Проекты / Силовая электроника и преобразование энергии
Силовой DC/DC-модуль с суперконденсаторами для электромотоцикла: кратковременный прирост пиковой мощности, разгрузка аккумулятора, байпасный режим и управление энергией через STM32.
У электромотоцикла доступная мощность сильно зависит от состояния батареи. При частичном разряде напряжение проседает, а моторный контроллер уже не получает прежнюю пиковую мощность. Нужно было добавить кратковременный энергетический буфер без полной замены батареи и привода.
Был разработан суперконденсаторный усилитель мощности: силовой модуль с блоком суперконденсаторов, DC/DC-преобразователем, байпасным контуром, платой управления, драйверами ключей, измерительными цепями и встроенным ПО. Прототип прошел лабораторные испытания и испытания на электромотоцикле.
Материалы проекта
Инженерный контекст
Суперконденсаторы не заменяют батарею по запасу энергии, но могут отдавать высокий ток короткое время
Модуль должен распределять нагрузку между аккумулятором, суперконденсаторами и приводом
Нужны ограничения токов, плавный набор режима, контроль напряжений и аварийная логика
Байпасный режим важен, чтобы транспортное средство могло работать при выключенном бустере или неисправности
Сделано
архитектура суперконденсаторного усилителя мощности
выбор силовой топологии DC/DC-преобразователя
байпасная логика
расчет режимов заряда и разряда суперконденсаторов
плата управления на STM32F446
изолированные драйверы UCC21750
измерение напряжений, токов и температуры
firmware для PWM, ADC, DMA и контуров управления
режимы buck, boost и off
прототип в металлическом корпусе и испытания
Подробности
Суперконденсаторы работают как быстрый буфер мощности. Они помогают в режимах старта, подъема, обгона или короткого ускорения, где нужна высокая мощность на несколько секунд.
Контроллер управляет DC/DC-преобразователем, ограничивает ток аккумулятора и контролирует напряжение суперконденсаторов. Это позволяет добавлять буст без грубого прямого подключения накопителя к силовой шине.
Модуль полезен не только для электромотоциклов, но и для других компактных электротранспортных или мобильных платформ, где важна кратковременная пиковая мощность при ограниченной массе батареи. Также данное решение позволяет продлить срок службы батареи за счет снижения пиковых нагрузок и более мягкого режима работы при заряди и разряде.
Контакт
Свяжитесь с нами по email или задайте вопрос по телефону.
