|
|
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.
|
|
|
Spínaný zdroj se spínáním při nulovém napětí
Pešl, Jiří ; Pavlík, Michal (oponent) ; Boušek, Jaroslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem spínaného zdroje se spínáním při nulovém napětí pro buzení anody iontového zdroje typu Anode-layer. V práci je nejprve nastíněna pro- blematika iontových zdrojů a podrobněji pak iontový zdroj typu Anode-layer. Poté jsou uvedeny důležité aspekty konstrukce spínaných zdrojů, z nichž posléze vychází podrobně popsaná konstrukce spínaného zdroje s výstupním napětím 2800 V a výstupním výkonem 2800 W.
|
|
|
Spínané zdroje
Španěl, Petr ; Lettl,, Jiří (oponent) ; Kadaník,, Petr (oponent) ; Procházka, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou spínaných zdrojů na rezonančním principu spolu s dosažením vysoké účinnosti. V rámci práce je popsáno několik způsobů optimalizace spínaného zdroje pro dosažení vysoké účinnosti. Především to jsou spínací prvky nové generace založené na materiálu SiC a rezonanční topologie k dosažení významné minimalizace spínacích ztrát. Vybraná topologie sériového rezonančního měniče je dále detailně simulována a poté i prakticky realizována se zaměřením na vysokou účinnost. Hlavní náplň práce spočívá v návrhu a realizaci zdroje spolu s vybranými řídicími algoritmy a jejich srovnáním. Při návrhu a realizaci zdroje jsou řešeny problémy spojené s použitím nové generace SiC MOSFET tranzistorů v TO-247-4L pouzdře. Pro vyřešení této problematiky byl vyvinut budič speciálně pro SiC MOSFET 3. generace od firmy Cree, který je schopen pracovat se spínací frekvencí v řádech stovek kHz a odolávat přitom velmi vysokým strmostem napětí na ovládaných tranzistorech. Další důležitou součástí vyvinutého budiče je nastavitelná velmi rychlá nadproudová ochrana. Tato ochrana reaguje velmi rychle ve stovkách nanosekund a je schopná ochránit spínaný zdroj i v případě tvrdého zkratu ve větvi. V rámci práce byl postaven a oživen funkční vzorek sériového rezonančního měniče. Tento spínaný zdroj je založen na třetí generaci SiC MOSFET tranzistorů od Cree v moderním pouzdře TO-247-4L, které výrazně překonává klasické pouzdro TO-247-3. Pro tento měnič bylo nutné vyvinout jak regulační schéma, tak sledování rezonanční frekvence pro využití rezonančního principu měniče na maximální možnou míru. Výsledkem práce je 3 kW měnič s regulovatelným výstupním napětím při zachování vysoké účinnosti 96%.
|
|
| |
|
|
Spínané zdroje
Španěl, Petr ; Lettl,, Jiří (oponent) ; Kadaník,, Petr (oponent) ; Procházka, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou spínaných zdrojů na rezonančním principu spolu s dosažením vysoké účinnosti. V rámci práce je popsáno několik způsobů optimalizace spínaného zdroje pro dosažení vysoké účinnosti. Především to jsou spínací prvky nové generace založené na materiálu SiC a rezonanční topologie k dosažení významné minimalizace spínacích ztrát. Vybraná topologie sériového rezonančního měniče je dále detailně simulována a poté i prakticky realizována se zaměřením na vysokou účinnost. Hlavní náplň práce spočívá v návrhu a realizaci zdroje spolu s vybranými řídicími algoritmy a jejich srovnáním. Při návrhu a realizaci zdroje jsou řešeny problémy spojené s použitím nové generace SiC MOSFET tranzistorů v TO-247-4L pouzdře. Pro vyřešení této problematiky byl vyvinut budič speciálně pro SiC MOSFET 3. generace od firmy Cree, který je schopen pracovat se spínací frekvencí v řádech stovek kHz a odolávat přitom velmi vysokým strmostem napětí na ovládaných tranzistorech. Další důležitou součástí vyvinutého budiče je nastavitelná velmi rychlá nadproudová ochrana. Tato ochrana reaguje velmi rychle ve stovkách nanosekund a je schopná ochránit spínaný zdroj i v případě tvrdého zkratu ve větvi. V rámci práce byl postaven a oživen funkční vzorek sériového rezonančního měniče. Tento spínaný zdroj je založen na třetí generaci SiC MOSFET tranzistorů od Cree v moderním pouzdře TO-247-4L, které výrazně překonává klasické pouzdro TO-247-3. Pro tento měnič bylo nutné vyvinout jak regulační schéma, tak sledování rezonanční frekvence pro využití rezonančního principu měniče na maximální možnou míru. Výsledkem práce je 3 kW měnič s regulovatelným výstupním napětím při zachování vysoké účinnosti 96%.
|
|
|
Spínaný zdroj se spínáním při nulovém napětí
Pešl, Jiří ; Pavlík, Michal (oponent) ; Boušek, Jaroslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem spínaného zdroje se spínáním při nulovém napětí pro buzení anody iontového zdroje typu Anode-layer. V práci je nejprve nastíněna pro- blematika iontových zdrojů a podrobněji pak iontový zdroj typu Anode-layer. Poté jsou uvedeny důležité aspekty konstrukce spínaných zdrojů, z nichž posléze vychází podrobně popsaná konstrukce spínaného zdroje s výstupním napětím 2800 V a výstupním výkonem 2800 W.
|
|
|
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.