| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη και κατασκευή μιας μετρητικής διάταξης για οικιακή εγκατάσταση, τροφοδοτούμενη από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός είναι η υλοποίηση μιας διάταξης με την οποία θα μπορεί να γίνεται παρακολούθηση, καταγραφή και έλεγχος των ηλεκτρικών μεγεθών που παράγονται. Η φιλοσοφία της συγκεκριμένης κατασκευής είναι στο πλαίσιο της αυτονόμησης και της αυτοματοποίησης μιας οικιακής εγκατάστασης.
Αρχικά επιλέχτηκε το ολοκληρωμένο MCP39F501 της εταιρίας Microchip το οποίο είναι σχεδιασμένο για μέτρηση ρεύματος και τάσης, κάνοντας παράλληλα υπολογισμό ενεργών μεγεθών. Αφού λοιπόν προμηθευτήκαμε την αναπτυξιακή πλακέτα της εταιρίας, έγιναν μετρήσεις σε γνωστά φορτία για ρύθμιση της συσκευής(Calibration). Στη συνέχεια για εξοικείωση και υπολογισμούς ακρίβειας έγιναν πολλές μετρήσεις και υπολογίστηκαν μέσες τιμές σφαλμάτων και ακρίβεια μετρήσεων.
Στη συνέχεια επιλέχτηκε το αναπτυξιακό STM32F107 της εταιρίας STMicroelectronics με επεξεργαστή ARM Cortex M3 για την συλλογή, επεξεργασία και διαχείριση των μετρήσεων. Αφού λοιπόν έγινε η διασύνδεση των δύο συσκευών μέσω ενός Level linker, με βάση πρωτόκολλο SSI (synchronous serial interface) ξεκίνησε η συλλογή των μετρήσεων και η κατάλληλη μετατροπή τους σε δεκαδικό σύστημα αρίθμησης. Για την απεικόνιση των δεδομένων σχεδιάστηκε σε σελίδα html και μέσω θύρας Ethernet έγινε η μεταφορά τους σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Τελευταίο βήμα σε αυτό το στάδιο ήταν η καταγραφή των μετρήσεων σε κάρτα μνήμης SD (Secure Digital).
Το επόμενο βήμα ήταν η εξ’ αρχής σχεδίαση της μετρητικής πλακέτας με βάση το ολοκληρωμένο του αναπτυξιακού που είχε ήδη χρησιμοποιηθεί. Σε πρόγραμμα Kicad έγινε ο σχεδιασμός της διάταξης καθώς και του αντίστοιχου τυπωμένου κυκλώματος (PCB) και ακολούθησε η κατασκευή της.
Τέλος έγινε η τελική σύνδεση της κατασκευής με μια φωτοβολταϊκή διάταξη και κατάλληλο φορτίο ώστε να διαπιστωθεί η ομαλή λειτουργία αλλά και να γίνει συλλογή μετρήσεων για να εξαχθούν συμπεράσματα πάνω στη λειτουργία και αξιοπιστία της συσκευής.
|
|---|
