Твой проект —
твоя профессиональная
Траектория

Модульная система хранения электроэнергии

Партнер
WATTS Battery
ВУЗ
Актуальность

Существующие на рынке системы автономного электроснабжения на базе альтернативных источников энергии предполагают использование отдельных компонентов, таких как аккумуляторные батареи, зарядное устройство, солнечный контроллер, коммутационное оборудование, инвертор, что делает невозможным самостоятельную установку системы без привлечения монтажных организаций.

Решением является создание комплексного устройства в виде модуля, которое в одном корпусе совмещает все необходимые элементы для работы. Устройство способно заряжаться от сети и от солнечных панелей. Параметры внутренней аккумуляторной батареи одного модуля: запасаемый заряд 28 А*ч; номинальное напряжение 47,255 В; напряжение при полном разряде батареи 32,5 В. Номинальная мощность однофазной нагрузки переменного тока 50Гц 220В, подключаемой к одному модулю – 1500 Вт.

Система способна масштабироваться. Модули ставятся один на другой, создавая единую систему, работающую на общую нагрузку мощностью не более 1500*N Вт по каждой фазе (происходит суммирование емкости аккумуляторных батарей и суммирование выходной мощности). При этом межмодульное электрическое соединение происходит на стороне переменного тока инвертора. Чтобы избежать вопроса согласованности выдаваемого каждым инвертором в сборке выходного напряжения (амплитуда, фаза, частота), применяемый DC/AC преобразовательный узел работает в импульсном режиме – каждый преобразователь в сборке работает по очереди, формируя половину синусоиды. Каждый инвертор поочерёдно генерирует сигнал длительностью пол синусоиды частоты питания 50Гц.

Описание

Необходимо решить вопрос масштабируемости системы: создать беспроводное межмодульное соединение, выдерживающее описанный импульсный режим работы; решить вопрос создания трехфазной системы при общем количестве модулей в сборке не обязательно кратное трем.

Результат

По результатам решения кейса должна быть представлена электрическая схема и конструкция модульной системы.

Требования

  • Создать безопасную для эксплуатации систему.
  • Проект должен быть экономически перспективным и конкурентоспособным с аналогами на рынке.
  • Межмодульное соединение должно быть без использования проводов – стековым методом (plug and play). Стековое соединение должно выдерживать описанные импульсные режимы.
Ограничения
  • При количестве модулей в сборке 1-4шт. система работает в однофазном режиме. При превышении общего количества модулей в сборке больше 4, система автоматически переходит на трехфазный режим.
  • Модульную систему необходимо создать трехфазной, даже если количество модулей в сборке не кратно трем.
  • N – не более 4 - максимальное количество модулей в сборке на каждую фазу трехфазной системы. Общее максимальное количество модулей – 4*3фазы=12 модулей.