Что нужно было решить
Нужно было проверить архитектуру зарядно-энергетической системы, которая снижает пиковую нагрузку на сеть и управляет потоками энергии между несколькими источниками и потребителями.
Проекты / Силовая электроника
Многопортовая энергосистема Energy Hub
Лабораторный прототип многопортового энергетического узла: сеть, внутренний накопитель, солнечные панели и зарядные порты связаны через силовые модули и систему управления потоками энергии.
До чего довели проект
Архитектура доведена до работоспособного лабораторного прототипа TRL 5; основные силовые узлы и управляющая логика проверены на стенде.
Материалы проекта
Фотографии и рабочие материалы
Инженерный контекст
Какие ограничения были важны
двунаправленная работа с сетью и накопителем
многопортовый изолированный DC/DC-конвертер Multiple Active Bridge
алгоритмы управления потоками мощности
испытания силовой части, встроенного ПО и ПК-интерфейса на стенде
Сделано
Что входило в работу
два силовых инвертора класса 50 кВт
многопортовый конвертер Multiple Active Bridge
аккумуляторная система 5 кВт·ч и стоечная интеграция
встроенное управление на TI C2000 F2837xD
локальный и ПК-интерфейс для телеметрии и настройки
Подробности
Инженерное описание проекта
Архитектура энергетического узла
Energy Hub объединяет сеть, внутренний накопитель, солнечные панели и зарядные порты для электромобилей. Система должна не только заряжать транспорт, но и заранее накапливать энергию, перераспределять ее между портами и снижать пиковую нагрузку на инфраструктуру.
- зарядка электромобиля от сети G2V
- зарядка от внутреннего накопителя
- использование энергии солнечных панелей
- заряд собственной батареи
- режимы V2G и V2V через общую энергетическую шину
Силовая часть
В проекте разработаны два двунаправленных сетевых инвертора класса 50 кВт и многопортовый изолированный DC/DC-конвертер Multiple Active Bridge. Инверторы успешно испытаны на мощностях до 25 кВт, MAB-конвертер — до 20 кВт.
Внутренняя аккумуляторная система 5 кВт·ч используется как буфер мощности и позволяет переносить потребление во времени.
Управление и интерфейсы
Управляющая архитектура построена на TI C2000 F2837xD с разделением быстрых силовых контуров и сервисной логики между CPU1 и CPU2. Поддерживаются SCI, Modbus RTU, локальный интерфейс, телеметрия, настройка параметров и ПК-интерфейс на PyQt6.
Алгоритмы и режимы
В проекте реализованы двунаправленное управление инверторами, управление потоками мощности через MAB, защитные ограничения и мягкий выход на режим. Отдельная часть работы связана с методом управления MAB на основе real-imaginary decomposition.
Текущий этап
Ключевая архитектура собрана, основные силовые узлы разработаны и испытаны, управляющая логика реализована. Следующие естественные этапы — полевые испытания, работа с реальным электромобилем, уличное исполнение и дальнейшее повышение TRL.
Контакт
Обсудить вашу инженерную задачу
Свяжитесь с нами по email или задайте вопрос по телефону.