Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice lato 2015/16 dr inż

Przetwarzanie energii elektrycznej
w fotowoltaice
lato 2015/16
dr inż. Łukasz Starzak
Politechnika Łódzka
Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki
Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych
ul. Wólczańska 221/223 bud. B18 pok. 51
http://neo.dmcs.p.lodz.pl/~starzak
http://neo.dmcs.p.lodz.pl/~starzak/pub/peef
Plan wykładu
1. Wprowadzenie
Bloki przetwarzania energii elektrycznej w systemach fotowoltaicznych –
wykonywane zadania i zarys elektronicznych rozwiązań układowych
2. Odbiór energii z modułów fotowoltaicznych
Przetwornice prądu stałego, śledzenie punktu maksymalnej mocy
3. Magazynowanie energii
Technologie akumulatorów, algorytmy i układy ładowania
4. Pobór energii z akumulatorów
Liniowe i impulsowe stabilizatory napięcia, przetwornice transformatorowe
5. Dostarczanie energii do odbiorników zmiennoprądowych
Falowniki napięcia, współpraca z siecią energetyczną
6. Bloki pomocnicze
Obciążenia obejściowe, przełączniki „or” mocy, nadzór i monitorowanie
Zaliczenie: 2 kolokwia à 45′ – zagadnienia 2–3 oraz 4–5
Łukasz Starzak, Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice, lato 2015/16
2
Propozycje prac dyplomowych
z dziedziny fotowoltaiki
●
Dynamika cyfrowego układu śledzenia punktu mocy maksymalnej modułu
fotowoltaicznego dla różnych algorytmów sterowania
rozwinięcie układu mikroprocesorowego (pamięć, komunikacja) + implementacja algorytmów
●
Optymalizacja systemu fotowoltaicznego z pośrednim stopniem
superkondensatorowym
udoskonalenie układu lub zastosowanie nowej koncepcji w celu uzyskania systemu autonomicznego,
funkcjonalnego w szerokim zakresie warunków
●
Dwustopniowy falownik napięcia dla systemu fotowoltaicznego
z automatycznym przełączaniem źródła zasilania
dopracowanie układu
●
Cyfrowo sterowany mikrofalownik dla systemu fotowoltaicznego połączonego z
siecią energetyczną
realizacja wzorcowego rozwiązania firmy Microchip (lub innego)
●
Uniwersalny demonstrator metod sterowania falowników
opracowanie koncepcji, projekt i konstrukcja układu dydaktycznego ze sterowaniem analogowocyfrowym (mikroprocesorowy interfejs użytkownika i generator)
●
Ładowarka akumulatorów zasilana energią słoneczną
możliwe rozwinięcie wcześniejszego układu o zasilaniu sieciowym
●
Więcej tematów z innych obszarów: http://neo.dmcs.p.lodz.pl/~starzak/dyplomy/
Łukasz Starzak, Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice, lato 2015/16
3
Propozycje prac dyplomowych w projekcie ADEPT
(7. program ramowy UE)
●
Stanowisko do charakteryzacji statycznej przyrządów półprzewodnikowych mocy
z węglika krzemu
opracowanie procedur pomiarowych z użyciem nowoczesnego charakterografu cyfrowego wraz z
próbą rozszerzenia jego funkcjonalności
●
Zautomatyzowane stanowisko do charakteryzacji dynamicznej diod mocy
ulepszenie wcześniejszego rozwiązania (obwód mocy + sterowanie mikroprocesorowe)
●
Zautomatyzowane stanowisko do charakteryzacji dynamicznej tranzystorów
mocy z węglika krzemu
opracowanie rozwiązania na bazie wcześniejszego układu do pomiaru diod mocy
●
Stanowisko do badań przekształtników elektronicznych w układzie napędu
elektrycznego
opracowanie koncepcji, dobór elementów składowych i konstrukcja stanowiska badawczego z
typowym samochodowym silnikiem elektrycznym
●
Tranzystory mocy z węglika krzemu
przegląd współczesnych technologii, osiągów i właściwości
●
Sterowanie tranzystorów mocy z węglika krzemu
przegląd proponowanych rozwiązań, praktyczna realizacja i testowanie wybranych układów
Łukasz Starzak, Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice, lato 2015/16
4
Propozycje prac dyplomowych w projekcie MISAC
(Europejska Agencja Kosmiczna)
●
Projekt wybranych bloków funkcjonalnych uniwersalnego scalonego sterownika
przetwornic prądu stałego do zastosowań kosmicznych
projekt fragmentów układu scalonego CMOS – kontakt: dr Mariusz Jankowski, dr Piotr Amrozik
●
Obwody testowe i programy testów symulacyjnych dla bloków składowych
scalonego sterownika przetwornic prądu stałego do zastosowań kosmicznych
projekt układów i opracowanie procedur testowych dla poszczególnych bloków funkcjonalnych układu
scalonego (SPICE)
●
Uniwersalny układ testowy dla scalonego sterownika przetwornic prądu stałego
projekt układu elektronicznego – migracja i rozwinięcie wcześniejszej koncepcji; implementacja w
symulatorze oraz w postaci obwodu drukowanego
Łukasz Starzak, Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice, lato 2015/16
5