电力电子硬件在环市场

市场概况

预测期内，全球电力电子硬件在环市场规模预计将以约 9.2% 的复合年增长率增长。

一种称为硬件在环的建模系统用于设计和测试复杂的实时嵌入式系统。此外，这些系统还提供机制或系统物理组件的模拟。执行器和传感器将系统的机器或物理组件连接到控制系统，而模拟则充当现实世界中硬件连接的精确复制品。

硬件在环 (HIL) 技术用于分析复杂的实时嵌入式系统。HIL 系统提供了一个有效的平台，可以降低工厂的复杂性并控制测试平台。HIL 技术提供高质量的输出并降低所涉及的成本和所需的时间。因此，它在电力电子、航空航天、汽车等许多应用中受到广泛青睐。

使用电力电子硬件在环的一些优点是能够在受控环境中测试和验证复杂的电力电子系统，减少开发时间和成本，并通过结合实际硬件组件提高模拟结果的准确性。

不断增长的需求推动了电力电子市场对这些系统高可靠性的需求，以及缩短开发周期和上市时间的需求。许多行业都严重依赖电力电子系统，包括汽车、航空航天、可再生能源和工业自动化。

由于对有效和可靠的电力电子系统的需求不断增长，以及对更快的开发周期和缩短上市时间的要求，预计电力电子硬件在环市场将在未来几年经历大幅增长。

在电力电子领域，电力电子硬件在环 (PE-HIL) 市场因其快速增长而备受关注。控制系统和嵌入式软件在模拟环境中使用硬件在环 (HIL) 方法进行测试和验证。HIL 用于在电力电子环境中测试和验证电力电子系统，包括转换器、逆变器和电机驱动器。

市场动态

市场驱动因素

• 闭环系统市场预计将成为最大的

硬件在环测试系统可以利用物理或数学模型来模拟机器、系统或工厂，从而复制此功能。这将保证控制器以预期的方式工作以产生输出并解决任何输出错误。由于整个汽车行业越来越多地采用自动驾驶和 ADAS，预计未来对闭环硬件在环系统的需求将会增加。

硬件在环测试闭环硬件在环的一个实例是 ADAS 设备。它通过产生 ADAS 系统的输入信号来模拟环境。在这种情况下指定输入变量，包括期望速度和前车距离。车辆的控制输出用于模拟车辆的功能。

• 电力电子行业的增长

由于硬件在环技术的使用日益广泛，预计电力电子行业的最高增长将在 2022 年至 2027 年之间。该行业的企业使用硬件在环方法开发和测试电子电网、风力发电机、光伏逆变器、核电站控制系统和其他设备。

• 电力电子系统在众多用途中的需求不断增长

电力电子系统的复杂性需要复杂的测试技术来保证其功能和性能，这是推动电力电子硬件在环市场增长的主要因素。在实际应用中实施之前，设计人员和工程师可以在安全可控的环境中使用电力电子硬件在环测试来评估这些复杂系统的行为。可再生能源、电动汽车和工业自动化等众多用途对电力电子系统的需求不断增长，这是 PE-HIL 市场的主要驱动力之一。关键应用中对高效、可靠的电力电子系统的需求不断增长，也推动了 PE-HIL 测试的采用。

市场限制

• 缺乏进行人类体验测试的工具

缺乏进行人工体验测试的工具是硬件在环的一个重大缺陷。例如，自适应巡航控制走走停停情况下的性能标准之一是控制器在保持饱和限值和驾驶员舒适度的情况下减速和加速的能力。在这种情况下，硬件在环测试台将需要更多的人工输入。此外，PE-HIL 测试可能很复杂且耗时，需要考虑许多参数和变量。这种复杂性可能会导致更长的测试时间和更高的费用。

市场机会

• 绿色能源正在崛起

对绿色能源的需求正在上升。风能和太阳能等可再生能源正变得越来越受欢迎。电力电子对于将可再生能源转化为可用电能至关重要。可再生能源系统中使用的电力电子元件可以借助 PE-HIL 设备进行测试和验证。

• 电动汽车市场不断增长

人们对电动汽车的兴趣日益浓厚 电动汽车市场正在迅速增长，电力电子是这些汽车的重要组成部分。电动汽车中使用的电力电子元件，如电池、充电系统和电机驱动器，可以借助 PE-HIL 系统进行测试和验证。 需要更高质量的电力 由于电子设备在家庭和工作场所的使用越来越频繁，因此需要提高电能质量。

市场范围

节段分析

按类型细分

• 闭环 HIL

闭环测试是指将被测系统 (SUT) 的输出用作被控对象的输入，将被控对象的输出用作 SUT 的输入，从而形成闭合控制环路的测试。

• 开环硬件在环 (HIL)

开环控制系统的结果对系统的控制动作没有影响。换句话说，开环控制系统是一种其操作依赖于时间的系统。

按应用细分

• 超级电网和微电网

超级电网是使用高压直流 (HVDC) 或超高压直流 (UHVDC) 电力线的大容量输电线。微电网是互连负载和分布式能源资源的集合，它们作为与电力系统相关的单一可控实体运行。它可以连接到电网和断开与电网的连接，从而可以在并网或孤岛模式下运行。

• 太阳能逆变器

太阳能逆变器，也称为光伏逆变器，是一种电源转换器，可将光伏太阳能电池板的可变直流输出转换为公用频率交流电，可输入商业电网或由当地公用事业公司使用。

• 风能逆变器

逆变器将风力涡轮机或光伏模块产生并存储在电池中的直流 (DC) 电转换为运行传统电器和连接电网所需的 230V 50Hz 交流 (AC) 电。

区域分析

全球电力电子硬件在环市场分析按地区细分为北美、欧洲、亚太、拉丁美洲和中东及非洲。

北美

北美电力电子硬件在环规模预计将以复合年增长率 (CAGR) 增长。对可靠、有效的电力电子测试的需求以及对节能系统日益增长的需求都促进了这一发展。

• 增加对实时嵌入式设备创建的资金支持

美国和加拿大对实时嵌入式系统开发的投资不断增加，推动了北美硬件在环业务的发展。由于该地区城市化进程加快和基础设施技术发展迅速，预计市场将因对重型设备和大型机械的需求增加而增长。预计该地区市场还将受益于政府在研究和教育方面支出的增加。

• 可再生能源使用率不断上升

电力电子硬件在环设备在北美拥有巨大的市场，这得益于该地区重要的航空航天和汽车行业以及可再生能源的不断增加的使用。美国和加拿大是该地区最大的两个市场，许多企业都从事电力电子硬件在环设备的设计和生产。

亚太地区

• 清洁能源投资不断增加

由于对清洁能源、电动汽车和智能电网基础设施的投资不断增加，电力电子硬件在环的增长势头强劲，亚太地区已成为 PE-HIL 的重要市场。该地区的许多国家，包括中国、日本、韩国和印度，都制定了转向低碳经济的大胆计划，预计这将为 PE-HIL 技术开辟许多可能性。

预计亚太地区将占据最大的市场份额并经历最快的发展。该行业主要由中国、日本和印度推动。市场扩大的部分原因是这些行业在汽车、航空航天和电力电子领域的快速扩张。斯巴鲁（日本）和塔塔汽车是亚太地区两家采用硬件在环方法的汽车公司。（印度）。

关键人物

1. DSpace有限公司
2. 美国国家仪器公司
3. Opal-RT 技术
4. 台风HIL
5. Speedgoat 有限公司
6. 建模技术

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