RT22 | Conception de la commande d'une station de recharge à courant continu compatible avec le V2G, avec contrôleur et matériel en boucle (C-HIL)

Cette étude propose une conception de contrôle pour l'utilisation de véhicules électriques dans des stations de recharge à courant continu compatibles avec la technologie V2G (vehicle-to-grid). La station de recharge rapide à courant continu compatible V2G est équipée de convertisseurs CC/CC bidirectionnels pour chaque charge de véhicule électrique et pour le système de stockage d'Énergie installé, ainsi que d'un convertisseur de source de tension triphasé à deux niveaux pour la connexion au réseau à basse tension. La conception de contrôle proposée utilise la capacité Énergie , l'état de charge et les limites de courant de chaque batterie de véhicule électrique lors de la répartition de la puissance entre les véhicules électriques en mode V2G et le système de stockage d'Énergie pour limiter la puissance provenant du réseau. Dans le contrôleur proposé, les capacités Énergie et l'état de charge des véhicules électriques sont les facteurs d'allocation, et les limites de courant sont les limites de limitation. La conception de la commande proposée garantit une plage de fonctionnement sûre pour les véhicules électriques tout en utilisant ces derniers de manière efficace. L'algorithme d'équilibrage de l'état de charge intégré au contrôleur proposé garantit une utilisation efficace des véhicules électriques en mode V2G. La simulation hors ligne et le contrôleur-matériel en boucle (C-HIL) évaluent les performances du contrôleur proposé à des fins de validation. La mise en œuvre C-HIL fournit des résultats de validation rentables, sûrs et rapides du contrôleur principal de la station de recharge V2G enable-DC sur du matériel industriel réel. Dans le C-HIL, un contrôleur de signal numérique (DSC), un contrôleur DSP TMS320F28379D est le contrôleur matériel, et un simulateur en temps réel, OPAL-RT OP5600 simule le modèle de station de charge CC en temps réel. La modélisation de la station de charge dans l'OPAL-RT permet d'éviter de violer la zone de sécurité des batteries des véhicules électriques pendant les études de validation, ce qui pourrait entraîner des risques et des problèmes de sécurité. Le DSC et le simulateur en temps réel communiquent par le biais d'entrées/sorties numériques et analogiques. Le DSC envoie les signaux de commande via des sorties numériques, et le simulateur en temps réel envoie les signaux de mesure de la tension et du courant via des sorties analogiques. Les études de cas C-HIL comprennent trois scénarios. Le premier scénario étudie les performances en régime permanent du contrôleur V2G proposé lorsque la puissance du réseau est limitée et peut changer pendant la durée de la simulation. Le deuxième scénario se concentre sur la réponse transitoire du contrôleur proposé lors de la modification de la limite de courant de la batterie du véhicule électrique en raison des conditions spécifiques de la batterie. Enfin, le troisième scénario examine les performances du contrôleur proposé lors du changement de mode d'un véhicule électrique du mode V2G au mode de charge rapide. Dans tous les cas de figure, la simulation hors ligne et les résultats C-HIL correspondent étroitement et valident la performance robuste et efficace du contrôleur proposé