飞轮储能系统由三相PWM整流器、飞轮驱动系统和H桥变换电路三个单元组合而成。

本篇中我们对飞轮储能系统进行拆分，分别将控制算法与被控电路拓扑部署到基于PPEC平台的真实控制板与EasyGo PXIBox实时仿真器，来进行飞轮储能系统硬件在环仿真测试。

测试中，使用PPEC平台进行每个单元的控制，使用PXIBox实时仿真器及6500FPGA板卡，来进行1us的小步长电力电子拓扑仿真。

将硬件在环测试仿真结果与离线仿真结果对比发现，其控制效果、仿真数据与预期一致。

欢迎感兴趣的工程师们咨询了解，接下来为大家分享本次飞轮储能系统硬件在环仿真测试详情。

▷单元1：三相PWM整流器。采用恒功率控制策略。

▷单元2：飞轮驱动系统。内部含2个变换器，一个是半桥buck-boost用于DCDC变换，另一个是三相H桥驱动电机工作。当母线电压高，系统将能量往飞轮中存储，当母线电压低，系统将飞轮能量转变为电能为母线提供能量。

▷单元3：H桥变换电路。实现电流梯形输出控制。

对飞轮储能系统进行拆分，分别将控制算法与被控电路拓扑部署到基于PPEC平台的真实控制板与EasyGo PXIBox实时仿真器。

在测试中，将电路拓扑部分用实时仿真设备PXIBox进行模拟，将控制部分用PPEC平台实现，并将两者通过物理接线的形式进行连接，构成一个闭环系统。

以下为测试系统整体示意图：

真实物理接线如下图所示。

利用Matlab Simulink搭建出飞轮储能系统模型。

▷进行IO配置。用EasyGo嵌入Matlab中的IO配置模块对IO进行配置。同时，还可以将需要观测的量引出来，用上位机进行实时观测。

▷解算器模块配置。解算器模块是用来确认该模型应该部署进哪一部分硬件，或者用哪一种解算模式的。在本次测试中，用到的硬件是PXIBox的6500板卡，该板块在机箱的第三板槽中，运行的模型时电力电子拓扑。

在实时模型搭建好之后，需要用EasyGo Desksim软件进行模型部署。

▷点击“load”部署模型，选择对应文件路径；

▷在“User Interface”中进行搭建用户观测界面；

▷设置通讯IP，EasyGo PXIBox的IP地址为192.168.154。

点击“运行”按钮等待模型运行，并通过PPEC平台控制该模型。

▍测试一：H桥输出为0时仿真波形

▍测试二：H桥输出为4500A上升沿波形

▍测试三：H桥输出为4500A下降沿波形

上述测试波形图：①Va、Vb、Vc为三相整流器交流侧电压波形；②ia、ib、ic为三相整流器交流侧电流波形；③Uhigh和Udc_bus为三相整流器直流侧母线电压波形；④ibus三相整流器直流侧母线电流波形；⑤i_lod为H桥输出电流波形。

▍测试结果

将硬件在环测试仿真结果与离线仿真结果对比发现，其控制效果、仿真数据与预期一致。

PXIBox是基于PXI总线架构硬件平台的高性能旗舰型实时仿真产品系列。

该产品采用新款多核实时CPU + 多FPGA的硬件架构，可方便和实际设备进行连接来进行硬件在环测试。其插槽式机箱设计，也方便用户进行灵活自由配置和扩展。

PXIBOX主要由三大部分组成：机箱，实时控制器，FPGA模块。

其中，实时控制器负责进行算法模拟，FPGA模块用于小步长拓扑仿真或高速脉冲生成。在本次硬件在环仿真测试中，使用的是6500FPGA板卡，进行1us的小步长电力电子拓扑仿真。

今天的分享就到这儿啦，欢迎感兴趣的工程师们一起留言沟通。