Ну, заголовок-то громкий, но разве возможна батарейка с переменным током внутри??? На самом деле речь идет о новом принципе построения аккумуляторной батареи для электромобиля. Сейчас специальный силовой электронный блок – инвертор – преобразует постоянное напряжение аккумулятора в трехфазное переменное для питания тяговых электродвигателей. А, например, зарядное устройство, наоборот может выпрямлять переменный ток из розетки для пополнения батареи.
Что же придумали на Porsche? Они разделили аккумуляторный накопитель энергии на ТРИ отдельных блока. А дальше три ОДНОфазных инвертора выдают ТРИ синусоиды переменного тока, которые затем с нужным сдвигом фаз между ними и подаются на трехфазный электромотор.
«MMSPC обеспечивает как прямое управление электродвигателем во время движения, так и прямое подключение к сети переменного тока для зарядки батареи», -- объясняет Даниэль Симон, руководитель проекта в Porsche Engineering. Среди преимуществ -- легкая масштабируемость на различные приводы и более безопасное обращение с токоведущими компонентами при обслуживании или в случае аварии». «После отключения MMSPC система возвращается, так сказать, к отдельным модулям, то есть, можно проверять модули по-отдельности более простыми приборами», - говорит Томас Венка, руководитель проекта в Porsche Engineering.
Впрочем, пока неизвестно, насколько велика будет реальная экономия и какие преимущества в эффективности получит Porsche с новой системой. Одной из главных задач при реализации концепции «батарей переменного тока» стала разработка мощного и быстрого центрального блока управления, способного точно контролировать отдельные модули батарей.
«Динамическая реконфигурация батарейных модулей при моделировании синусоидальных колебаний стала возможной благодаря лежащей в основе распределенной системе, которая при любых обстоятельствах должна работать в режиме реального времени», - говорит Саймон. «Это связано с тем, что временная задержка при переключении модулей приведет к дефектам в аккумуляторных блоках и связанной с ними силовой электронике».
Так что Porsche пришлось разработать подходящий блок управления со стандартизированной и высокоинтегрированной компьютерной платформой, особенно мощной (в вычислительном смысле слова) и способной работать в режиме реального времени. Отдельные функции АКБ, такие как управление двигателем и батареей, а также функция зарядки, выполняются на нем параллельно. «Вычислительный блок представляет собой гетерогенную мультипроцессорную платформу и выполнен в виде единой системы-на-кристалле. Он сочетает в себе интегральную схему для управления и мониторинга данных с учетом возможностей системы в режиме реального времени и мощный многоядерный процессор для обработки больших объемов данных в одном компоненте», - объясняет Саймон.
По словам представителей Porsche Engineering, особенностью подхода является программно-ориентированная реализация функций ЭБУ. «Одна часть работает на процессоре, который использует интегральную схему для быстрого управления и оптимальной стратегии переключения и в итоге управляет всеми модулями синхронно. Это позволяет динамически изменять конфигурацию с помощью программного обеспечения; однако для того, чтобы это работало, силовая электроника в модулях должна реализовать эту стратегию переключения», - говорит Саймон. Используя подход «система на кристалле» с CPU и FPGA, мы обеспечиваем возможности жесткого реального времени, которые невозможно реализовать с помощью обычных микроконтроллеров».
Не уверены, что многие из читателей поняли всё вышесказанное, но что же в итоге? Porsche уже внедрила свою ЯКОБЫ «батарею переменного тока» и новую платформу блока управления в различные прототипы и успешно протестировала их на испытательном стенде. Система также была интегрирована в тестовый автомобиль для демонстрации ее базовой функциональности.
Созданный блок управления можно гибко адаптировать к новым требованиям, поэтому он подходит для всех областей применения, где требуется высокая вычислительная мощность и возможность работы в режиме реального времени, а требования могут меняться в ходе реализации проекта. «В настоящее время мы планируем изначально использовать новую платформу блока управления для разработки прототипов в Porsche Engineering», -- говорит Венка. «Однако, в принципе, наша концепция в несколько измененном виде подходит и для серийного применения»...
Что тут скажешь? Может, оно и поедет, но кто и как будет всё это обслуживать? Айда все в IT?!