| Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη μελέτη της συμπεριφοράς ενός μετατροπέα ανύψωσης συνεχούς τάσης σε συνεχή τάση R2P2 στον οποίο χρησιμοποιούνται voltage lifts. Ο μετατροπέας αυτός αποτελεί μέρος ενός συστήματος ανάκτησης θερμικής ενέργειας των καυσαερίων μέσω θερμοστοιχείων για την κίνηση πλοίων. Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Ηλεκτρομηχανικής Μετατροπής Ενέργειας του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών.
Σκοπός είναι μια αλυσίδα θερμοστοιχείων να τροφοδοτεί την είσοδο του μετατροπέα με συνεχή τάση, έτσι ώστε να μπορούν τα θερμοστοιχεία να συνδεθούν με το ζυγό συνεχούς τάσης του πλοίου και να διοχετευτεί σε αυτόν ηλεκτρική ισχύς. Απώτερος στόχος είναι η μείωση των ρύπων που παράγονται σε πλωτά μέσα μεταφοράς.
Αρχικά πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική ανασκόπηση πάνω σε θέματα που άπτονται της ναυτιλίας και των παραγόμενων καυσαερίων και δόθηκε ιδιαίτερη προσοχή στην ανάλυση της λειτουργίας των θερμοστοιχείων.
Στη συνέχεια αναλύθηκε θεωρητικά ο μετατροπέας ανύψωσης συνεχούς τάσης σε συνεχή τάση τόσο με voltage lifts όσο και χωρίς, ο οποίος μεταξύ άλλων κρίθηκε ο καταλληλότερος για την εφαρμογή. Με τη χρήση των voltage lifts παρατηρείται σημαντική βελτίωση στο βαθμό απόδοσης σε σύγκριση με το μετατροπέα συνεχούς τάσης σε συνεχή τάση χωρίς αυτά. Ο μετατροπέας που επιλέχθηκε ανήκει στην ευρεία κατηγορία των μετατροπέων τύπου R2P2 (Reduced Redundant Power Processing).
Το επόμενο βήμα ήταν οι προσομοιώσεις σε περιβάλλον Matlab/Simulink τόσο του μετατροπέα συνεχούς τάσης σε συνεχή τάση με και χωρίς voltage lifts όσο και του θερμοστοιχείου βασιζόμενοι σε μοντέλα που λήφθηκαν από την υπάρχουσα βιβλιογραφία. Από τις προσομοιώσεις, εξήχθησαν αποτελέσματα και κυματομορφές, οι οποίες σχολιάζονται και επίσης πραγματοποιήθηκε προσομοίωση του συνολικού συστήματος θερμοστοιχείο-μετατροπέας.
Τέλος ακολούθησε η κατασκευή της διάταξης του μετατροπέα συνεχούς τάσης σε συνεχή τάση με voltage lifts και υψηλό κέρδος τάσης και ακολούθησαν πειράματα για να γίνουν οι κατάλληλες συγκρίσεις με τα θεωρητικά αποτελέσματα και με αυτά των προσομοιώσεων. Από αυτό αποδεικνύεται η ορθή λειτουργία της διάταξης και η σύμπτωση θεωρητικών και πειραματικών αποτελεσμάτων.
|
|---|
