Швидка зарядка з турботою про батарею. Як винахідник з України розробив альтернативу гібридним інверторам та BESS-системам
Енергетичний комбайн у маленькій коробці – так називає свою розробку її творець, Юрій Вихневич. Система дійсно компактна, але за можливостями може створити конкуренцію й більш відомим пристроям під "розкрученими" брендами
Блекаути 2022-2023 років змусили українців запасатися зарядними станціями, генераторами та системами альтернативного живлення. Проте не всіх влаштували рішення, пропоновані ринком. Юрій Вихневич, співвласник та технічний директор інтернет-провайдера BestLink, вклав досвід, знання і гроші у розробку власної системи, яка дасть фору всім закордонним аналогам.
"Ділова столиця" поговорила з винахідником про те, завдяки чому вдалося створити новітній "енергосервер" з нуля, чим він кращий за наявні рішення та чому її розробник охоче ділиться досвідом, але не боїться конкуренції.
— Ви розробили інноваційну систему керування акумуляторами. Якщо спробувати пояснити це у простих словах, для широкої аудиторії, то що це: з чого складається і які функції виконує?
— У найпростішому поясненні це "мозок" для енергосистеми — пристрій, який контролює, як батарея заряджається, розряджається, захищається і як вона живить обладнання під час зникнення електрики.
Система складається з процесорного блоку, силової електроніки, датчиків напруги, струму й температури, а також модуля клімат-контролю батарей, програмного забезпечення з алгоритмами моніторингу та захистів, модулів комунікації та аналітики. Ці компоненти працюють разом, щоб забезпечити стабільну роботу обладнання навіть під час повних відключень енергії. Крім цього, система подовжує ресурс батарей, оскільки правильно заряджає їх, контролює температуру, балансує комірки та захищає їх від перевантажень та деградації.
— Як виникла ця ідея, скільки часу пішло на її реалізацію, і як вам одному, самотужки, вдалося виконати таке широке коло завдань? Які знання і вміння знадобилися найбільше і чому, можливо, довелося вчитися "на ходу"?
— Ідея з'явилася під час перших блекаутів, коли я на власні очі побачив, як телеком-вузли вимикаються не через обладнання, а через відсутність правильного керування батареями. Стандартні UPS, інвертори й навіть BESS-системи просто не були здатні працювати в умовах десятків провалів напруги, змішаних хімій батарей і низьких температур. Тоді стало зрозуміло, що готових рішень немає, а потреба критична — отже, систему потрібно створити самостійно.
У розробку я вклав майже двадцять років свого досвіду в телекомунікаціях та енергосистемах. Це була ключова інвестиція, значно більша за фінансову. Саме вона дозволила мені виконати те, для чого зазвичай потрібні цілі R&D-відділи. Частину речей доводилося вчити "на ходу", бо нестандартні проблеми потребували нестандартних рішень. Саме це й сформувало унікальність.
За рік я створив повністю робочу систему – з проєктуванням електроніки та силових модулів, програмним забезпеченням, алгоритмами заряджання, балансування й прогнозування, з телеметрією, дистанційним керуванням і логікою перемикання джерел. Ще рік тривав етап впровадження, тестування та вдосконалень на реальних вузлах, які працювали в умовах повних відключень електроенергії. Саме польові тести дозволили довести систему до стану, який я називаю "робочим ідеалом". У підсумку я створив технологію, якої не існувало на ринку, і яка вирішувала проблему, з якою не могли впоратись наявні комерційні рішення.
— Що вміє система і які завдання покликана виконувати? І якщо порівнювати з гібридними інверторами чи BESS-системами — в чому відмінність, чого вони "не вміють"?
— Гібридний інвертор чи BESS — це фактично набір кількох окремих пристроїв. І наявні на ринку рішення не розраховані на умови української критичної інфраструктури. Вони не мають точного моніторингу, не адаптуються до різних хімій батарей і нестабільно працюють у мережах із частими провалами напруги, коли вона "стрибає" десятки разів на день.
Моя система створена спеціально для таких сценаріїв. Це єдина інтегрована платформа, яка поєднує те, що в інверторах та BESS зазвичай рознесено на кілька блоків. Вона поєднує гнучкість інвертора, точність BMS і глибину телеметрії професійних енергосистем в одному компактному рішенні і забезпечує стабільну роботу там, де інші пристрої відмовляються працювати.
Вона забезпечує:
• підтримку будь-яких типів батарей: Li-ion, LiFePO₄, свинцево-кислотних (10–70 В);
• інтелектуальне заряджання до 30 А з контролем температури, внутрішнього опору, SoC та SoH;
• захисти на рівні кожної комірки: перенапруга, недонапруга, перегрів, дисбаланс;
• повну телеметрію, включно з температурою, струмами, частотами, енергоспоживанням та точним прогнозом залишкового часу автономної роботи (з урахуванням навантаження, SoC, температури та деградації комірок);
• клімат-контроль батарей (підігрів та охолодження);
• адаптивну логіку перемикання AC — батарея — AC з гістерезисами й антибрязкіт;
• повне дистанційне керування: WEB-інтерфейс, API, Ethernet, Wi-Fi.
Умовно кажучи, інвертор — це як старий телефонний зарядник, який заряджає "як вийде". Він не бачить, що з батареєю всередині, й просто подає напругу. Моя система — це як сучасна швидка зарядка смартфона, але для батарей 48–60 В: вона точно знає, коли можна прискорити заряд, коли треба знизити струм, як захистити комірки і як продовжити їхній ресурс. Тому в реальних умовах батарея з моєю системою "повертається в роботу" набагато швидше, що критично важливо під час блекаутів.
— В одному з інтерв'ю ви сказали, що пропонуєте готове рішення за принципом "великий багатофункціональний комбайн у маленькій коробці". Це красиве порівняння, але які розміри системи насправді? Чи це, все ж таки, лише порівняння?
– Це не перебільшення. Система справді дуже компактна — лише 18 × 12 × 4 см. Попри такий розмір, вона поєднує функції одразу кількох великих пристроїв: зарядного блоку, контролера батарей, лічильника енергії, "розумного" перемикача між мережею та батареєю, системи охолодження/підігріву та повної телеметрії. Тобто це дійсно "великий енергетичний комбайн у маленькій коробці". По суті, кишеньковий енергосервер, який може керувати всім живленням вузла.
— Кому ця система може бути корисна? Ми підозрюємо, що йдеться передусім про вашу, телекомунікаційну сферу…
— Дійсно, систему створено насамперед для телекомунікаційної сфери — там, де будь-яке відключення зв’язку є критичним. Але її можливості значно ширші. Завдяки швидкому заряджанню, точному прогнозуванню автономності та повній телеметрії система може бути корисною й у інших сферах. У промисловості — для безперервної роботи виробничих ліній, де навіть хвилинна зупинка може дорого коштувати. У ЖКГ — для будинків, офісів і комерційних приміщень, яким потрібне стабільне резервне живлення. Технологічна інфраструктура — це датацентри, сервери, системи безпеки. І, звісно, транспорт та енергетика — завдяки можливості дуже швидкого й контрольованого заряду батарей.
Система дає дві ключові переваги: по-перше, заряджає батареї значно швидше за стандартні рішення, а по-друге, точно розраховує, скільки часу обладнання пропрацює без електрики з урахуванням навантаження, температури й стану комірок. Тому вона буде корисна всюди, де потрібне надійне резервне живлення та передбачуваність у складних енергетичних умовах.
— Ваша система вже працює у реальних мережах і, наскільки нам відомо, запатентована. Чи вийшла вона за рамки внутрішнього використання, чи є інтерес у інших провайдерів, розробників, представників галузі?
— Чесно кажучи, я цього зовсім не очікував. Я не створював систему ні для ринку, ні для медіа — це було чисто практичне рішення для наших вузлів, які відмовляли під час блекаутів. Навіть не думав, що розробка забере так багато часу, бо в процесі створення додавав собі завдань і тим самим ускладнював собі життя. Але коли система вже запрацювала, то інтерес з боку колег з’явився сам собою. Мені почали писати та дзвонити, просити поділитися досвідом, алгоритмами, підходами. А патент лише закріпив цей інтерес.
— Ви видали книгу з доволі складною та вузькопрофільною назвою — "Методи системної інтеграції в розробці універсального пристрою для керування акумуляторними батареями", вона вже є на Amazon та Yakaboo. Як на неї відреагувала фахова спільнота? І вас не хвилює, що хтось повторить ваші розробки і стане конкурентом?
— Книга описує мій системний підхід до створення універсального енергетичного рішення: методи інтеграції, принципи побудови енергосистем, алгоритми керування та аналіз типових технічних помилок. Вона видана двома мовами, українською та англійською, і вже включена до фондів понад десяти національних і наукових бібліотек України. Окрім цього, кафедра електромехатроніки та комп'ютеризованих електромеханічних систем "Львівської політехніки" додала цю книгу до навчальних матеріалів і запросила мене провести цикл гостьових лекцій на її основі.
А щодо конкуренції — я про це не хвилююся. У книзі я ділюся своїм підходом, спостереженнями, але всі унікальні алгоритми та тонкі технічні рішення залишаються всередині самої системи. Це той досвід, який просто неможливо переписати з книжки.
— І про плани на майбутнє: як збираєтеся розвивати проєкт і кого до нього залучати?
— Як я вже казав, система пройшла реальні випробування і доведена до робочого ідеалу. Наступний етап — масштабування. Планую запустити серійне виробництво, розширити впровадження від телекому до промислових об’єктів і датацентрів та виходити на міжнародні ринки, де запит на енергостійкі рішення тільки зростає.