Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Fotó-villamos /Termikus rendszer, hálózattól független működéshez Az IEEE ISIE 2007-es konferencián szerepelt Járdán R. Kálmán, Nagy István Budapesti Műszaki.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Fotó-villamos /Termikus rendszer, hálózattól független működéshez Az IEEE ISIE 2007-es konferencián szerepelt Járdán R. Kálmán, Nagy István Budapesti Műszaki."— Előadás másolata:

1 Fotó-villamos /Termikus rendszer, hálózattól független működéshez Az IEEE ISIE 2007-es konferencián szerepelt Járdán R. Kálmán, Nagy István Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem,Magyarország A működés alapját egy speciális elrendezés biztosítja, amelynél egyesítjük a Fotó-villamos és a Termikus paneleket (PV/T). Az egyesítés révén a Fotó-villamos cellák áramot termelnek, míg az egység Termikus része a hőenergiát hasznosítja, felmelegítve a benne áramló folyadékot. A foto-villamos egységből fedezni lehet a szabályozó elektronika és a rendszerhez kapcsolódó fogyasztók villamos- energia igényét. Az elmélet alátámasztására a berendezés a laboratóriumban megépítésre került. A teljes rendszer és a szabályozó egység elrendezése, ezen belül a Maximális Munkapont Keresés, azaz angolul Maximum Power Point Tracking (MPPT) szabályozó is az ábrákon látható Thermal insulation Thermal collector casing Hardened glass PV panel Base for PV panel Working fluid Cover glass with selective coating Kombinált Fotó-villamos és Termikus (PV/T) rendszer A Fotó-villamos/Termikus panelek által felmelegített folyadékot a termikus Rendszerbe (Thermal System) vezetjük. A folyadékot a szivattyú segítségével keringetjük a zárt rendszerben. A Termikus Rendszer használati meleg víz előállítására alkalmas. Egy egyenáram-egyenáram (DC/DC) átalakító tölti az akkumulátorokat, és elégíti ki L 1 –es terhelés igényét, míg egy egyenáram-váltóáram (DC/AC) átalakító az L 2 –es terhelést táplálja. Az MPPT szabályozóval állítjuk be a DC/DC átalakító munkapontját, hogy mindig a maximális teljesítményt tudjuk kinyerni a PV panelekből A szabályozó gondoskodik arról is, hogy az akkumulátorok töltöttségi szintje kívánt értékek között maradjon. Ha az akkumulátorok teljesen feltöltődtek, akkor az MPPT szabályozásról át kell váltani telesítmény-szabályozásra. = = + - PV/T Battery DC/AC Converter DC/DC Converter Combined PV/Thermal Panel AC Load L1L1 Thermal System MPPT Controller DC Load = = =  P Microcontroller & Supervisory System TS MPPT L2L2 Pump A kombinált PV/T rendszer elvi felépítése Angel Cid-Pastor, Ramon Leyva, Abdelali El Aroudi, Luis Martinez-Salamero, Rovira i Virgili-i Egyetem, Tarragona, Spanyolország

2 A PV panelek I-V karakterisztikáinak meghatározása Microcontroller Mains GND C Vc Vs Ic M2 M1 ADC PV module Light source CT M2 M1 A karakterisztika mérő berendezés blokk diagramja PV cella árama, 2A/oszt, Ch 2: cella feszültsége, 5V/oszt idő: 250 ms/oszt a) V-A karakterisztika b) V-P karakterisztika Teszt Eredmények: A rendszer Termikus részének elvi felépítése Current Cell voltage Maximális Munkapont Keresés (MPPT) elve A fotovillamos egységből nyert villamos teljesítmény teszi alkalmassá a PV/T rendszert a hálózattól független működésre. A napenergia optimális felhasználására egy rezonáns energia átalakítót terveztünk, intelligens, adaptív, MPPT algoritmussal ellátva. A kifejlesztett energia átalakító csúszó-mód szabályozással rendelkezik. Az új MPPT szabályozás működését laboratóriumi mérésekkel igazoltuk.

3 Az elmúlt években világszerte jelentős fejlesztések összpontosultak a megújuló és veszteségi energiák felhasználásának kutatásában. Az Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék Elektrotechnika Csoportja már több mint 15 éve dolgozik ezen a kutatási területen. Speciális rendszert fejlesztettünk ki, amelyben az elektromechanikai energia átalakítást egy ultra magas fordulatszámú turbina-generátor gépcsoport biztosítja. A fordulatszám elérheti a f/p-et, ennek köszönhetően a gépcsoport rendkívül kis tömegű és a generátor hatásfoka eléri a 99%-ot. Az ultra magas fordulatszámú generátornál különleges problémákat kell megoldani, ilyen például az átalakító és a generátor kölcsönhatása. A konverter által szolgáltatott feszültségek és áramok felharmonikusai számos nemkívánatos jelenséget okoznak, például többlet rézveszteség az áram felharmonikusainak következtében, többlet vasveszteség a fluxus felharmonikusainak következtében vagy a csapágyak élettartamának csökkenése a csapágyakon keresztül folyó áramok miatt. Indukciós Generátor n = rpm, m = 5 kg, P = 4,5 kW,  99% Állandó mágneses Szinkron Generátor n = rpm, m = 100 kg, P = 20 kW,  = 90% A turbinába vezetett munkaközeg a turbina lapátjain nyomatékot hoz létre, amely átadódik a vele közvetlen tengelykapcsolatban álló ultra magas fordulatszámú generátornak. A turbina- generátor egység által létrehozott villamos teljesítményt a hálózatba tápláljuk vissza egy váltóáram/váltóáram (AC/AC) átalakítón keresztül. Az átalakító két egységből áll, tartalmazza a CONV-1-et és a CONV-2- őt. Mikroprocesszoros egység biztosítja az alapvető irányítási, védelmi, diagnosztikai stb. funkcókat. A rendszer blokk vázlata Megújuló és Veszteségi Energiák Hasznosítása Konferenciákon előadott közlemények:ből IEEE: IECON, PESC, ISIE, valamint SPEEDAM, EPE, EPE-PEMC

4 Az ultra magas fordulatszámú generátor speciális tulajdonságai.:  A hatásfok magas ami nagy előny, de ez az alacsony állórész illetve forgórész köri ellenállásnak köszönhető, aminek következtében a névleges és a billenő szlip is alacsony, ami azt eredményezi, hogy a gép könnyen „átbillenhet”.  Alacsony álló illetve forgórész szórási induktivitás nagy felharmonikus áram öszzetevőkhöz vezethet.  Az IGBT-ket alkalmazó konverterekkel elérhető kapcsolási frekvencia kisebb, mint ami az optimális áram és fluxus hullámformák biztosításához szükséges lenne.  A magas üresjárási áramoknak köszönhetően, a gép teljesítmény tényezője alacsonyabb amely nagyobb teljesítményű konvertert igényel.  Kiegészítő berendezésekre is szükség van amelyek segítik a gép működését (Vízhűtés, olajköd kenés kerámia csapágyak esetén vagy külön szabályozó berendezésekre mágnes csapágyak esetén). Ezen berendezések növelik a rendszer bonyolultságát. Teljesítmény Elektronikai Átalakítók Web alapú szabályozási rendszer. (Dr. Sütő Zoltán fejlesztése) Laboratóriumi elrendezés

5 Napelem Táplálású Elektromos Autó Sepsi Tibor Dániel TDK első helyezett (2008), OTDK harmadik helyezett (2009) Konzulens: Dr. Járdán R. Kálmán A prototípus szélcsatorna mérése Számítógépes Szimuláció Matlab/Simulink-ben Szétszerelt kerékagy motor Laboratóriumi összeállítás révén vizsgáltuk a konverter által táplált BLDC motor statikus és dinamikus viselkedését. A mérési eredmények közül néhány az alábbi ábrákon látható: Az téma keretén belül egy saját építésű, napelemmel táplált elektromos autó vizsgálatát végeztük el, az Áramlástan Tanszék közreműködésével, náluk végeztük el a szélcsatorna mérést. A mérés célja az vplt, hogy a jármű légellenállási ténye- zőjének pontos megha- tározását, valamint annak javítása különböző elemekkel elvégezzük. Számítógépes szimuláció segítségével tanulmányoztuk a rendszer viselkedését különböző terhelési esetekre, sebesség karakterisztikákra és nap sugárzási adatokra. Az akkumulátor töltését és kisülését is modelleztük, a jármű gyorsításakor, lassításakor és hegymenetben. Az állórész feszültsége 22Hz és 100 Hz-nél Állórész fluxus 100 Hz-nél

6 E-Learning INETELE EU project, Nagy István, Járdán R. Kálmán Indukciós Motor V/f szabályozása DC/AC konverter feszültség vektorai Mező Orientált Szabályozás Jellemző Állapotok: Határ Ciklus, Osztályozás Az Európai Unió által támogatott Leonardo da Vinci program keretein belül, egy multimédiás program fejlesztésére került sor, amely a műszaki egyetemek hallgatóinak nyújt segítséget a tanulásban. Az INETELE nevű program több mint nyolc egyetem, közöttük a BME Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék közreműködésével, készült. Az Elektrotechnika Csoport a 3.4-es fejezetet dolgozta ki, amelynek címe: Szabályozás a Teljesítményelektronikában (Control in Power Electronics). Periodikus vagy Aperiodikus Állapot, Amplitúdó moduláció


Letölteni ppt "Fotó-villamos /Termikus rendszer, hálózattól független működéshez Az IEEE ISIE 2007-es konferencián szerepelt Járdán R. Kálmán, Nagy István Budapesti Műszaki."

Hasonló előadás


Google Hirdetések