Батарея PCS125 SiC с модульным преобразователем для хранения энергии с технологией мягкого переключения

Модульный энергосберегающий преобразователь (MESC)

1. Определение системы и архитектурные рамки

Модульный энергосберегающий преобразователь представляет собой сложную платформу преобразования энергии, разработанную для динамического управления энергией в современных электрических инфраструктурах.Архитектура системы включает:

1.1 Топология конверсии нескольких портов

• Конфигурация двойного моста (DAB) с гальванической изоляцией

• Внедрение полупроводников с широким диапазоном (SiC/GaN)

• Динамическое регулирование напряжения (300V-1500V постоянного тока, ±10% допустимость напряжения)

1.2 Модульные энергетические строительные блоки

• Дизайн масштабируемого блока с блоками питания 50 кВт/100 кВт

• Архитектура Plug-and-play, поддерживающая отказ < 10 мс

• Архитектура распределенной магистрали с децентрализованным управлением

1.3 Иерархический режим контроля

• Первичный: Управление виртуальным осциллятором (VOC) для формирования сетки

• Вторичное: Модель предсказательного контроля (МПК) для экономической диспетчерской работы

• Третий уровень: участие на энергетическом рынке, оптимизированное с помощью блокчейна

2. Сравнительная оценка эффективности и сравнительный анализ

2.1 Оперативное превосходство

2.2 Инженерия надежности

• Работа с отказоустойчивостью через:

  • Архитектура децентрализованного управления

  • Возможность обхода автономных модулей

• Интеграция предсказательного обслуживания:

  • Онлайн-мониторинг температуры развязок

  • Аналитика состояния здоровья водителя

  • 

  • 3. Использование по конкретному применению

  •  

  • 3.1 Распространение в масштабах полезных ресурсов

  • Возобновляемые источники энергии

    • Контроль частоты мощности на пандусе (5-100%/мин программируемый)

    • Поддержка напряжения подцикла (функция STATCOM)

  • Помощные услуги

    • Проведение синтетической инерции (эмуляция 0,5-2,0 с)

    • Способность к черному запуску (минимальная скорость разряда 0,2°C)

  • 3.2 Коммерческое управление энергетикой

  • Оптимизация нагрузки

    • Планирование на основе выпуклой оптимизации

    • Стохастическое программирование ценовой неопределенности

  • Интеграция микросетей

    • Переход режима: < 1/8 цикла нарушения

    • Характеристики адаптивной наклона

  • 3.3 Критически важные приложения

  • Морские энергосистемы

    • Механическая конструкция, устойчивая к ударам (MIL-S-901D)

    • Электромагнитное отверждение (соответствие стандарту IEEE 45)

  • Непрерывность питания центра обработки данных

    • Модульная избыточность IV уровня

    • 99.9999% доступность дизайн

    •  

  • ---

    4Пути развития следующего поколения

  •  

  • 4.1 Продвинутая электроэлектроника

  • Опаковки с высокой плотностью:

    • Модули питания 3D

    • Интегрированное жидкостное охлаждение

  • Эволюция широкого диапазона:

    • 1Коммерциализация SiC MOSFET мощностью 0,7 кВ

    • Тепловое управление GaN на алмазе

  • 4.2 Киберфизическая интеграция

  • Квантово-безопасная связь:

    • Внедрение постквантовой криптографии

    • Модули безопасности аппаратного обеспечения (HSM)

  • Автономные энергетические рынки:

    • Федеративное обучение для прогнозирования цен

    • Токены неконвертируемой энергии

    •  

  • ---

    5. Рамочная система соответствия и сертификации

  •  

  • Сертификация безопасности

    • UL 9540A (крупномасштабное испытание на огне)

    • IEC 62933-5-2 (безопасность системы)

  • Соблюдение сетевого кода

    • IEEE 2800-2022 (ресурсы на основе инверторов)

    • Код сети ЕС RfG (2016/631)

  • Устойчивость окружающей среды

    • Защита от проникновения IP66

    • Операционный диапазон от -40°C до +70°C