My energy control - řídící elektronická jednotka

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F26916622%3A_____%2F23%3AN0000001" target="_blank" >RIV/26916622:_____/23:N0000001 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

My energy control - řídící elektronická jednotka

Popis výsledku v původním jazyce

Cílem projektu bylo vyvinout mobilní nízkonapěťový řídicí systém napájení, jehož součástí jsou pokročilé elektronické jednotky pro napájení (baterie a související elektronika) a řídicí software pro dálkové řízení nabíjení. Na projektu pracovala společnost Compactive s.r.o. s partnerem projektu firmou APL Expert. Myšlenkou bylo zefektivnění využití elektrické energie na základě předpokladu, že celá řada spotřebičů může fungovat na nízkém napětí. Dnes je využívána elektronika např. s napájením 5 V (mobilní telefony) nebo 9-20 V (notebooky), ale napětí je čerpáno ze sítě o 220 - 230 V. Dodávané napětí ze sítě se tedy musí výrazně zredukovat před jeho dodávkou do elektrického spotřebiče, což vede k vyšší spotřebě elektrické energie, než kdyby byl zdroj přímo transformován na napětí 12/24 V. Realizací projektu došlo k vytvoření mobilního nízkonapěťového řídícího systému napájení, který umožňuje využívat energii z alternativních zdrojů a současně umí využít i nabíjení z distribuční sítě 230 V, tj. pracuje s multikanálovým vstupem, multikanálovým výstupem a inteligentním technologiemi (IoT). Realizace projektu přispěla nejen k významným úsporám na dodávkách elektrické energie v mnoho odvětvích, které vyrábějí autonomní systémy napájení a rozvody elektrických obvodů, ale také ke snížení emisí výrobou menšího množství energie s využitím výkonnějšího hardwaru. Výsledkem projektu na vývoj mobilního nízkonapěťového řídicího systému byly dva výstupy: inteligentní řídící elektronická jednotka s dílčími moduly a hardwarem a obslužný inteligentní software pro řízení napájení ostrovního zdroje elektrické energie. Napájecí systém a server jsou propojeny přes bezdrátové internetové spojení a tvoří tak komplexní řídicí systém pro práci s meteorologickými daty a požadavky zákazníka. Napájet ostrovní zdroj lze za použití nezávislých alternativních zdrojů elektrické energie (sluneční záření, vítr, vodní proud apod.) tzv. Off Grid systém. Nově vyvinutá technologie elektronické řídící jednotky je kombinací již existujících samostatných elektronických obvodů (zařízení) a nových prvků elektroniky s velkým přispěním „inteligence“. Celý systém je koncipován jako modulární a je tak možné podle požadavků na konkrétní řešení konfigurovat pro zákazníka optimální složení prvků pro dosažení maximálního účinku bez zbytečných nevyužitých funkcí.

Název v anglickém jazyce

My energy control - control electronic unit

Popis výsledku anglicky

The goal of the project was to develop a mobile low-voltage power control system, which includes advanced power electronics units (batteries and related electronics) and control software for remote charging control. The company Compactive s.r.o. worked on the project. with project partner APL Expert. The idea was to make the use of electrical energy more efficient, based on the assumption that a whole range of appliances can operate at low voltage. Today, electronics are used, for example, with a 5 V (mobile phones) or 9-20 V (laptops) power supply, but the voltage is drawn from the network by 220 - 230 V. The voltage supplied from the network must therefore be significantly reduced before it is supplied to the electrical appliance , which leads to a higher consumption of electricity than if the source were directly transformed to 12/24 V voltage. The implementation of the project led to the creation of a mobile low-voltage power supply control system that allows the use of energy from alternative sources and can also use charging from the 230 distribution network at the same time V, i.e. works with multi-channel input, multi-channel output and intelligent technologies (IoT). The implementation of the project contributed not only to significant savings on electricity supplies in many industries that produce autonomous power supply systems and electrical circuit distributions, but also to a reduction in emissions by producing less energy with the use of more powerful hardware. The project for the development of a mobile low-voltage control system resulted in two outputs: an intelligent control electronic unit with sub-modules and hardware, and an operating intelligent software for controlling the power supply of the island power source. The power supply system and the server are connected via a wireless Internet connection and thus form a comprehensive control system for working with meteorological data and customer requirements. The island source can be powered using independent alternative sources of electricity (solar radiation, wind, water current, etc.) called the Off Grid system. The newly developed technology of the electronic control unit is a combination of already existing separate electronic circuits (devices) and new elements of electronics with a large contribution of "intelligence". The entire system is designed as a modular system, so it is possible to configure the optimal composition of elements for the customer in accordance with the requirements for a specific solution to achieve the maximum effect without unnecessary unused functions.

Druh

G_prot - Prototyp

CEP obor

—

OECD FORD obor

20201 - Electrical and electronic engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EG19_262%2F0019707" target="_blank" >EG19_262/0019707: My Energy Control (MEC) - Mobilní nízkonapěťový řídící systém napájení</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

My energy control - řídící elektronická jednotka

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Prototyp řídící elektronické jednotky se skládá z následujících částí - Řídící elektronika; Modul napájení; Bateriový systém; Modulární systémy; Modul komunikačních periferií; Technické provedení; které je možno dále dělit na dílčí části a funkcionality. Řídicí elektronika řeší komunikaci s jednotlivými moduly systému a zajišťuje konektivitu se serverem pro přenos dat. zvolen materiál ISOLA IS400. Mikrokontrolér je od výrobce STMicroelectronics s architekturou jádra ARM-M4F s označením STM32F407. je Zvolena byla topologie snižujícího měniče. Systém je postaven na operačním systému RTOS. Modul napájení umožňuje napájet systém pomocí FV panelu, větrné či vodní turbíny a klasické distribuční sítě. Bateriový systém (úložiště) tvoří sestava olověných trakčních baterií na bázi tekutého elektrolytu v sériovém zapojení (pro hodnotu napětí 24 V) či paralelním (pro hodnotu napětí 12 V) s integrovaným balancérem. Akumulátor je z počátku nabíjen konstantním proudem a po dosažení plynovacího napětí dojde ke změně na nabíjení konstantním napětím. Modulární systémy umožňují řízení interiérového osvětlení a jejich ovládání pomocí drátových spínačů. Jsou využity pro připojení logických a analogových signálů, obsahují rozšiřující drátovou komunikaci RS232 a bezdrátovou komunikaci pomocí technologie IQRF. K řídící elektronice jsou připojeny prostřednictvím rozhraní ethernet. Modul komunikačních periferií zajišťuje komunikaci řídicí elektronické jednotky do cloudového úložiště pomocí LTE modemu od firmy Mikrotik, který lze kromě LTE režimu nastavit i jako WLAN pojítko. V případě, že je systém nasazen v blízkosti WiFi, je možné se na tuto síť připojit. Komunikace probíhá pomocí navrženého protokolu, který je optimalizovaný pro low-power aplikace. Protokol je zašifrován symetrickou šifrou a pro přenos dat je využita šifrovací vrstva TLS 1.3. Systém umožňuje napojení jiných systémů a prvků pomocí drátové komunikace RS232 a bezdrátové komunikace pomocí technologie IQRF. Pro technické provedení řídící elektronické jednotky vybrán materiál Polymax PC-FR od firmy Polymaker, který je postaven na polykarbonátu se samozhášivou složkou UL94. Z důvodu jednoduché implementace vlastního designu a grafiky na čelním panelu přístroje byla vybrána technologie 3D tisku. Uchycení řídící jednotky a doplňkových modulů bylo zvoleno na standardní rozvaděčovou lištu DIN. Řídicí elektronika řeší komunikaci s jednotlivými moduly systému (modul zdroje energie z fotovoltaického systému a větrné turbíny, popř. dalších alternativních a klasické zdrojů el. energie, výstupní moduly pro řízení osvětlení a konektivity IoT komponent). Druhým úkolem je zajištění konektivity se serverem pro přenos dat (přes GSM, LAN, WiFi, apod.). Pro výrobu byl zvolen materiál ISOLA IS400. Mikrokontrolér je od výrobce STMicroelectronics. K propojení jednotlivých modulů systému bylo použito rozhraní ethernet.

Ekonomické parametry

Příjemce cílí především na firmy vyrábějící autonomní systémy napájení a rozvody elektrických obvodů např. v rámci karavanů, obytných dodávek, lodí, jachet, katamaránů, pasivních domů, chovatelských a zemědělských stanovišť apod. Zájem ze strany fyzických osob příjemce očekává v případě potřeby autonomního napájení zabezpečovacího systému, osvětlení, flexibilního zdroje energie na cesty aj. Přínosem je posunutí činností příjemce do kategorie s vyšší technologickou úrovní, rozšíření portfolia, upevnění pozice na trhu, udržení konkurenceschopnosti, zvýšení tržeb a obratu, rozvoj spolupráce v oblasti VaV s vědeckovýzkumnými organizacemi. Marketingová strategie sestává z vytvoření obchodního teamu, vytvoření marketingových materiálů, přímého oslovování potencionálních klientů, propagace na veletrzích i ve spolupráci s Hospodářskou komorou ČR a IQRF aliance. Příjemce má bohaté zkušenosti s dodávkou svých produktů do zahraničí vč. USA a Kanady.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

26916622

Název vlastníka

Compactive, s.r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—