パワーコンバータ設計・評価ソリューション「GT-PowerForge」 IDAJ

GT-PowerForgeは、自動車業界をはじめとするパワーコンバータ設計・評価に従事されているエンジニアの皆様に大きなメリットを提供します。特に自動車業界では、電動化が進み、効率的かつ効果的なパワーコンバータ設計が求められています。GT-PowerForgeは、設計段階で多数のパラメータを一度に比較・検討できるため、設計時間の短縮とコスト削減が可能です。また、電子機器メーカー、再生可能エネルギー分野、産業機器メーカーなど、パワーエレクトロニクスを利用する多くの業界においても、その高機能なシミュレーションツールは非常に有用です。

GT-PowerForgeは、パワーコンバータの設計、評価、ベンチマークなど様々なシーンで活用することができます。

例えば、新しい電動車両のパワーコンバータ設計において最適な半導体技術と冷却システムを見つける、再生可能エネルギーシステムの設計では、異なる変換器トポロジーやスイッチング周波数の影響評価に適用することができます。さらに産業用機器の開発においては、コンパクトで効率的な設計を実現するためのツールとして役立ちます。

●クラウド環境を利用したEV用充電システムの設計と評価
EV用充電システムには、送電網から送られる3相AC 400Vの交流電力をDC 750Vの直流電力に変換して蓄電池を充電するためのAC/DCコンバータと、DC 750Vの直流電力を400Vに降圧してリチウムイオン電池を充電するためのDC/DCコンバータが含まれます。この2つのパワーコンバータをGT-PowerForgeで設計しました。

●GT-SUITEによるEV熱マネージメント
GT-PowerForgeでモーターの動作点からインバータを設計。設計したインバータの電力損失マップをエキスポートして、GT-SUITEの車両EVサーマルマネージメントモデルに取り込み、インバータ損失込みでのサーマルマネージメント、損失計算を実施しました。

●GT-PowerForgeの特長は、その高度なシミュレーション機能と使いやすさ。特に、広範な設計パラメータのスイープ機能により、数百種類のパワーコンバータソリューションを自動生成し、比較評価します。また、各設計オプションについて、損失、質量、体積、コストなどの主要パフォーマンス指標を詳細に見積もることができます。さらに、半導体デバイス、コンデンサ、磁性材料などの豊富なライブラリを備え、最適なコンポーネントの選定が可能です。さらに、カスタマイズ可能な1Dモデルを提供し、パッシブコンポーネントの性能を正確に予測できます。これにより、最適な設計ソリューションを迅速に見つけ出し、設計プロセスの効率化を実現します。
●GT-PowerForgeの計算設定はシンプル。パワーコンバータの基本構成、パワーデバイスの回路トポロジー・種類・制御方法などを指定するだけで完了です。

・パワーデバイス、スイッチングモジュール、キャパシタ、インダクタなど、1,000種類以上登録されているライブラリ
・独自の手法により、精度を確保したまま、より高速な時間領域の回路特性計算を実現
・回路トポロジー、ライブラリ、制御方法など、各種パラメータの組み合わせを容易に評価
・冷却装置の計算を同時に実行し、ジャンクション温度を予測
・パワーコンバータの設計・評価を、安定的な計算速度が期待できるクラウド環境で完結