|
|
Systém napájení domácnosti z obnovitelných zdrojů energie
Gálus, Matej ; Punčochář, Josef (oponent) ; Šebesta, Jiří (vedoucí práce)
Práce se zabývá možnostmi simultánního využití fotovoltaické a větrné energie pro aplikaci v autonomním systému pro napájení domácnosti bez připojení k elektrické rozvodné síti. Jsou popsány možnosti zapojení fotovoltaických a větrných systémů a rozebrány jejich vlastnosti. Dále jsou popsány metody používané pro sledování bodu maximálního výkonu fotovoltaických modulů a větrných generátorů. Bylo navrženo blokové schéma autonomního systému s ukládáním vyrobené energie do chemických akumulátorů. Systém rovněž obsahuje měnič na střídavé napětí 230 V~ pro připojení běžných elektrospotřebičů. Jako výchozí pro všechny tři výkonové měniče systému byla zvolena topologie měničů s tzv. kvaziobdélníkovým průběhem. V této topologii byl navržen, odsimulován v Pspice, realizován a proměřen experimentální invertující měnič s výkonem 180 W s jedním řízeným spínacím prvkem. Byl zjištěn vynikající soulad předpokládané a naměřené účinnosti. Účinnost pro spolehlivý provoz při plném výkonu se pohybuje v rozmezí 89% až 92,2% v závislosti na typu použité akumulační cívky a tranzistoru MOSFET. Na základě úspěšného ověření topologie bylo přistoupeno k návrhu vlastního systému napájení domácnosti. Jeho výkonové části však byly vzhledem k velkým výkonům řešeny jako čtyřsekční (čtyřfázové) a pro zvýšení účinnosti zejména v oblasti malých výkonů byly navrženy pro práci ve zdokonaleném režimu se dvěma řízenými spínači v každé sekci. Kritickou a nejobtížnější částí návrhu byly řídící obvody pro zajištění správného spínání dvou výkonových tranzistorů MOSFET v každé sekci výkonové části. Také byla navržena a realizována hlavní ovládací část systému zabezpečující uživatelskou interaktivitu, disponující grafickým LC displejem, modulem Ethernetu a slotem pro SD paměťovou kartu.
|
|
|
Preregulátory pro spínané zdroje
Gálus, Matej ; Steinbauer, Miloslav (oponent) ; Murina, Milan (vedoucí práce)
Cílem této práce je navrhnout aktivní korektor účiníku – předregulátor pro spínané zdroje. V úvodu práce jsou zhrnuty možné příčíny nízkého účiníku. Jsou popsány rozdíly mezi vlivem lineárních a nelineárních zátěží na napájecí síť. Jsou zhrnuty různé způsoby korekce účiníku zkreslení a účiníku základní harmonické. Pro konstrukci předregulátoru byl zvolen obvod zvyšujícího měniče s kvazirezonančním spínáním řízen obvodem UC3855 firmy Texas Instruments pro jeho nejvyšší dosažitelný celkový účiník oproti jiným typům zapojení a vyšší účinnost oproti klasickému zvyšujícímu měniči. Pomocí PSpice byly odsimulovány různé parametry obvodu. Bylo navrženo kompletní schéma zapojení předregulátoru pro výkon 1kW s celosvětovou kompatibilitou s napájecímí sítěmi. Po realizaci vzorku zařízení bylo zjištěno, že účinnost nedosahuje požadovaných hodnot. Příčinou je zřejmě především absence saturační tlumivky a použití odporového tlumení parazitních zákmitů kvazirezonančního obvodu. Změřené hodnoty účiníku jsou však velmi vysoké a odpovídají požadavkům stanoveným při návrhu.
|
|
|
Preregulátory pro spínané zdroje
Gálus, Matej ; Steinbauer, Miloslav (oponent) ; Murina, Milan (vedoucí práce)
Cílem této práce je navrhnout aktivní korektor účiníku – předregulátor pro spínané zdroje. V úvodu práce jsou zhrnuty možné příčíny nízkého účiníku. Jsou popsány rozdíly mezi vlivem lineárních a nelineárních zátěží na napájecí síť. Jsou zhrnuty různé způsoby korekce účiníku zkreslení a účiníku základní harmonické. Pro konstrukci předregulátoru byl zvolen obvod zvyšujícího měniče s kvazirezonančním spínáním řízen obvodem UC3855 firmy Texas Instruments pro jeho nejvyšší dosažitelný celkový účiník oproti jiným typům zapojení a vyšší účinnost oproti klasickému zvyšujícímu měniči. Pomocí PSpice byly odsimulovány různé parametry obvodu. Bylo navrženo kompletní schéma zapojení předregulátoru pro výkon 1kW s celosvětovou kompatibilitou s napájecímí sítěmi. Po realizaci vzorku zařízení bylo zjištěno, že účinnost nedosahuje požadovaných hodnot. Příčinou je zřejmě především absence saturační tlumivky a použití odporového tlumení parazitních zákmitů kvazirezonančního obvodu. Změřené hodnoty účiníku jsou však velmi vysoké a odpovídají požadavkům stanoveným při návrhu.
|
|
|
Systém napájení domácnosti z obnovitelných zdrojů energie
Gálus, Matej ; Punčochář, Josef (oponent) ; Šebesta, Jiří (vedoucí práce)
Práce se zabývá možnostmi simultánního využití fotovoltaické a větrné energie pro aplikaci v autonomním systému pro napájení domácnosti bez připojení k elektrické rozvodné síti. Jsou popsány možnosti zapojení fotovoltaických a větrných systémů a rozebrány jejich vlastnosti. Dále jsou popsány metody používané pro sledování bodu maximálního výkonu fotovoltaických modulů a větrných generátorů. Bylo navrženo blokové schéma autonomního systému s ukládáním vyrobené energie do chemických akumulátorů. Systém rovněž obsahuje měnič na střídavé napětí 230 V~ pro připojení běžných elektrospotřebičů. Jako výchozí pro všechny tři výkonové měniče systému byla zvolena topologie měničů s tzv. kvaziobdélníkovým průběhem. V této topologii byl navržen, odsimulován v Pspice, realizován a proměřen experimentální invertující měnič s výkonem 180 W s jedním řízeným spínacím prvkem. Byl zjištěn vynikající soulad předpokládané a naměřené účinnosti. Účinnost pro spolehlivý provoz při plném výkonu se pohybuje v rozmezí 89% až 92,2% v závislosti na typu použité akumulační cívky a tranzistoru MOSFET. Na základě úspěšného ověření topologie bylo přistoupeno k návrhu vlastního systému napájení domácnosti. Jeho výkonové části však byly vzhledem k velkým výkonům řešeny jako čtyřsekční (čtyřfázové) a pro zvýšení účinnosti zejména v oblasti malých výkonů byly navrženy pro práci ve zdokonaleném režimu se dvěma řízenými spínači v každé sekci. Kritickou a nejobtížnější částí návrhu byly řídící obvody pro zajištění správného spínání dvou výkonových tranzistorů MOSFET v každé sekci výkonové části. Také byla navržena a realizována hlavní ovládací část systému zabezpečující uživatelskou interaktivitu, disponující grafickým LC displejem, modulem Ethernetu a slotem pro SD paměťovou kartu.
|
host ::
RSS.