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モジュール式エネルギー貯蔵コンバーター (MESC)
1テクニカル・ディフィニション&コア・アーキテクチャー
モジュール式エネルギー貯蔵変換器 (MESC) は,近代電力ネットワークにおけるインテリジェントなエネルギー管理のために設計された高度な電力電子システムである.そのアーキテクチャは以下のとおりである.
1.1 電力変換サブシステム
二方向AC/DCとDC/DC変換能力 (トポロジー:通常,3レベルT型またはNPC)
広い電圧範囲で動作する (400V-1500V DC,380V-690V AC)
最大効率 96~98.5% (CEC重量化)
1.2 モジュール式ビルディングブロック
標準化された電源モジュール (モジュールあたり25/50/100kW)
交換中の移動時間 < 5ms の熱交換可能な設計
N+1 または N+X の冗長性設定オプション
1.3 制御システム
階層的な制御構造:
主要: 電力配分のためのドロップ制御
副次:電圧/周波数制御
第3段階:経済的な配送 (コンベックス最適化アルゴリズム)
< 500μs 内ループ制御期間
2.1 拡張性
パラレル接続による電力スケーリング: 100kWから20MW+
容量スケーリング:独立したバッテリーDCバスで別々の拡張が可能
2.2 信頼性の向上
誤差許容量:
単一モジュールの故障により出力が <2%減少する
優雅な分解能力
MTBF > 100,000時間 (IEC 62424 認証)
2.3 性能指標
| パラメータ | MESC 性能 | 従来の変換機 |
|---|---|---|
| 応答時間 | <1ms (10-90%ステップ) | 10〜50ms |
| THD | <2% 全荷重で | 3〜5% |
| 効率曲線 | >95% 20~100%の負荷から | 30%の負荷で88%まで落ちる |
4.1 次世代の電源装置
SiC MOSFETの採用について
1200V/300A モジュール利用可能
切り替える損失の50%削減
先進的なパッケージ:
二面冷却
プレスパックモジュール
4.2 デジタル変革
デジタルツインの導入
電熱モデリング (3D有限要素)
残りの有効寿命予測 (ワイブル分布)
ブロックチェーン対応のP2P取引:
スマートコントラクトの決済 <1s
MWスケールでの取引の検証
