Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Praca dyplomowa inżynierska PROJEKT ORAZ BUDOWA URZĄDZENIA DO ŚLEDZENIA SŁOŃCA WYKORZYSTYWANEGO DO ŁADOWANIA AKUMULATORÓW KAO Promotor dr inż. Krystyna.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Praca dyplomowa inżynierska PROJEKT ORAZ BUDOWA URZĄDZENIA DO ŚLEDZENIA SŁOŃCA WYKORZYSTYWANEGO DO ŁADOWANIA AKUMULATORÓW KAO Promotor dr inż. Krystyna."— Zapis prezentacji:

1 Praca dyplomowa inżynierska PROJEKT ORAZ BUDOWA URZĄDZENIA DO ŚLEDZENIA SŁOŃCA WYKORZYSTYWANEGO DO ŁADOWANIA AKUMULATORÓW KAO Promotor dr inż. Krystyna Maria Noga Dyplomanci : Jan Grabe Jacek Mueller

2 2 CEL PRACY Celem pracy dyplomowej inżynierskiej było: zaprojektowanie i realizacja urządzenia do śledzenia słońca wykorzys- tywanego do ładowania akumulatorów, opracowanie i uruchomienie programu sterującego obrotnicą panelu fotowoltaicznego, zoptymalizowanie procesu ładowania akumulatorów współpracujących z panelami fotowoltaicznymi. Wykorzystano: zestaw laboratoryjny DE_2 firmy Terasic, środowisko Quartus II firmy Altera oraz język programowania sprzętu VHDL (edytor tekstowy oraz graficzny), żarnik halogenowy jako źródło światła, umocowany do wysięgnika obrotnicy naśladującej ruch słońca w zadanym czasie.

3 3 PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIA

4 4 PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIA cd.

5 SCHEMAT BLOKOWY SYSTEMU OBROTNICA SŁOŃCA INTERFEJS OBROTNICA Z PANELEM FOTOWOLTAI CZNYM KOMPUTER CZUJNIKI ALTERA DE2ADC OBCIĄŻENIE AKUMULATOR REGULATOR

6 6 Dodatkowe elementy składowe moduł przetwornika z ADC 0808 z adapterem, moduł panelu fotowoltaicznego, czujnik położenia słońca, obrotnica panelu, akumulator z regulatorem prądu ładowania i rozładowania oraz obciążenie, płyta bazowa wraz z elementami mocującymi oraz okablowanie, obrotnica symulatora Słońca, zasilacz, sterowanie obrotnicy symulatora Słońca, Interfejs współpracy zestawu laboratoryjnego DE_2 z obrotnicą panelu.

7 7 Wykonane prace wybór panelu fotowoltaicznego, dopasowanie akumulatora, regulatora, dobór obrotnic i elementów sterujących obrotnicami, scalenie urządzenia, napisanie oprogramowania sterującego, wykonanie symulacji pracy urządzenia, poprawa oprogramowania (wprowadzenie progu uaktywnienia sterowania, zmniejszenie czułości, wyświetlanie napięć z przecinkiem),

8 8 Do konwersji sygnałów zastosowano przetwornik ADC firmy SLS Płytka układu adaptera do ADC 0808 Płytka układu ADC 0808

9 9 OBROTNICE SŁOŃCA I PANELU FOTOWOLTAICZNEGO

10 10

11 11 UKŁAD ELEKTRONICZNY

12 12 Pierwotna konstrukcja urządzenia SYMULATOR SŁOŃCA PANEL FOTOWOLTAICZNY OBROTNICA PANELU FOTOWOLTAICZNEGO AKUMULATOR OBROTNICA SYMULATORA SŁOŃCA REGULATOR PRĄDU I NAPIĘCIA AKUMULATORA STEROWNIK SILNIKÓW ALTERA DE_2

13 KONSTRUKCJA URZĄDZENIA Wersja ostateczna urządzenia zapewniająca bezkolizyjny ruch panelu i odsunięta obrotnica słońca z możliwością symulowania pory roku (ręczna nastawa zima, lato).

14 14 Czujniki wykonane z fotorezystorów z potencjometryczną regulacją równowagi mostka

15 15 OPRACOWANIE OPROGRAMOWANIA STERUJĄCEGO Przykładowy kod licznika lpm z biblioteki komponentów środowiska Quartus component LPM_COUNTER generic (LPM_WIDTH : natural; -- Musi być większa niż zero LPM_MODULUS : natural := 0; LPM_DIRECTION : string := "UNUSED";--Niewykorzystany LPM_AVALUE : string := "UNUSED"; --Niewykorzystany LPM_SVALUE : string := "UNUSED"; --Niewykorzystany LPM_PORT_UPDOWN : string := "PORT_CONNECTIVITY"; LPM_PVALUE : string := "UNUSED"; --Niewykorzystany LPM_TYPE: string := L_COUNTER; LPM_HINT : string := "UNUSED"); --Niewykorzystany port (DATA : in std_logic_vector(LPM_WIDTH-1 downto 0):= (OTHERS => '0'); CLOCK : in std_logic ; --wejście binarne zegara CLK_EN : in std_logic := '1'; --włączenie zegara CNT_EN : in std_logic := '1'; --umorzliwienie zliczania UPDOWN : in std_logic := '1'; --wybór zliczania góra/dół SLOAD : in std_logic := '0'; --załad. synch. wartości do licznika SSET : in std_logic := '0'; --ustawienie synch. stanu licznika SCLR : in std_logic := '0'; --wyzerowanie synch. licznika ALOAD : in std_logic := '0'; --asynch. załąd. wartości do licznika ASET : in std_logic := '0'; --asynch. ustawienie wartości licznika ACLR : in std_logic := '0'; --asynch. zerowanie licznika CIN : in std_logic := '1'; --wejście logiczne C COUT : out std_logic := '0'; --wyjście logiczne C Q : out std_logic_vector(LPM_WIDTH-1 downto 0); --wektor wyjściowy(szerokość-1 do zera) EQ : out std_logic_vector(15 downto 0)); end component;

16 SCHEMAT BLOKOWY STEROWANIA

17 17 PODSUMOWANIE Opracowanie projektu oparto na zestawie laboratoryjnym DE_2 firmy ALTERA oraz na ogólnodostępnych na rynku podzespołach zapewniających wymaganą trwałość i estetyczny wygląd urządzenia do śledzenia słońca. Do realizacji programu sterującego wykorzystano środowisko Quartus i język VHDL. Program sterujący został zaimplementowany w układzie FPGA firmy Altera. Opracowany i wykonany model zostanie wykorzystany jako stanowisko dydaktyczne do ćwiczeń w laboratorium Techniki Cyfrowej. Dobór elementów był podyktowany wielkością urządzenia (panel fotowoltaiczny) i wartościami parametrów (dopasowanie użytych elementów do panelu). Podstawą opracowania był monokrystaliczny panel fotowoltaiczny o mocy 20W używany do małych zestawów autonomicznych, np. (jachty, domki letniskowe, sygnalizacja świetlna).

18 18 PODSUMOWANIE cd. Możliwe jest optymalizowanie punktu pracy panelu fotowoltaicznego ukierunkowane na maksymalną moc pozyskiwaną z panelu. Ze względu na szeroki zakres wykonanych prac nie podjęto tej próby. Po zastosowaniu pomiaru prądu panelu fotowoltaicznego i zastosowaniu modułu regulacji tego prądu można wymuszać punkt pracy panelu fotowoltaicznego ukierunkowany na maksymalną moc pozyskiwaną z panelu. Przetwornik ADC posiada niewykorzystane dwa wejścia analogowe, które można wykorzystać do pomiaru prądów.

19 19 WNIOSKI KOŃCOWE W trakcie realizacji projektu wykonano pięć wersji opracowywanego układu sterowania W wyniku przeprowadzonych prób i eksperymentów opracowywanego układu sterowania powstała optymalna wersja programu sterowania solar_5 Przeprowadzone próby wykazały poprawność działania układu sterowania zgodnie z założeniami projektowymi Symulator Słońca generuje niewiele energii w panelu, ale umożliwia przeprowadzenie poprawnej symulacji Celowa jest budowa układów nadążnych (pokazano w rozdziale prezentującym inne rozwiązania)

20 20 DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ


Pobierz ppt "Praca dyplomowa inżynierska PROJEKT ORAZ BUDOWA URZĄDZENIA DO ŚLEDZENIA SŁOŃCA WYKORZYSTYWANEGO DO ŁADOWANIA AKUMULATORÓW KAO Promotor dr inż. Krystyna."

Podobne prezentacje


Reklamy Google