VONSCH加快了太阳能逆变器和电池充电器控制系统的开发

挑战

在不断变化的市场需求中开发太阳能逆变器和电池充电器控制系统

解决方案

使用基于模型的设计,结合MATLAB和Simulink对电力电子和控制系统进行万博1manbetx建模、运行仿真,并生成TI微控制器的嵌入式代码

结果

  • 产品开发时间减少一年
  • 通过模型重用加速新产品研发
  • 硬件原型数量减少

“基于模型的设计使我们能够快速适应不断变化的立法和要求。在原型硬件可用之前,我们在Simulink中设计和模拟了整个系统,并为控制器生成了嵌入式代码,控制器在硬件可用后的一两天内即可在原型上工作。”万博1manbetx

Vonsch博士博士博士
FOTO控制1F和FOTO充电器产品的开发和测试。s manbetx 845

政府对可再生能源的激励和增长的消费者对太阳能的优势的认识是对高效的太阳能电池充电器和太阳能逆变器的需求。Vonsch开发了两条产品线,以满足以下需求:Foto充电器DC 48和Foto Control 1F。FOTO充电器产品使用太阳能电池板的直流(DC)输出电池,并通过电池控制1F产品将太阳能电池板或电池的直流输出转换为交流电流(AC),可以指向电网或本地使用。s manbetx 845

Vonsch采用基于模型的设计,加速了其太阳能逆变器和电池充电器产品的控制软件的开发。s manbetx 845

“基于模型的设计显着缩短了我们的开发时间,使我们能够满足目标发布日期,尽管新立法所需的要求不断变化,”Vonsch博士杰布布·沃克曼博士说。“我们使用了模拟和代码生成万博1manbetx的Simulink模型,这让我们专注于我们的核心设计挑战,而不是C语言实现细节。”

挑战

在过去,Vonsch工程师用手撰写了三相逆变器的控制软件,这意味着他们必须等到硬件在软件开发开始之前可用。当Vonsch只有少数更大的产品类型时,这种方法是可行的。随着Vonsch开始专业从事定制电力电子解决方案,团队需要更有效的过程来设计更广泛的产品,以便以较小的数字出售。万博 尤文图斯s manbetx 845

为了利用政府计划的太阳能补贴,VONSCH希望在补贴生效之前完成产品开发。然而,无数的立法变化导致了市场的快速变化,太阳能电池板供应商根据最新立法向VONSCH提出了更多的要求。

加快开发,同时适应更改的要求,并管理单相逆变器在其更新产品中引入的添加复杂性,vonsch需要一种在开发过程中提前模拟其控制算法 - 在硬件可用 - 并生成一次代码s manbetx 845硬件准备好了。

解决方案

Vonsch Engineers使用基于模型的设计来模拟,模拟和生成FOTO控制和FOTO充电器控制系统的代码。

在Simulink工作万博1manbetx®和Simscape Electrical™,三个软件工程师团队创建了电气系统的型号,包括晶体管,二极管和电池。它们模拟该模型来识别切换瞬变,优化无源元素的值,并验证具有各种交换频率的过滤器行为。

该组在Simulink中建模了多个控制器,包括用于直流电压调节,电源限制和最大功率点万博1manbetx跟踪(MPPT)的算法。

在硬件可用之前,团队使用工厂模型运行闭环模拟以验证初始控制器设计。

一旦原型硬件准备就绪,该团队将根据初始硬件测试和使用嵌入式编码器来改进其工厂模型®从德克萨斯仪器公司的Simulink模型生成C代码™ 短笛™万博1manbetx 微控制器。

在实验室中的硬件测试之后,他们使用MATLAB®绘制从微控制器导出的数据,并使用信号处理工具箱进行频谱分析™.

通过多次迭代,团队根据测试结果分析,在Simulink中改进和优化了控制器设计,为目标微控制器重新生成代码,并在原型硬件上重新测试。万博1manbetx

即使在开发过程中由于需求变化而造成延迟,该团队仍满足了FOTO充电器产品开发和同时开发375伏和48伏版本FOTO控制器的计划时间表,所有这些产品目前都在生产中。

结果

  • 产品开发时间减少一年。“采用基于模型的设计,我们的小型工程团队在短短6个月内完成开发而不是我们最初估计的18个月,”Vonkomer说。“我们更快,因为我们有能力通过仿真快速调试算法,验证组件,并专注于核心设计而不是处理器外围设备和低级实现细节。”

  • 通过模型重用加速新产品研发。“对于Foto Charger产品,我们重用了我们的MPPT算法和来自Foto Control的许多Simulink模型,”Vonkomer说。万博1manbetx“Matlab和Simu万博1manbetxlink帮助我们将研究和开发加速了三次,同时让我们如果我们想要的话,让我们自由地切换到另一个硬件平台。”

  • 硬件原型数量减少。“使用Simulink和Simscape Electrice建造的植物模型的模拟使我们能够在最终确定之前改进和万博1manbetx优化我们的硬件设计,”Vonkomer说。“模拟消除了预谓词硬件的几个迭代。”

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