Ανάπτυξη Συστήματος Έξυπνων Φωτοβολταϊκών Στοιχείων – SmartPV

Co-financed by the European Regional Development Fund of the European Union and Greek national funds through the Operational Program Competitiveness, Entrepreneurship and Innovation, under the call RESEARCH – CREATE – INNOVATE (project code:Τ1EDK-01485)

https://smartpv.gr/

Τα τελευταία χρόνια, η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών συστημάτων αυξήθηκε σημαντικά, τόσο για περιβαλλοντικούς λόγους, όσο και για την εξασφάλιση ενεργειακής επάρκειας. Στα συμβατικά Φ/Β συστήματα, η διαχείριση ισχύος γίνεται είτε κεντρικά σε συστοιχίες Φ/Β πάνελς, είτε σε επίπεδο επιμέρους ομάδων Φ/Β στοιχείων (solar cells), με αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση της παραγόμενης ενέργειας. Σε αυτό το ερευνητικό έργο αναπτύχθηκε σύστημα Έξυπνων Φωτοβολταϊκών Στοιχείωνπου συνδέεται σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, υπεύθυνο για τη μεγιστοποίηση και τη διαχείριση της ενέργειας που παράγεται από το Φ/Β στοιχείο, την ανίχνευση βλαβών, καθώς και για τον απομακρυσμένο έλεγχο και επιτήρηση της λειτουργίας του, συμβατό με οποιαδήποτε τεχνολογία κατασκευής Φ/Β στοιχείων.

Συγκεκριμένοι ερευνητικοί στόχοι :

• Σχεδιασμός μικροηλεκτρονικού κυκλώματος συμπεριλαμβανομένοων ενός μετατροπέα DC/DC καθώς επίσης και H-brigde με πολύ χαμηλή παρασιτική κατανάλωση
• Σχεδιασμός ενός συστήματος εντοπισμού μέγιστης ισχύος με τη χρήση ψηφιακής λογικής ώστε κάθε ηλιακό κύτταρο να λειτουργεί στην μέγιστη ισχύ αυτόνομα και ανεξάρτητα από τα υπόλοιπα
• Σχεδιασμός μιας μονάδας ελέγχου για τον έλεγχο των κυκλωμάτων
• Σχεδιασμός μιας μονάδας επικοινωνίας και
• Ανάπτυξη αλγορίθμων για την επικοινωνία του κάθε κυττάρου μέσω των γραμμών μεταφοράς

Αποτελέσματα

Στα πλαίσια του έργου υλοποιήθηκε η σχεδίαση, η κατασκευή και η πειραματικήαξιολόγηση ενός πλήρως λειτουργικού πειραματικού πρωτότυπου Φ/Β συστήματοςΈξυπνων Φωτοβολταϊκών Στοιχείων.

Το ολοκληρωμένο κύκλωμα (μικροτσιπ) σχεδιάστηκε με χρήση τεχνικών σχεδιασμούχαμηλής κατανάλωσης στοχεύοντας σε βέλτιστη απόδοση μετατροπής ισχύος,κατασκευάστηκε και χαρακτηρίστηκε πειραματικά, τόσο σε εργαστηριακό περιβάλλον όσοκαι σε πραγματικές συνθήκες με χρήση διαφόρων τύπων φωτοβολταϊκών στοιχείων.Επιβεβαιώθηκε η αποδοτική λειτουργία του κυκλώματος συλλογής ενέργειας καθώς και τωνσυστημάτων ελέγχου που ολοκληρώθηκαν στο μικροτσιπ, τόσο για την διαχείριση τηςσυλλεγόμενης ενέργειας όσο και για τον απομακρυσμένο έλεγχο του συστήματος.

Τα ερευνητικά αποτελέσματα επιβεβαιώνουν την σωστή λειτουργία του συστήματος καθώςκαι την δυνατότητα χρήσης του με διαφόρων τύπων Φ/Β στοιχεία.

Συνεργαζόμενοι φορείς