Batterie de convertisseur de stockage d'énergie modulaire PCS125 SiC avec technologie de commutation souple

Convertisseur modulaire de stockage d'énergie (MESC)

1Définition du système et cadre architectural

Le convertisseur modulaire de stockage d'énergie représente une plateforme de conversion de puissance sophistiquée conçue pour une gestion dynamique de l'énergie dans les infrastructures électriques modernes.L'architecture du système comprend::

1.1 Topologie de conversion à plusieurs ports

• Configuration de pont double actif (DAB) avec isolation galvanique

• Mise en œuvre de semi-conducteurs à large bande passante (SiC/GaN)

• Régulation dynamique de la tension (300-1500 V liaison CC, tolérance de tension ± 10%)

1.2 Blocs de construction modulaires pour les centrales électriques

• Conception d'une unité évolutive avec des blocs de puissance de 50 kW/100 kW

• Architecture plug-and-play prenant en charge le basculement par défaut < 10 ms

• Architecture de bus à courant continu distribué avec contrôle décentralisé

1.3 Régime de contrôle hiérarchique

• Principale: contrôle virtuel de l'oscillateur (VOC) pour la formation de grille

• Secondaire: Modèle de contrôle prédictif (MPC) pour expédition économique

• Tertiaire: participation au marché de l'énergie optimisée par la blockchain

2. Analyse comparative et comparaison des performances

2.1 Supériorité opérationnelle

2.2 Ingénierie de la fiabilité

• Fonctionnement en tolérance aux défauts par:

  • Architecture de contrôle décentralisée

  • Capacité de contournement du module autonome

• Intégration de la maintenance prédictive:

  • Surveillance en ligne de la température des jonctions

  • Analyse de l'état de santé du conducteur de porte

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  • 3. Mise en œuvre spécifique à l'application

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  • 3.1 Déploiements à grande échelle

  • Intégration des énergies renouvelables

    • Régulation du débit de puissance sur rampe (5-100%/min programmeable)

    • Support de tension sous-cycle (fonction STATCOM)

  • Services auxiliaires

    • Prévision d'inertie synthétique (0,5-2,0s d'émulation)

    • Capacité de démarrage en noir (taux de décharge minimum de 0,2 °C)

  • 3.2 Gestion commerciale de l'énergie

  • Optimisation de la charge

    • Planification basée sur une optimisation convexe

    • La programmation stochastique pour l'incertitude des prix

  • Intégration des microréseaux

    • Transition de mode: perturbation de cycle < 1/8

    • Caractéristiques de la chute adaptative

  • 3.3 Applications essentielles à la mission

  • Systèmes d'alimentation navale

    • Conception mécanique résistante aux chocs (MIL-S-901D)

    • Durcissement électromagnétique (conformité IEEE 45)

  • Continuité d'alimentation du centre de données

    • Redondance modulaire de niveau IV

    • 99.9999% de conception de disponibilité

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    4Les pistes de développement de la prochaine génération

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  • 4.1 Électronique de puissance avancée

  • Emballages à très haute densité:

    • Modules de puissance empilés en 3D

    • Refroidissement liquide intégré

  • Évolution à large bande:

    • 1Commercialisation du MOSFET SiC de 7 kV

    • Gestion thermique du GaN sur le diamant

  • 4.2 Intégration cyber-physique

  • Communication sécurisée par quantum:

    • Mise en œuvre de la cryptographie post-quantum

    • Modules de sécurité matérielle (HSM)

  • Les marchés autonomes de l'énergie:

    • Apprentissage fédéré pour la prévision des prix

    • Tokenisation de l'énergie non fungible

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    5Cadre de conformité et de certification

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  • Certification de la sécurité

    • UL 9540A (essais à grande échelle sur le feu)

    • IEC 62933-5-2 (sécurité des systèmes)

  • Adhérence au code de grille

    • IEEE 2800-2022 (ressources basées sur un onduleur)

    • Le code de réseau de l'UE RfG (2016/631)

  • Robustesse environnementale

    • Protection contre la pénétration IP66

    • Plage de fonctionnement de -40°C à +70°C