電源設計

競賽題目:具備不平衡補償與循環電流抑制功能之交錯式三相Vienna整流器

電動車快速直流充電、儲能、與智慧電網等新興應用加速了高功率轉換器的需求,維也納式整流器(Vienna Rectifier)是三相系統中常用的架構,但因為三相系統參數誤差的關係,容易在交錯式操作下導致不平衡而產生循環電流與額外的能量損耗。此競賽題目即在鼓勵參賽團隊提出創新架構、控制,以實現高效能三相整流器系統。

請團隊根據以下需求提出解決方案,將相關成果整合成一份PDF檔案上傳至競賽報名系統,其中編號1至4為必答題,編號5為加分題。上傳之作品PDF檔,請於第一頁提供摘要,摘要內容包含以下三部分:簡述作品特點、作品貢獻、條列申請中和已取得之相關專利;如無專利,則不需列出。報告之其餘內容應包含但不限於:補償原理、模擬電路與模擬結果。

 

需求條件:

  1. 請參考下方電路圖,此為雙組交錯式並聯架構,其中線對線輸入電壓= 380Vac、總輸出功率= 30kW、輸出電壓= 800V,三個輸入電感值各為270μH、300μH、330μH,電容值(C1A=C2A=C1B=C2B=1250μF),其餘半導體元件均為理想開關;模擬軟體可選擇採用Simplis、PSIM或Matlab,不得使用耦合電感做為解決策略。(開關切換頻率計範圍建議在20kHz~60kHz以符合產品面導入使用)
  2. 執行無平衡補償之閉迴路控制模擬,並展示其循環電流現象。
  3. 執行具平衡補償之閉迴路控制模擬,並展示其循環電流抑制效果。
  4. 模擬補償後100%、50%與20%負載條件下的電流總諧波失真值THDi。
  5. 實現硬體電路並驗證所提補償技術之有效性(此為加分題)。

 

 

評分標準:

項目 內容 初選比重 決選比重
技術原理 說明所提補償理論的技術原理,並以控制方塊圖或流程圖方式呈現。 50% 10%
研究設計情形 說明研究設計過程、遭遇困難與解決對策等。 50% 10%
完成度
  • 執行無平衡補償之閉迴路控制模擬,並展示其循環電流現象。(20%)
  • 執行具平衡補償之閉迴路控制模擬,並展示其循環電流抑制效果。(30%)
  • 模擬補償後100%、50%與20%負載條件下的電流總諧波失真THDi。(20%)
N/a 70%
簡報表現 充分表達作品理念之能力、及簡報呈現的技巧。 N/a 10%
額外加分題-實現硬體電路 實現硬體電路並驗證所提補償技術之有效性。(最高加10%) N/a 10%

 

雛型機驗證:

進入決選之入圍團隊若須實現硬體電路,則由研發同仁在光寶科技實驗室架設相關設備儀器進行雛型機之實測。

 

雛型機實作補助:

進入決選之入圍團隊若須實現硬體電路,則每件雛型機之製作費用最高補助新台幣25,000元整(含稅與郵寄費)。