SmartDC-Funktion

Powermanagement im Verbund:
Smart-DC Funktion für VP600 und VP5000

Für jedes elektrische System mit verteilten Verbrauchern und Energiequellen ist das Powermanagement des Gesamtsystems bei sich dynamisch ändernden Lasten eine Herausforderung. Sowohl aus Gründen der Zuverlässigkeit als auch der Echtzeitfähigkeit benötigt SmartDC keine Bus-Kommunikation. Die Smart-DC Funktion arbeitet auf der Basis der aktuellen HV-Spannung und greift bei Bedarf innerhalb von wenigen µs ein.

Bedarfsabhängige Leistungszuführung

Regelt bei Energiequellen die Leistungszuführung abhängig vom Bedarf.

Gewährleistet Stabilität des Gesamtsystems

Begrenzt im Bedarfsfall die Leistung von Verbrauchern, um die Stabilität des Gesamtsystems zu gewährleisten.

Echtzeit

Arbeitet in µs-Echtzeit auf Basis der HV-Spannung, CAN dafür nicht erforderlich, sondern dient "nur" der Parametrierung der Funktion.

Beschreibung der Problematik

In einem effizienzoptimierten System darf das Spannungsniveau innerhalb eines definierten Rahmens schwanken. Wird der zulässige Schwankungsbereich jedoch nicht eingehalten, hat das zur Folge, dass die Verbraucher im System entweder auf einen größeren Spannungsbereich ausgelegt werden müssen oder diese Ihre Leistung nicht mehr vollständig erbringen können.

Die Herausforderung ist es, das Spannungsniveau im Zwischenkreis innerhalb des definierten Rahmens zu halten. Die optionale Smart-DC Funktion für die ARADEX VP600 und VP5000 Geräte kann Sie dabei unterstützen, so dass auf eine zusätzliche Steuerung oft verzichtet werden kann.

Gängige Lösungsmöglichkeiten ohne SmartDC-Funktion

Hauptanforderung an ein Powermanagement:

Hohe Zuverlässigkeit / Verfügbarkeit
Ausreichend schnelle Reaktion auf externe Ereignisse

Der oben beispielhaft beschriebene Sonderfall, dass sich eine HV-Batterie bei maximaler Rekuperationsleistung ohne Vorwarnung abschaltet, muss abgefangen werden. Dies geht mit einer klassischen Lösung in Form einer Zentralsteuerung vornehmlich durch zwei Alternativen, die aber beide zu höherer Komplexität und höheren Serienkosten führen:

Einbau eines extrem schnellen Brems-Choppers und/oder
Einbau deutlich größerer Puffer-Kondensatoren um die erforderliche Reaktionszeit zu verlängern

Technologischer Ansatz von SmartDC

ARADEX verfügt mit der SmartDC-Funktion über die schnelle und verlässliche Reaktion der FPGA-basierten Reglerplatine sowohl in den VP600 als auch in den VP5000. Dadurch kann innerhalb weniger µs eine Reaktion auf eine zu hohe oder zu niedrige HV-Spannung erfolgen.

Das Grundkonzept von SmartDC ist, die HV-Spannung selbst als Informationsquelle für das Verhalten jedes einzelnen VP600 Wechselrichters oder VP5000 DC/DC-Wandlers zu verwenden. Jeder Leistungswandler reagiert also schnell und selbstständig. Dabei ist keine ergänzende Kommunikation über CAN o.ä. erforderlich. Bei Anwendungen mit mehreren Leistungswandlern im Verbund bedarf es einer Betrachtung des gesamten Systems. Aus dieser folgt dann die Bestimmung der Parameter, um in jedem Gerät die SmartDC-Funktion optimal einzustellen. Diese Parametrierung erfolgt dann einmalig über CAN.

Mit SmartDC sind auch komplexe Systeme mit mehreren VP600 Invertern und VP5000 DC/DC-Wandlern im Verbund realisierbar. Durch die dezentrale Regelung aller Komponenten reduziert sich die übergeordnete Funktion in einer Fahrzeugsteuerung auf Sollwert-Vorgaben und Überwachung.

Bezüglich der Auslegung und Parametrierung unterstützt Sie unser Team von Projekt-Ingenieuren.

Die Erprobung unterstützen unsere eingebauten Oszilloskop-Funktionen („ANALYSER“).

Produkt wurde zum Vergleich hinzugefügt.