전력 전자 하드웨어 인 더 루프 시장

시장 개요

글로벌 전력 전자 하드웨어 인 더 루프 시장 규모는 예측 기간 동안 약 9.2%의 CAGR 로 성장할 것으로 예상됩니다.

하드웨어 인 더 루프라는 모델링 시스템은 정교한 실시간 임베디드 시스템의 설계 및 테스트에 사용됩니다. 또한 이러한 시스템은 메커니즘 또는 시스템의 물리적 구성 요소에 대한 시뮬레이션을 제공합니다. 액추에이터와 센서는 시스템의 기계 또는 물리적 구성 요소를 제어 시스템에 연결하며, 시뮬레이션은 실제 세계의 하드웨어 연결의 정확한 복제본 역할을 합니다.

하드웨어 인 더 루프(HIL) 기술은 복잡한 실시간 임베디드 시스템을 분석하는 데 사용됩니다. HIL 시스템은 플랜트의 복잡성을 줄이고 테스트 플랫폼을 제어하는 효과적인 플랫폼을 제공합니다. HIL 기술은 고품질 출력을 제공하고 관련 비용과 필요한 시간을 줄여줍니다. 따라서 전력 전자, 항공우주, 자동차 등과 같은 많은 응용 분야에서 널리 선호됩니다.

전력 전자 하드웨어 인 더 루프를 사용하는 데에는 여러 가지 장점이 있습니다. 제어된 환경에서 복잡한 전력 전자 시스템을 테스트하고 검증할 수 있고, 개발 시간과 비용을 줄일 수 있으며, 실제 하드웨어 구성 요소를 통합하여 시뮬레이션 결과의 정확도를 높일 수 있습니다.

증가하는 수요는 이러한 시스템에 대한 높은 신뢰성과 더 짧은 개발 주기 및 출시 시간에 대한 필요성을 갖춘 전력 전자 장치 시장을 촉진하고 있습니다. 자동차, 항공우주, 재생 에너지, 산업 자동화를 포함한 수많은 부문이 전력 전자 시스템에 크게 의존하고 있습니다.

효과적이고 신뢰할 수 있는 전력 전자 시스템에 대한 수요가 증가하고, 개발 주기를 단축하고 출시 시간을 단축해야 한다는 요구가 커지면서 전력 전자 하드웨어 인 더 루프 시장은 앞으로 몇 년 안에 상당한 성장을 경험할 것으로 예상됩니다.

전력 전자 분야에서 전력 전자 하드웨어-인-더-루프(PE-HIL) 시장은 급속한 성장으로 주목을 받고 있습니다. 제어 시스템과 임베디드 소프트웨어는 시뮬레이션 환경에서 하드웨어-인-더-루프(HIL) 방법을 사용하여 테스트 및 검증됩니다. HIL은 전력 전자의 맥락에서 컨버터, 인버터, 모터 드라이브를 포함한 전력 전자 시스템을 테스트하고 검증하는 데 사용됩니다.

시장 동향

시장 동인

• 폐쇄 루프 시스템 시장은 가장 큰 시장이 될 것으로 예상됩니다.

루프 테스트 시스템의 하드웨어는 기계, 시스템 또는 플랜트를 시뮬레이션하기 위한 물리 또는 수학적 모델을 활용하여 이 기능을 복제할 수 있습니다. 이를 통해 컨트롤러가 의도한 대로 작동하여 출력을 생성하고 모든 출력 오류를 해결하도록 보장할 수 있습니다. 자동차 산업 전반에 걸쳐 자율 주행 및 ADAS가 확대 채택됨에 따라 루프 시스템의 폐쇄 루프 하드웨어에 대한 미래 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.

사이클에서 하드웨어 테스트 루프에서 폐쇄 루프 하드웨어의 예는 ADAS 장치입니다. ADAS 시스템의 입력 신호를 생성하여 환경을 모방합니다. 이 경우 원하는 속도와 앞 차량 거리를 포함하여 입력 변수가 지정됩니다. 차량의 제어 출력은 차량의 기능을 시뮬레이션하는 데 사용됩니다.

• 전력 전자 산업의 성장

전력 전자 산업에서 가장 높은 성장은 2022년부터 2027년까지 루프 기술에서 하드웨어 사용이 증가함에 따라 예상됩니다. 전자 그리드, 풍력 터빈 발전기, 태양광 인버터, 원자력 발전소 제어 시스템 및 기타 장치의 개발 및 테스트를 위해 이 부문의 기업은 루프 방식에서 하드웨어를 사용합니다.

• 다양한 용도에서 전력 전자 시스템에 대한 수요 증가

기능과 성능을 보장하기 위해 정교한 테스트 기술이 필요한 전력 전자 시스템의 복잡성은 전력 전자 하드웨어-인-더-루프 시장 성장을 주도하는 주요 요인입니다. 실제 애플리케이션에 구현되기 전에 설계자와 엔지니어는 안전하고 제어된 환경에서 전력 전자 하드웨어-인-더-루프 테스트를 사용하여 이러한 복잡한 시스템의 동작을 평가할 수 있습니다. 재생 에너지, 전기 자동차, 산업 자동화를 포함한 다양한 용도에서 전력 전자 시스템에 대한 수요가 증가하는 것은 PE-HIL 시장의 주요 원동력 중 하나입니다. PE-HIL 테스트 채택은 또한 중요한 애플리케이션에서 효율적이고 신뢰할 수 있는 전력 전자 시스템에 대한 수요가 증가함에 따라 촉진되고 있습니다.

시장 제약

• 인간 경험 테스트를 수행하기 위한 도구 부족

인간 경험 테스트를 수행할 도구가 부족한 것은 Hardware-in-the-Loop의 중대한 결함입니다. 예를 들어, 적응형 크루즈 컨트롤 정지 및 이동 상황에서 성능 기준 중 하나는 컨트롤러가 포화 한계와 운전자 편안함 수준을 유지하면서 얼마나 잘 감속 및 가속할 수 있는지입니다. 이러한 경우 Hardware-in-the-Loop 테스트 스탠드에는 더 많은 인간 입력이 필요합니다. 게다가 PE-HIL 테스트는 복잡하고 시간이 많이 걸릴 수 있으며 고려해야 할 매개변수와 변수가 많습니다. 이러한 복잡성으로 인해 테스트 시간이 길어지고 비용이 더 많이 들 수 있습니다.

시장 기회

• 녹색 에너지원이 증가하고 있습니다

녹색 에너지원에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 풍력 및 태양광 전기와 같은 재생 에너지원이 점점 더 인기를 얻고 있습니다. 전기 전자 장치는 재생 에너지원을 사용 가능한 전기로 변환하는 데 필수적입니다. 재생 에너지 시스템에 사용되는 전력 전자 구성 요소는 PE-HIL 장치의 도움으로 테스트하고 검증할 수 있습니다.

• 전기 자동차 시장 성장

전기 자동차에 대한 관심 증가 전기 자동차 시장은 빠르게 성장하고 있으며, 전력 전자 장치는 이러한 차량에서 중요한 구성 요소입니다. 배터리, 충전 시스템, 모터 드라이브와 같은 전기 자동차에 사용되는 전력 전자 구성 요소는 PE-HIL 시스템의 도움으로 테스트하고 검증할 수 있습니다. 더 높은 품질의 전기에 대한 필요성 가정과 직장에서 전자 장치가 더 자주 사용되기 때문에 전력 품질이 개선되어야 합니다.

시장 범위

세그먼트 분석

유형별 세그먼트

• 폐쇄 루프 HIL

폐쇄 루프 테스트란 테스트 대상 시스템(SUT)의 출력이 플랜트의 입력으로 사용되고 플랜트의 출력이 SUT의 입력으로 사용되어 폐쇄 제어 루프를 생성하는 테스트를 말합니다.

• 오픈 루프 HIL

개방 루프 제어 시스템의 결과는 시스템의 제어 동작에 영향을 미치지 않습니다. 다른 말로 하면, 개방 루프 제어 시스템은 작동이 시간에 따라 달라지는 시스템입니다.

응용 프로그램별 세그먼트

• 슈퍼그리드와 미크로그리드

슈퍼그리드는 고전압 직류(HVDC) 또는 초고전압 직류(UHVDC) 전력선을 사용하는 대용량 전력 전송선입니다. 마이크로그리드는 전력 시스템과 관련하여 단일 제어 가능한 엔티티로 작동하는 상호 연결된 부하 및 분산 에너지 자원의 모음입니다. 그리드에 연결 및 분리할 수 있으므로 그리드 연결 또는 아일랜드 모드로 작동할 수 있습니다.

• 태양광 인버터

태양광 인버터는 광전지 인버터라고도 하며, 광전지 태양광 패널의 가변 직류 출력을 상업용 전기 그리드에 공급하거나 지역 공공 서비스 제공업체에서 사용할 수 있는 공공 서비스 주파수 교류 전류로 변환하는 일종의 전력 변환기입니다.

• 풍력 인버터

인버터는 풍력 터빈이나 태양광 모듈에서 생산되어 배터리에 저장된 직류(DC) 전기를 기존 가전제품을 작동하고 전력망에 연결하는 데 필요한 230V 50Hz 교류(AC) 전력으로 변환합니다.

지역 분석

글로벌 전력 전자 하드웨어 인 더 루프 시장 분석은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴 아메리카, 중동 및 아프리카 지역별로 구분됩니다.

북아메리카

북미 전력 전자 하드웨어-인-더-루프 규모는 연평균 성장률(CAGR)로 확대될 것으로 예상되었습니다. 신뢰할 수 있고 효과적인 전력 전자 테스트에 대한 필요성과 에너지 효율적인 시스템에 대한 수요 증가가 이러한 발전에 기여합니다.

• 실시간 임베디드 디바이스 제작을 위한 재정 지원 확대

미국과 캐나다에서 실시간 임베디드 시스템 개발에 대한 투자가 증가하면서 북미의 하드웨어 인더루프 사업이 성장하고 있습니다. 이 지역의 급속한 도시화와 인프라의 기술 발전으로 인해 중장비와 대형 기계에 대한 수요가 증가함에 따라 시장이 성장할 것으로 예상됩니다. 이 지역의 시장은 또한 연구 및 교육에 대한 정부 지출이 증가함에 따라 수혜를 볼 것으로 예상됩니다.

• 재생 에너지원 사용 증가

전력 전자 하드웨어-인-더-루프 장치는 북미에서 상당한 시장을 가지고 있으며, 이는 이 지역의 중요한 항공우주 및 자동차 부문과 재생 에너지원의 사용 증가에 의해 촉진됩니다. 많은 기업이 전력 전자 하드웨어-인-더-루프 장치의 설계 및 생산에 참여하고 있으며, 미국과 캐나다는 이 지역에서 가장 큰 두 시장입니다.

아시아 태평양

• 청정 에너지에 대한 투자 증가

클린 에너지, 전기 자동차, 스마트 그리드 인프라에 대한 투자 증가로 인해 전력 전자 하드웨어-인-더-루프 성장이 촉진되면서 아시아 태평양 지역은 PE-HIL의 중요한 시장으로 부상했습니다. 중국, 일본, 한국, 인도를 포함한 이 지역의 많은 국가는 저탄소 경제로 전환하려는 대담한 계획을 가지고 있으며, 이는 PE-HIL 기술에 많은 가능성을 열어줄 것으로 예상됩니다.

아시아 태평양 지역은 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 가장 빠른 발전을 경험할 것으로 예상됩니다. 이 산업은 주로 중국, 일본, 인도가 주도합니다. 이 시장은 자동차, 항공우주, 전력 전자 분야에서 산업이 빠르게 확장되면서 부분적으로 확대되었습니다. Subaru(일본)와 TATA Motors는 루프 방식(인도)에서 하드웨어를 사용하는 아시아 태평양 지역의 두 자동차 회사입니다.

주요 플레이어

1. 디스페이스 GmbH
2. 내셔널 인스트루먼트
3. 오팔-RT 테크놀로지
4. 태풍 HIL
5. 스피드고트 GmbH
6. 모델링 기술

최근 개발 사항

2023년 3월- 연구자들이 온실용 유기 태양 전지로 지붕을 개발. 과학자들은 온실의 유리 패널을 태양광 패널로 대체하기 위해 미니어처를 만들었습니다. UCLA 팀이 개발한 태양 전지는 기존 장치에 사용되는 무기 물질과 달리 탄소 기반 소재에 의존합니다.