Проект УЭСМ-30

В рамках государственной программы Российской Федерации «Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности» АО «УППО» получило субсидии из федерального бюджета для реализации комплексного проекта «Разработка и постановка на производство универсального электронного силового модуля мощностью 30 кВт для электрозарядных станций».

Соисполнителями в рамках комплексного проекта являются ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет» и ООО «ЭТК». Роль соисполнителей в данном комплексном проекте – проведение опытно-конструкторских работ на преобразователь постоянного тока, входящий в УЭСМ-30.

Цель комплексного проекта

Разработка,  постановка на производство и серийный выпуск УЭСМ постоянного тока мощностью 30 кВт для работы в составе зарядных станций для электромобилей мощностью 30-150 кВт, работающих по 3 основным стандартам зарядки электромобилей: GB/T, CHAdeMO и CCS, и, как следствие, увеличение объема выпуска радиоэлектронной продукции АО «УППО» за период 2022-2026 гг. на 3 381 414 тыс.руб.

Актуальность комплексного проекта

Российский рынок электромобилей по состоянию на 2022 год растет темпами по 50-100 % в год, на 01.2022 в РФ использовалось более 11 тысяч электромобилей. Развитие рынка ограничивается количеством ЭЗС.

В настоящее время на территории РФ работает около 2000 ЭЗС (как постоянного, так и переменного тока).

По распоряжению Правительства Российской Федерации от 23 августа 2021 г. № 2290-р утверждена Концепция по развитию производства и использования электрического автомобильного транспорта в Российской Федерации на период до 2030 года, в которой указаны требования по развитию зарядной инфраструктуры в РФ: 2,9 тыс. быстрых зарядных станций до 2024 года и 28 тыс. шт. до 2030 года.  Для реализации данного требования Концепции АО «УППО» планирует создание универсального зарядного модуля для электрозарядных станций.

Преимуществом силового модуля УЭСМ-30 производства АО «УППО» является то, что модульная конструкция обеспечивает возможность параллельного включения до 5 модулей для увеличения общей выходной мощности. По требованиям заказчика могут быть поставлены УЭСМ-30 в количестве 1-5 шт. для ЭЗС 30, 60, 90, 120 или 150 кВт.

Значения результатов предоставления Субсидии

В рамках получаемой субсидии из федерального бюджета для реализации Комплексного проекта создается 18 высокотехнологичных рабочих мест:
• 8 рабочих мест настройщиков;
• 7 рабочих мест инженера-конструктора;
• 3 рабочих места инженера-технолога;
Патентно-правовые задачи: В рамках комплексного проекта планируется проведение патентного поиска, по завершении проекта – оформление не менее 4 РИД: Свидетельства на программу ЭВМ, Патенты на полезную модель.

Создание научно-технического задела в рамках комплексного проекта

Организация производства продукции и вывода на рынок

Перечень продукции и ее технические характеристики

№ п/п	Наименование электронного модуля / компонента	Код ОКПД 2 (ОК 034-2014 (КПЕС 2008) (не менее 5 знаков)	Технические характеристики электронного модуля / компонента
1	Универсальный электронный силовой модуль для электрозарядных станций мощностью 30 кВт	27.11.50.120	1) Номинальная мощность, кВт, не менее30; -КПД, (при мощности нагрузки 50%), %, не менее…..95; -потребляемая мощность в режиме «ожидания», Вт, не более12; -потребляемая мощность «спящий режим», Вт, не более 2; 2.1) Входная 3-фазная сеть 400 VAC: -структура входной сети Звезда (TN, TT, IT (PE)); -входное напряжение, VAC 3x (260-480); -частота входного напряжения, Гц 50/60 ± 10%; -потребляемый ток при входном напряжении 400 VАС А, не более 3х54; -входной пусковой ток, А, не более60; -коэффициент мощности, при выходной нагрузке (25 — 50)%, не менее 0,95; (50 — менее 100)% не менее0,98; (100%), не менее 0,99; Суммарный коэффициент гармонических искажений (THDi) % (при нагрузке более 50%) не более 5; 2.2) Входная сеть постоянного тока 600 В (VDC). входное напряжение, В 400…800; 3) Выходные данные ППТ: -диапазон выходного напряжения, В 50 — 1000; -дискретность задания выходного напряжения, В 1; -защита от перенапряжения на выходе В, не менее 1040; -диапазон выходного тока, A 0 — 100; -дискретность задания выходного тока, А 1; пульсация выходного тока, %, не более 1; -точность стабилизации выходного напряжения при статическом изменении нагрузки 20 … 100 %, % не более 0,5; -точность стабилизации выходного напряжения при изменении входного напряжения на ± 20 %, %, не более ±0,2; -задержка включения, с, не более 8; -перерегулирование при включении или сбросе нагрузки, %, не более 3; 4) Уровень электромагнитных помех: -излучение электромагнитных помех ГОСТ 30804.6.3- класс B; -помехоустойчивость в соответствии с ГОСТ 30804.6.1; 5) Электрическая прочность изоляции: -напряжение изоляции: вход/выход, В DC: 2121; -напряжение изоляции: вход, выход/корпус, В DC: 2121; -напряжение изоляции: управление/корпус, В DC: 707; -напряжения изоляции: вход, выход/управление, В DC: 4242; 6). Подключение на общую нагрузку (параллельно) – до 12-х ППТ одновременно; Интерфейс передачи данных (связь с внешним контроллером): -интерфейс — Шина CAN; -количество интерфейсов — 2; -разъем подключения — 2xRJ45; -протокол — Standart CANopen; -среда передачи — витая пара; -последовательное подключение (daisy chain); -нагрузочный резистор — 120 Ом; (Ограничение конечных участников); -скорость передачи данных, не менее- 125 кбит/с; -дальность передачи max — 20 м; -разделение потенциалов: первичный/вторичный — ДА; -поддерживаемые протоколы — CAN 2.0A/B;
1.1	Электронный компонент 1.1. Активный выпрямитель с корректором коэффициента мощности	26.11.3	Аппаратная часть: Содержит 32-разрядный микроконтроллер №1 Программное обеспечение: Программа для микроконтроллера «Управление АВККМ»
1.1.1	Корректор коэффициента мощности	26.11.3	Аппаратная часть: Обеспечивает требования по электромагнитной совместимости Программное обеспечение: входит в п 1.1
1.1.2	Активный выпрямитель	26.11.3	Аппаратная часть: выпрямитель на силовых ключах, управляемых микроконтроллером №1 Программное обеспечение: входит в п 1.1
1.2	Преобразователь постоянного тока:	26.11.3	Аппаратная часть: Содержит 32-разрядный микроконтроллер №2. Преобразование постоянного напряжения после активного выпрямителя, управление драйверами затворов в режиме реального времени Программное обеспечение: Программа для микроконтроллера «Управление ППТ»
1.2.1	Резонансный преобразователь:	26.11.3	Аппаратная часть: Н-мост на силовых IGBT транзисторах Программное обеспечение: Программа для микроконтроллера «Управление ППТ»
1.2.2	Силовой трансформатор	27.11.4	Аппаратная часть: Трансформатор с рассчитанными характеристиками
1.2.3	Выпрямитель	26.11.3	Аппаратная часть: Выпрямитель на силовых диодах
1.2.4	Модуль измерения и защиты	26.51.4	Аппаратная часть: Преобразователи значений выходных токов и напряжений УЭСМ-30 для их преобразования в микроконтроллере
1.3	Контроллер управления, связи и индикации:	27.33.13.161	Аппаратная часть: Содержит 32-разрядный микроконтроллер №3. Обеспечивает управление микроконтроллерами №1, №2, связь с устройствами верхнего уровня, индикацию Программное обеспечение: Программа для микроконтроллера «Управление УЭСМ-30»