— О LabVIEW — Решения — История успеха одноплатных контроллеров для инверторов общего назначения (NI Single-Board RIO GPIC):
Курсы LabVIEW в Новосибирске!
Объявляется набор на курсы
"Система графического программирования LabVIEW"
31.03.2015
История успеха одноплатных контроллеров для инверторов общего назначения (NI Single-Board RIO GPIC):
"Комплект инструментальных средств LabVIEW и новая платформа для разработки инверторов общего назначения позволили нам значительно уменьшить стоимость разработки и риски по сравнению с полным циклом проектирования специализированного контроллера. Нам удалось сократить время, необходимое для разработки нового перспективного высококачественного преобразователя энергии и выхода на рынок в 3 раза - с 72-х до 24-х недель.
В частности, устройства FPGA, содержащие на кристалле ядра DSP, принципиально изменяют подход к разработке преобразователей энергии. Теперь мы можем с высокой точностью управлять потоками энергии, запуская параллельно несколько циклов управления, и реконфигурировать схемные решения на уровне кристалла даже после внедрения их в сети."
В частности, устройства FPGA, содержащие на кристалле ядра DSP, принципиально изменяют подход к разработке преобразователей энергии. Теперь мы можем с высокой точностью управлять потоками энергии, запуская параллельно несколько циклов управления, и реконфигурировать схемные решения на уровне кристалла даже после внедрения их в сети."
- Kyle Clark, Advanced Systems Engineering Manager, Dynapower Corporation
Современные графитовые батареи для сетей накопления энергии обеспечивают длительный срок службы, малое время зарядки/разрядки и значительное количество циклов перезарядки. Чтобы в полной мере реализовать достоинства таких батарей, в частности, производства Axion, необходимы специальные преобразователи энергии и топологические решения системы инверторов.
Новая система поставляет в сеть активную и реактивную мощность, что позволяет эффективно использовать различные источники энергии, такие, как ветряные и солнечные, а также компенсировать изменения нагрузки. Несколько графитовых батарей подключаются к DC/DC конвертору, и через инвертор - непосредственно в сеть. Производительность одного контроллера на основе FPGA позволяет управлять несколькими конверторами.
"Мы выбрали инструментальные средства LabVIEW и NI GPIC (General Purpose Inverter Controller) поскольку их применение, в расчете на доллар вложений, в 40 раз эффективнее, чем традиционные сигнальные процессоры (DSP), которые мы использовали раньше."
- Kyle Clark, Advanced Systems Engineering Manager, Dynapower Corporation
 |  |
 |
| NI Single-Board RIO GPIC - одноплатный контроллер для инверторов общего назначения
| Топология Dynapower "гирлянда конверторов DC/DC"
| Модульная топология Dynapower конверторов DC/DC на основе FPGA
|
Компоненты системы: Блок конвертора DC/DC 50 кВт должен удовлетворять требованиям управляемого распределения тока, точной балансировки параллельных конверторов и быстрого времени реакции. Архитектура FPGA позволяет легко выполнить эти требования, благодаря аппаратному параллелизму и высокой скорости обмена данными между конверторами. Контроллер управляет внутренним циклом по току, а также внешним системным циклом.
"Программирование на текстовых языках низкого уровня и разработка специализированного устройства с нуля создает проблемы взаимодействия энергетиков и программистов. Мы рады тому, что создавая следующие проекты на языках высокого уровня, сможем обеспечить их большую понятность и доступность для экспертов в области преобразования энергии".
- Kyle Clark, Advanced Systems Engineering Manager, Dynapower Corporation
Системы на основе FPGA эффективнее по стоимости, производительности и операциям ввода-вывода, удовлетворяют требованиям массового производства таких приложений силовой электроники, как преобразователи DC/AC, AC/DC, DC/DC, AC/AC для интеллектуальных электрических сетей, возобновляемых источников энергии, накопителей энергии и управляемых приводов.
"Применение новой платформы и методики проектирования уменьшили время разработки с 72 до 24 недель, прежде всего потому, что мы использовали стандартную протестированную платформу и возможность до компиляции симулировать код LabVIEW FPGA со схемой силовой электроники. Это переводит разработку на новый уровень. Уже на первой стадии проектирования мы получаем коэффициент доверия на уровне 90%, что позволяет минимизировать количество итераций на стадии прототипирования оборудования."
- Kyle Clark, Advanced Systems Engineering Manager, Dynapower Corporation
 |  |
 |
| Традиционный цикл разработки с использованием обычных DSP-устройств и текстовых языков программирования
| Методология проектирования
| Цикл разработки с использованием NI GPIC и графической среды программирования
|