Convertorul 12V-220V a Complexului Helioenergetic

download Convertorul 12V-220V a Complexului Helioenergetic

of 52

Transcript of Convertorul 12V-220V a Complexului Helioenergetic

CUPRINSCUPRINS...............................................................................................................................8 INTRODUCERE.....................................................................................................................8 SISTEME DE FURNIZARE A ENERGIEI REGENERABILE BAZATE PE BATERII SOLARE................................................................................................................................9Efectul fotovoltaic...............................................................................................................................................................9 Sisteme de utilizare a bateriilor solare...........................................................................................................................15 Dispozitive MPPT.............................................................................................................................................................22

ELABORAREA CONVERTORULUI DC-AC.....................................................................33Descrierea sistemului .......................................................................................................................................................33 Consideraii de proiectare................................................................................................................................................37

CONCLUZIE........................................................................................................................58 BIBLIOGRAFIE...................................................................................................................58

INTRODUCERE Perspectiva utilizrii energiilor regenerabile este dictat de majorarea preurilor la energetice tradiionale i impurificarea mediului ambiant. Una din cele mai nesecate energii este energia soarelui, care prin anii 1950 pentru prima dat a fost transformat n energie electrica cu un randament de aproximativ 1%.

ns datorit investigaiilor din ultimii ani, randamentul in zilele de astzi a ajuns la nivelul de 30-35%. Energia soarelui dup cum tim poate fi utilizat prin diferite moduri, ns una din modalitile de baz este conversia in energie electric, iar la baza acestui principiu este efectul fotovoltaic n jonciunea p-n n baza diferitor materiale. Dei n timpul de fa bateriile solare au o oportunitate foarte mare iar ca implementare de baz putem privi energia consumat de orice om zi cu zi. ns standardul energiei electrice fiind la nivel, avem nevoie de diferite modaliti ce face ca aceast energie sa poat fi utilizat pe larg n toate activitile cum ar fi uz casnic, industrie, i mediul privat. Pentru a utilizarea pe larg a curentului continuu furnizat de bateriile solare sa propus acest proiect de a se proiecta un convertor care va fi capabil sa transforme (converteasc) energia acumulatoarelor n curent alternativ alterativ. Dispozitivul proiectat poate servi pentru urmtoarele domenii: - utilizarea n complexul helio energetic; - conversia tensiunii continuei de la baterii solare in tensiune alternativa spre reea; - conversia tensiunii continue de la turbinele eoliene de putere mic n tensiune alternativa spre reea; - acest dispozitiv (12-220V, 2.9A) poate fi utilizat pentru alimentarea cu energie a utilajului electric (frigidere, pompe, etc.) - poate fi utilizat n dispozitivele de meninere stabil a tensiunii de reea UPS.

SISTEME DE FURNIZARE A ENERGIEI REGENERABILE BAZATE PE BATERII SOLARE Efectul fotovoltaic Efectul de apariie a unei tensiuni electromotoare, sub aciunea energiei solare, denumit efect fotovoltaic, a fost descoperit de fizicianul francez Alexandre-Edmond Becquerel, n anul 1839. Denumirea acestui efect provine din grecescul phos, care nseamn lumin i din numele fizicianului Allesandro Volta, realizatorul primei baterii electrice din lume. Efectul fotovoltaic este datorat eliberrii de sarcini electrice negative (electroni) i pozitive (goluri), ntr-un material solid, atunci cnd suprafaa acestuia interacioneaz cu lumina. Datorit polarizrii electrice a materialului9

respectiv, care se produce sub aciunea luminii, apare o tensiune electromotoare, care poate genera curent electric ntr-un circuit nchis. Dispozitivele care funcioneaz pe baza acestui fenomen, sunt denumite celule fotovoltaice, sau celule electrice solare. Pentru a permite furnizarea unei puteri electrice rezonabile, celulele fotovoltaice nu funcioneaz individual ci legate n serie ntr-un numr mai mare, alctuind panouri fotovoltaice, sau panouri electrice solare (a nu se confunda cu panourile solare pentru producerea energiei termice, denumite i colectori solari sau panouri solare termice). Celulele fotovoltaice pot fi realizate din mai multe materiale semiconductoare, dar peste 95% din celulele solare sunt realizate din siliciu (Si), care este al doilea element chimic cel mai rspndit n scoara terestr, reprezentnd cca. 25% din aceasta, deci este disponibil n cantiti suficiente, fiind astfel i ieftin. n plus, procesele de prelucrare a acestui material nu sunt agresive pentru mediul ambiant. n figura 1.1 este prezentat structura energetic a materialelor semiconductoare, deci i a siliciului.

Fig. 1.1. Structura energetic a materialelor semiconductoare.

Analizarea acestei scheme energetice este util n vederea nelegerii condiiilor n care semiconductorii pot deveni materiale conductoare de curent electric. n situaii normale, electronii ocup n jurul nucleelor atomilor materialului respectiv, diferite nivelele energetice denumite i straturi sau benzi energetice. Aceste nivele energetice accesibile pentru electroni, sunt separate de benzi energetice interzise, reprezentnd adevrate bariere energetice pentru electroni. Nivelul energetic cel mai ridicat dintre cele ocupate de electroni, este denumit i band energetic de valen, sau mai simplu band de valen. Urmtorul nivel energetic accesibil electronilor, dar neocupat de acetia, este denumit band energetic de conducie, sau mai simplu band de

10

conducie. Este evident c pentru materiale diferite, nivelele energetice ale benzii de valen i ale benzii de conducie sunt diferite. Diferena de potenial energetic E, dintre banda de conducie i banda de valen, reprezentnd i valoarea barierei energetice dintre cele dou straturi, este diferena dintre nivelurile energetice Ec al benzii de conducie i Ev al benzii de valen E=Ec-Ev. n cazul siliciului mono-cristalin, valoarea acestei bariere energetice este E1eV, iar n cazul siliciului amorf poate s ajung la E1,7eV. Aceste valori ale barierei energetice, reprezint cuante de energie care trebuie s fie transmise electronilor de pe stratul de valen pentru ca acetia s devin liberi, adic pentru a putea trece pe banda de conducie. Prin supunerea materialelor semiconductoare de tipul siliciului la radiaia solar, fotonii, sau cuantele de lumin cum mai sunt numii acetia, sunt capabili s transmit electronilor de pe banda de valen, energia necesar pentru a depi bariera energetic i a trece pe banda de conducie. Acest fenomen se produce n celulele fotovoltaice. n vederea fabricrii celulelor fotovoltaice, Si este impurificat (dopat) cu diferite elemente chimice, pentru obinerea unui surplus de sarcini electrice negative (electroni) sau pozitive (goluri). Se obin astfel straturi de siliciu semiconductoare de tip n, respectiv de tip p, n funcie de tipul sarcinilor electrice care predomin. Prin alturarea a dou asemenea straturi de material semiconductor, caracterizate prin predominana diferit a sarcinilor electrice, n zona de contact, se obine o aa numit jonciune de tip p-n de tipul celei reprezentate schematic n figura 1.2.

Fig. 1.2. Jonciune p-n. Sub aciunea diferenei de potenial electric, manifestat n zona de contact, electronii excedentari din stratul n, prezint tendina de migraie n stratul p, deficitar n electroni. Analog, golurile excedentare din stratul p, prezint tendina de a migra n stratul n, deficitar n sarcin electric pozitiv. Aceast tendin de deplasare a sarcinilor electrice este reprezentat n figura 1.3.

11

Fig. 1.3. Tendina de migrare a sarcinilor electrice ntre straturile jonciunii p-n. Amploarea migraiei sarcinilor electrice ntre cele dou straturi ale jonciunii p-n este limitat de nivelul energetic al purttorilor celor dou tipuri de sarcini electrice. Astfel, cu toate c nu se va realiza o reechilibrare la nivelul sarcinilor electrice n toat profunzimea celor dou straturi, o zon superficial din stratul p va fi ocupat de sarcini electrice negative (electroni), iar o zon superficial din stratul n, va fi ocupat de sarcini electrice pozitive (goluri). Ca efect, se va produce o redistribuire a sarcinilor electrice n zona jonciunii p-n, de tipul celei reprezentate n figura 1.4.

Fig. 1.4.. Apariia unei diferene de potenial electric n zona jonciunii p-n Se observ c efectul acestei redistribuiri este reprezentat de apariia unei diferene de potenial locale, la nivelul jonciunii. Aceast diferen intern de potenial reprezint o barier care mpiedic o eventual deplasare ulterioar a sarcinilor electrice negative din stratul n spre stratul p i a celor pozitive din stratul p spre stratul n. Sarcinile electrice libere din cele dou straturi sunt din zona jonciunii spre suprafeele acestor straturi, opuse jonciunii p-n. Este cunoscut faptul c lumina prezint un caracter dual, avnd att caracteristici de und, conform teoriei ondulatorii a luminii, ct i caracteristici corpusculare, conform teoriei corpusculare, sau fotonice a luminii. Din punctul de vedere al efectului fotovoltaic este mai util ca lumina s fie considerat ca avnd caracter corpuscular. Dac jonciunea p-n este supus radiaiei

12

solare, fotonii avnd un nivel energetic suficient de ridicat (cu att mai ridicat cu ct radiaia solar prezint o intensitate mai mare), sunt capabili s transfere suficient energie electronilor aflai pe straturile de valen ale atomilor, pentru a trece pe straturile de conducie i s devin electroni liberi. Sub aciunea diferenei interne de potenial, care se manifest local la nivelul jonciunii p-n, electronii liberi care se formeaz n stratul n, sunt respini spre suprafaa stratului n al jonciunii, iar electronii liberi care se formeaz n stratul p, sunt atrai spre zona de jonciune, pe care o vor traversa i odat ajuni n stratul n, sunt respini spre suprafaa acestui strat. Fiecare electron liber, n momentul trecerii sale pe stratul de conducie, las n urm un gol (sarcin electric pozitiv) n structura atomului pe care l-a prsit, astfel c sub aciunea radiaiei solare nu apar doar electroni liberi ci perechi de sarcini electrice negative (electroni) i pozitive (goluri). Sub aciunea diferenei interne de potenial, care se manifest local la nivelul jonciunii p-n, golurile care se formeaz n stratul p sunt respinse spre periferia stratului p al jonciunii, iar golurile care se formeaz n stratul n, sunt atrase spre zona de jonciune, pe care o vor traversa i odat ajuni n stratul p, sunt respini spre suprafaa acestui strat. n urma deplasrii sarcinilor electrice n cele dou straturi i n zona jonciunii p-n, conform mecanismului prezentat, se produce o polarizare electric la nivelul suprafeelor exterioare ale jonciunii p-n, aa cum se observ n figura 5.5.

Fig. 1.5. Polarizarea suprafeelor exterioare ale jonciunii p-n. Dac suprafeele exterioare ale jonciunii p-n sunt acoperite cu cte un strat metalic, reprezentnd fiecare cte un electrod, ntre acetia se va manifesta o diferen de potenial, care ntr-un circuit nchis va produce manifestarea unui curent electric. Diferena de potenial i curentul electric se pot menine la un nivel constant atta tip ct se manifest radiaia solar. Este evident c13

variaia intensitii radiaiei solare va produce i variaii ale diferenei de potenial, dar mai ales ale intensitii curentului electric aa cum se va arta ulterior. Jonciunea p-n, mpreun cu cei doi electrozi, alctuiete o celul fotovoltaic sau o celul electric solar avnd construcia de tipul celei reprezentate n figura 1.6.

Fig. 1.6. Elementele constructive ale unei celule fotovoltaice.

Grosimea total a unei celule fotovoltaice este ce cca. 0,3mm, iar grosimea stratului n, este de cca. 0,002mm. Uzual, deasupra electrodului negativ al celulei fotovoltaice, se amplaseaz un strat anti reflexie, cu rolul de a mpiedica reflexia radiaiei solare incidente pe suprafaa celulei electrice solare, astfel nct o cantitate ct mai mare de energie s fie transferat electronilor de valen din cele dou straturi semiconductoare. Celulele fotovoltaice au dimensiuni uzuale de 10x10cm i mai recent de 15x15cm. Primele celule fotovoltaice, au fost utilizate n 1958, pe satelitul Vanguard I, prezentat n figura 1.7. Eficiena de conversie a energiei radiaiei solare n electricitate era de 10%, iar puterea total a acelor celule fotovoltaice a fost de cca. 0,1W. Pn n 2005, puterea total instalat pe planet a panourilor fotovoltaice, depea 1.000.000.000W=1GW.

14

Fig. 1.7. Primele panouri solare, montate pe satelitul Vanguard I. Eficiena procesului de conversie a energiei radiaiei solare n energie electric. n prezent ns, construciile de celule fotovoltaice au eficiene n jurul valorii de 15%, ceea ce reprezint o valoare destul de sczut. Din acest motiv, panourile fotovoltaice sunt amplasate preponderent n zone caracterizate prin radiaie solar intens. Cu toate acestea, ri ca Germania sau Austria reprezint exemple de utilizare pe scar larg a acestei tehnologii, cu toate c nu sunt favorizate din punct de vedere al intensitii radiaiei solare.

Sisteme de utilizare a bateriilor solare 1.2.1. Scurt Istoric. Helio electricitatea a aprut n 1930, odat cu dezvoltarea celulei cu oxid de cupru i apoi a celei cu seleniu. Abia n 1954 ns, odat cu realizarea n laboratoarele companiei Bell Telephone a primelor celule fotoelectrice cu siliciu, se ntrevedea posibilitatea obinerii de energie electric. Foarte rapid utilizate pentru alimentarea vehiculelor spaiale, dezvoltarea i progresele rapide au fost determinate de programele spaiale. Pe parcursul anilor 1980, tehnologia fotoelectric terestr a progresat cu regularitate, prin punerea n funciune a mai multor centrale de civa megawai i prin foarte familiarele produse cu consum redus, cum ar fi ceasuri, calculatoare de buzunar, balize radio i meteo, pompe i frigidere solare. Au contribuit i evenimente cum ar fi cursele de vehicule solare, care ofer imaginea naltei tehnologii ecologice a viitorului. Evoluia tehnologiei i a pieei de produse fotoelectrice este n general pozitiv. Ameliorarea metodelor de fabricaie, ca i creterea volumului de producie, au condus la reducerea straturilor. Producia mondial de module fotoelectrice a crescut de la 5 MW-vrf (MWv) n 1982 la 60 MWv n 1992. n prezent, 90% din producia mondial de module se realizeaz n Japonia, Statele Unite i Europa, n special de mari companii ca Siemens, Sanyo, Kyocera, Solarex i BP Solar, care dein 50% din15

piaa mondial. Restul de 10% al produciei mondiale este realizat n Brazilia, India i China, care sunt principalii productori de module fotoelectrice din rile n curs de dezvoltare. 1.2.2. Sisteme fotoelectrice .Una din utilizrile radiaiei solare o constituie transformarea acesteia n electricitate prin intermediul procesului fotoelectric. Termenul de "foto-pil" (n sensul pil electric) este foarte frecvent utilizat pentru a desemna celula fotovoltic (FV). Trebuie totui menionat c, n ciuda termenului folosit, ntr-o celul nu se nmagazineaz deloc energie, sub nici o form, nici chimic. Nu este deci o pil electric, ci un convertor instantaneu, ce nu poate furniza energie electric n absena radiaiei solare. O celul n ntuneric total se comport ca un element pasiv. n plus, celula solar nu poate fi asimilat cu nici un alt tip de generator clasic de energie electric de curent continuu. Aceasta deoarece, celula fotoelectric nu este nici surs de tensiune constant, nici surs de curent constant. n prezent, randamentul conversiei energiei solare n energie electric este slab (cel mai adesea, sub 12 %). Aceasta nseamn c, ntr-o zon cu expunere nominal de 1000 W/m2, sunt necesari 12 m2 de panouri FV pentru a furniza 1 kWv, ceea ce determin un cost ridicat al wattului-vrf. Acest randament sczut, ca i costurile destul de mari ale sursei fotoelectrice, au determinat ca utilizatorii s i pun problema exploatrii la maximum a puterii electrice disponibile la nivelul generatorului FV. Acest maxim se obine n general, prin asigurarea unei bune adaptri ntre generatorul FV i consumatorul asociat. Adaptarea se realizeaz prin utilizarea convertoarelor statice, care funcioneaz n regimuri variate. Exist trei tipuri de sisteme fotoelectrice: sisteme autonome, hibride i conectate la reea. 1.2.3. Sisteme autonome. Sistemele autonome se bazeaz doar pe energia solar pentru a asigura necesarul de energie electric. Aa cum s-a artat mai nainte, ele pot conine acumulatori, care nmagazineaz energia produs pe timpul zilei, furniznd-o pe durata nopii sau cnd radiaia solar este insuficient. Acest tip de sistem, poate, de asemenea, s corespund nevoilor unei aplicaii (cum ar fi pomparea apei), fr s se utilizeze acumulatori. Ca regul general, sistemele FV autonome se instaleaz acolo unde reprezint sursa cea mai economic de energie electric. Oricnd se poate opta, din motive de mediu, sau pentru a asigura un sistem mai fiabil fr conectare la reea, pentru un sistem hibrid.

16

Fig 1.8. Sistem de pompare fr acumulatoare. 1.2.4. Sisteme hibride. Sistemele hibride, care sunt, de asemenea, independente de reeaua electric de distribuie, se compun dintr-un generator fotoelectric, asociat cu o eolian sau grup electrogen cu motor cu ardere intern, sau cu ambele. Un astfel de sistem se dovedete util n cazul aplicaiilor care necesit alimentarea continu cu putere relativ mare, n cazul n care nu este suficient lumin pe durata unor perioade ale anului sau pentru reducerea investiiei n ceea ce privete modulele fotoelectrice i bateriile de acumulatori.Baterii solare Reglator

Convertor c.c-c.a

=Incarcator electronic baterie Grup electrogener.

~

Consumtor c.a Consumtor c.c

Consumtor c.a

Fig. 1.9. Sistem hibrid cu grup electro-generator. 1.2.5. Sisteme conectate la reea. Sistemele de producere a energiei fotoelectrice, conectate la reea, sunt rezultatul tendinei de descentralizare a reelelor electrice. Energia este produs mai17

aproape de locul unde se consum i nu numai n termocentrale sau hidrocentrale mari. n timp, sistemele conectate, vor reduce necesitatea creterii capacitii liniilor de transport i distribuie. Un sistem conectat la reea asigur necesarul local de energie electric, iar eventualul excedent l debiteaz n re_ea; acest transfer, elimin necesitatea achiziionrii i ntreinerii bateriilor de acumulatoare. Sistemele mai mari presupun un invertor de putere mare ce poate fi conectat la mai multe panouri (ca n cazul sistemelor neconectate la reea). Curentul continuu este transformat n curent alternativ, sincronizat cu reeaua. Aceasta se comport ca o baterie de acumulatori fr limit de capacitate. Cea mai mare parte a costului unui sistem conectat la reea o reprezint fabricaia modulelor fotoelectrice din componena acestuia. Aceste costuri au cunoscut reduceri importante pe parcursul ultimilor ani i este de ateptat ca aceast tendin s continue. n consecin, acest tip de sistem devine din ce n ce mai abordabil: n unele regiuni urbane cu climat cald, costul kWh de electricitate produs_ de sistemele fotoelectrice conectate la reea, este comparabil cu cel produs prin alte metode "clasice". n regiunile cu radiaie solar redus, acest tip de sistem este mai puin interesant.

Exist un cert potenial al pieei de sisteme rezideniale fotoelectrice conectate la reea, dar trebuie ca preul lor s mai scad, pentru a putea deveni competitive economic cu distribuia "clasic" de energie, relativ ieftin i disponibil.Convertor c.c-c.a

=

~

repartitor retea Alimentare consumatori

Fig. 1.10. Sistem fotoelectric conectat la reea.[2] 1.2.6. Componentele unui sistem fotoelectric. Componentele unui sistem fotoelectric depind de aplicaie: locuin izolat sau n apropierea reelei, utilizarea unei baterii sau doar a energiei solare, existena convertoarelor statice de putere. Un sistem fotoelectric poate cuprinde: Celulele solare

18

Baterii acumulatoare Regulatoare de sarcin Convertoare statice Alte componente 1.2.6.1. Bateriile acumulatoare. n sistemele electrice autonome, stocarea energiei este asigurat, n general, de baterii de acumulare. Acestea sunt eseniale pentru buna funcionare a sistemelor autonome. Elementele de stocare reprezint 13 - 15% din investiia iniial, pentru o durat de exploatare de douzeci de ani. Bateriile acumulatoare sunt de tipul plumb-acid. Baterii cu plumb

n principiu, aceste baterii se compun din doi electrozi de plumb i oxid de plumb, plasai ntr-un electrolit compus din acid sulfuric diluat. Exist dou tipuri de astfel de baterii cu plumb: I. II. Baterii cu electrolit lichid Baterii cu electrolit stabilizat

I. Baterii cu electrolit lichid. Aceste baterii sunt constituite dintr-un recipient n care se alterneaz plci pozitive i negative, separate de distanoare izolante. Recipientul este nchis cu un dop, pentru a evita corodarea intern i scurgerea electrolitului. Avantaj: Construcie simpl, deci ieftine. Dezavantaj: Bateriile trebuiesc pstrate i utilizate n poziie orizontal, altfel electrolitul se scurge prin orificiul de egalizare a presiunii din dop, plcile nemaifiind scufundate n electrolit.

II. Baterii cu electrolit stabilizat. Aceste baterii se mai numesc cu recombinare a gazului. n cazul acestora, electrolitul nu mai este lichid, ci sub form de gel. Avantaje: Acest tip de baterii nu necesit ntreinere, pe toat durata de via, asigur etaneitate total, deci nu exist degajri de gaze. Dezavantaj: Produsul este mai tehnic (gelul), deci mai scumpe.

19

Bateriile se utilizeaz n cazul n care exist un decalaj ntre perioadele cnd este solicitat energie i perioadele nsorite. Alegerea tipului de baterie se face n funcie de puterea medie zilnic i n funcie de timpul necesar de stocare.

Fig. 1.11. Caracteristicile generatoarelor fotoelectrice i a bateriei.[1]. Dup cum se vede din figura de mai sus, caracteristica bateriilor se adapteaz destul de bine celor ale generatoarelor fotoelectrice, deoarece ele funcioneaz la tensiune cvasi-constant. Este suficient s se dimensioneze bateria pentru a plasa punctul de funcionare n punctul de putere maxim, deoarece tensiunea sa Upmax (tensiunea corespunztoare puterii maxime) se modific puin n funcie de iluminare.

1.2.7. Regulatoarele de sarcin. n sistemele fotoelectrice se pot utiliza mai multe tipuri de regulatoare. Acestea controleaz fluxul de energie, trebuind s protejeze bateria de suprancrcare (solar) i de descrcare grav (consumatori). De asemenea, regulatoarele asigur supravegherea i sigurana instalaiei. Exist trei categorii principale de regulatoare: Regulatoare serie, care conin un ntreruptor ntre generatorul fotoelectric i bateria de

acumulare, pentru ntreruperea ncrcrii.

20

Intreruptor static (+) Panou solar (-)

Dioda de separare

deconectare sarcina

baterie

Fig. 1.12. Schema de principiu a regulatorului serie. ntreruptorul de ncrcare este n serie cu bateria. El se deschide cnd bateria este ncrcat. Avantaj: tensiunea la bornele ntreruptorului este mic. Dezavantaj fa de regulatoarele de tip paralel: ntreruptorul determin o cdere de tensiune suplimentar ntre panouri i baterie. Regulatoare paralel, care scurtcircuiteaz generatorul fotoelectric la finalul ncrcrii bateriei de acumulatoare.Intreruptor static (+) sarcina Panou solar (-) baterie

Dioda de separare

deconectare

Fig. 1.13. Schema de principiu a regulatorului paralel. Pe durata ncrcrii, panourile solare sunt conectate direct la baterii. Cnd acestea sunt ncrcate, panourile sunt scurtcircuitate. Dioda de separare trebuie neaprat s fie prevzut n schem, pentru a nu scurtcircuita bateria atunci cnd ntreruptorul este nchis. Aceast diod asigur i blocarea curentului nocturn, ce ar putea s apar ntre baterie i panou. ntreruptorul static: tranzistor MOSFET Dezavantaje:

21

ntreruptorul este solicitat de ntreaga tensiune a panoului, putnd deci apare

probleme de protecie la supratensiuni. putere. Principiul MPPT Regulatoarele MPPT sunt concepute pentru a asigura extragerea puterii maxime din panourile solare. Aceasta permite recuperarea maximului de energie, indiferent de temperatur i iluminare. n permanen, tensiunea i curentul sunt msurate, pentru deducerea puterii extrase din panou. Puterea este comparat cu valoarea anterioar a acesteia. n urma comparrii, tensiunea la bornele panoului este crescut sau redus. Avantaj: Funcioneaz ntr-un interval foarte larg de temperaturi, ceea ce asigur recuperarea excesului de energie pe durata iernii. Dezavantaj: Investiia devine ne rentabil n urma analizei pierderilor induse de regulatorul MPPT i de convertoarele c.c.-c.c. Solicitarea termic a ntreruptorului poate fi important la valori mari ale curentului. Regulatoare ce urmresc punctul de putere maxim (MPPT - Maximum Power Point

Tracking), care permit extragerea din cmpul de celule, n permanen, a maximului de

Dispozitive MPPT Sistemul MPPT, reprezint un sistem electronic care opereaz cu modulele fotovoltaice n aa mod ca toat energia produs s fie capabil de a ncrca acumulatorul. MPPT este un sistem total electronic care variaz punctul de lucru a panoului fotovoltaic, n aa fel ca panoul s ofere puterea maxim disponibil. Sistemul poate fi folosit cu un alt sistem de direcionare dup soare a panourilor fotovoltaice ns aceste sisteme sunt complet diferite. Una din cele mai remarcabile trsturi a sistemului MPPT este dirijarea inteligent a tensiunii de intrare de la panoul fotovoltaic, care face ca panoul solar s lucreze totdeauna la punctul maxim a caracteristicii Curent Tensiune. Astfel n comparaie cu un sistem obinuit de ncrcare a acumulatoarelor, sistemul MPPT poate crete eficiena cu 10 - 30% a panoului fotovoltaic. Principiul de lucru a unui sistem MPPT este simplu, nu i realizarea lui. Cum tim puterea maxim a panoului depinde de rezistena sarcini care este conectat la el. Astfel se tie c oricare acumulator are rezistena lui intern. Dac conectm direct acumulatorul la panoul fotovoltaic nu22

vom obine acea putere maxim care o poate genera panoul. Sistemul MPPT este format dintr-un convertor de tensiune continu care se comport ca o sarcin unit n serie cu acumulatorul care i schimb rezistena n aa fel ca la ieirea panoului solar s avem puterea maxim pe care o poate genera. Cum sa menionat, sistemele MPPT reprezint convertoare de curent continuu care sunt de mai multe tipuri, ns cele mai rspndite sunt convertorul Buck (Buck convertor) i convertorul Boost (Boost convertor). La etapa actual se cunosc o mulime de configuraii a convertoarelor de tensiune care pot s creasc sau s scad valoarea tensiunii i/sau s inverseze polaritatea. n figura de mai jos sunt prezentate cele mai folosite scheme a convertoarelor de tensiune continu, mpreun cu raportul lor de conversie respectiv. n fiecare exemplu, comutarea are loc cu ajutorul unui tranzistor MOSFET de putere i o diod, cu toate acestea acest tip de tranzistor poate fi nlocuit cu un alt tip, ca de exemplu IGBT, TECj sau un tiristor. Primul este un convertor Buck, care reduce curentul continuu i are raportul de conversie M(D) = D (figura 5.1 a). O topologie similar o are convertorul Boost, la care poziia comutatorului i a inductorului sunt schimbate cu locurile. Acest tip de convertor genereaz la ieire o tensiune mai mare ca cea de intrare i are raportul de conversie M(D) = 1/(1 D) (figura 1.14 b). n convertorul Buck-Boost, comutatorul conecteaz alternativ inductorul la intrarea de putere i tensiunea de ieire. Acest tip de convertor inverseaz polaritatea tensiunii, i poate s creasc sau sa scad valoarea tensiunii. Raportul de conversie este M(D) = - D/(1 D) (figura 1.14 c).

a) Convertorul Buck

b) Convertorul Boost

23

c) Convertorul Buck-Boost

d) Convertorul Cuk

e) Convertorul SEPIC Fig. 1.1. Cteva tipuri de convertoare de baz de curent continuu i raportul lor de conversie M(D) = V/Vg. Convertorul Cuk (figura 1.14 d) conine inductori conectai n serie cu intrarea i ieirea convertorului. Reeaua de comutare conecteaz alternativ capacitatea la inductorul de intrare sau la inductorul de la ieire. Raportul de conversie este identic cu convertorul Buck-Boost, prin urmare acest convertor de asemenea inverseaz tensiunea i poate ori s creasc ori s scad valoarea tensiunii. Convertorul SEPIC (Single-ended Primary Inductance Converter) de asemenea poate mri sau scdea valoarea tensiunii. Cu toate acestea acest convertor nu inverseaz polaritatea. Raportul de conversie este M(D) = D/(1 D) (figura 1.14 e) [11]. n urmtoarele dou paragrafe se vor descrie schema i principiul de lucru a celor mai utilizate convertoare de tensiune, i anume convertorul Buck i convertorul Boost.

24

1.3.1. Convertorul Buck. Circuitul de baz a unui convertor de curent continuu cunoscut i ca convertorul Buck este ilustrat n figura 1.15.

Figura 1.15. Convertorul Buck const dintr-o reea de comutare care reduce componenta continu a tensiunii i un filtru trece jos care elimin armonicile la comutarea de frecven nalt: a) schema convertorului Buck, b) forma undelor de comutare. Un comutator cu o intrare i dou ieiri este conectat la intrarea convertorului unde se aplica tensiunea de intrare Vg aa cum este artat n figura 1.15 a. Tensiunea de ieire a comutatorului Vs(t) este egal cu Vg atunci cnd comutatorul se afl n poziia 1, i este egal cu 0 cnd comutatorul se afl n poziia 2. Poziia comutatorului variaz periodic, deci tensiunea Vs(t) are form dreptunghiular avnd perioada Ts i durata ciclului D. Durata ciclului este egal cu timpul ct comutatorul se afl n poziia 1, i prin urmare D poate fi egal i mai mare ca 0, i poate fi egal si mai mic ca 1. Frecvena de comutare este egal cu 1/Ts. n practic comutatorul cu o intrare i dou ieiri este realizat folosind dispozitive semiconductoare aa ca diode, tranzistoare MOSFET de putere, tranzistoare TECj, tranzistoare IGBT sau tiristore. Frecvena de comutare variaz ntre 1kHz i pn la 1MHz, n dependen de viteza de comutare a dispozitivelor semiconductoare. Reeaua de comutare schimba componenta continu a tensiunii. Conform analizei Fourier, componenta continu a unei unde, este dat de valoarea ei medie. Valoarea medie a Vs(t) este reprezentat de urmtoarea relaie: (1.1)25

Aceast integral este egal cu o parte din aria total a undei, sau valoarea Vg nmulit cu timpul DTs. Se poate observa c reeaua de comutare reduce componenta continu a tensiunii de un factor egal cu durata ciclului D. Odat ce 0 D 1, atunci componenta activ a tensiunii Vs poate fi mai mic sau egal cu Vg. Puterea de disipare a reelei de comutare n cazul ideal este zero. Cnd contactele comutatorului sunt nchise, tensiunea la bornele contactelor este egal cu zero i prin urmare puterea de disipare este i ea zero. Cnd contactele comutatorului sunt deschise, exist un curent care este egal cu zero i puterea de disipare de asemenea este egal cu zero. Aadar, o reea de comutare ideal este capabil sa schimbe valoarea componentei continue a tensiunii fr pierderi de putere. n plus fa de tensiunea dorit Vs, unda de comutare Vs (t) de asemenea conine i nite armonici nedorite a frecvenei de comutare. n majoritatea aplicaiilor, aceste armonici trebuie excluse, astfel nct tensiunea de ieire a convertorului v(t) ar fi bine ca n esen s fie egal cu componenta continu V = Vs. Pentru aceasta se implementeaz un filtru trece jos. Aa cum este prezentat n figura de mai sus convertorul conine un filtru LC trece jos. Frecvena de col f0 a filtrului este reprezentat de urmtoarea relaie: (1.2) Frecvena de col f0 este aleas n aa fel ca sa fie suficient de mic fa de frecvena de comutare fs, deci filtrul n esen trece numai componenta continu a vs(t). n msur n care inductana i capacitatea sunt ideale, filtrul elimin armonicile de comutare fr disipare de putere. Astfel, la ieirea convertorului de curent continuu vom avea o tensiune valoarea creia poate fi controlat cu ajutorul duratei ciclului D, folosind n circuit elemente care (n ideal) au puterea de disipare nul. Raia de conversie M(D) reprezint raportul dintre tensiunea continu V de la ieire i tensiunea de intrare Vg n stare de echilibru: (1.3) Pentru convertorul Buck, M(D) este definit ca: M(D) = D (1.4) Aceast ecuaie este reprezentat n figura 5.3, unde putem observa c tensiunea de ieire V este reglabil ntre valorile 0 i Vg, ajustat cu ajutorul duratei ciclului D. n figura 1.17 este ilustrat o metod de realizare a unei reele de comutare n convertoarele Buck, folosind un tranzistor de putere MOSFET i o diod.

26

Fig. 1.16. Tensiunea de ieire V a convertorului Buck n dependen de durata ciclului D. Poarta tranzistorului MOSFET comut circuitul n una din cele dou stri, de conducie i de blocare, aa cum este dirijat de un semnal logic (t). Cnd (t) este mare (pentru 0 < t < DTs), atunci tranzistorul Q1 este deschis i are loc o scurgere neglijabil de tensiune. Prin urmare, V s(t) este aproximativ egal cu Vg, i dioda este polarizat invers. Curentul pozitiv care trece prin inductan iL(t) curge prin tranzistor. n timpul t = DT s, (t) devine joas, comandnd tranzistorului s se nchid. Curentul prin inductan trebuie nc s mai curg, deci i L(t) va polariza dioda D1 direct, i Vs(t) acum este aproximativ egal cu zero. Curentul care trece prin inductan rmne pozitiv, apoi dioda D1 conduce curentul pentru perioada rmas de comutare. Astfel de diode care opereaz n a aa mod sunt numite diode freewheeling.

Figura 1.17. Realizarea unui convertor Buck folosind un tranzistor de putere i o diod freewheeling. Adiional este implementat i un sistem de reacie invers pentru reglarea tensiunii de ieire. Odat ce tensiunea de ieire a convertorului v(t) este o funcie de perioada de comutare D, sistemul de control poate fi elaborat n aa mod pentru a varia perioada de comutare, pentru ca27

tensiunea de ieire s urmeze o anumit referin vr. Figura 1.17. ilustreaz o schem bloc a unui convertor cu reacie invers. Tensiunea de ieire este msurat folosind un divizor de tensiune, i este comparat cu o tensiune de referin precis vr. Semnalul de eroare rezultat din compararea tensiunii de ieire i cea de referin este compensat de o reea de amplificatoare operaionale. Tensiunea analogica vc(t) este aplicat la un modulator de durat a impulsului PWM. Modulatorul genereaz semnalul de comutare care se aplic la poarta tranzistorului de putere Q1. Durata impulsului D a semnalului dreptunghiular este proporional cu tensiunea de control vc(t). Dac acest sistem este bine proiectat, atunci durata de comutare a ciclului este automat ajustat, n aa fel ca tensiunea de ieire a convertorului s urmeze tensiunea de referin vr, i n esen este independent de variaia semnalului vg sau de curent. 1.3.2. Convertorul Boost . Convertorul Boost este unul din cele mai folosite convertoare cnd este nevoie de a mri valoarea tensiunii de intrare. n modul de lucru a convertorului boost distingem dou faze de lucru: faza de ncrcare i faza de descrcare. Faza de ncrcare Configuraia de baz a unui convertor Boost este reprezentat n figura 1.18. Presupunem c comutatorul este deschis de ceva timp, tensiunea la bornele condensatorului este egal cu tensiunea de intrare. n timpul fazei de ncrcare, cnd comutatorul se nchide, curentul trece prin inductan, dioda este polarizat invers i mpiedic ca capacitatea s se descarce la mas. Deoarece curentul de intrare este continuu, curentul prin inductan crete linear n timp cu rata care este proporional cu tensiunea de intrare raportat la inductan. Energia stocat n inductan pentru o anumit perioad este egal cu 1,5 din inductan i curentul maximal la ptrat.

Figura 1.18. Faza de ncrcare: Cnd comutatorul este nchis, iar curentul crete prin inductan.

28

Faza de descrcare: n figura 1.19 este ilustrat faza de descrcare. Cnd comutatorul se deschide iari, tensiunea la bornele inductanei se schimb instantaneu pentru a menine fluxul de curent, pentru c curentul prin inductan nu poate s se schimbe instantaneu. Pentru ca curentul s continue s curg, tensiunea la capetele inductanei trebuie s se schimbe destul pentru a polariza dioda direct. Tensiunea la anod este egal cu tensiunea direct (VD) crescnd tensiunea la bornele condensatorului, i tensiunea la bornele inductanei de obicei i schimb polaritatea relativ la faza de ncrcare. n acest ciclu iniial, tensiunea de comutare V este egal cu tensiunea de intrare VIN plus VD. Dac presupunem c capacitatea condensatorului este relativ mare aa ca dV/dt pentru picul de curent care va rezulta va fi neglijabil de mic, atunci tensiunea de ieire VOUT rmne relativ constant n timpul celei dea doua perioad a ciclului. La comutarea tensiunii are loc schimbarea polaritii diodei, tensiunea la bornele inductanei de asemenea rmne relativ constant. Aceasta duce la o schimbare liniar a polaritii di/dt de la faza de ncrcare i proporional cu tensiunea de la inductor mprit la inductan, - VD deasupra la L n ciclul iniial.

Figura 1.19. Faza de descrcare: Cnd comutatorul este deschis, curentul curge spre sarcin. Dac vom continua acest proces de nenumrate ori, tensiunea la bornele condensatorului (VOUT) va crete dup fiecare ciclu. Dac vom aduga un circuit de reacie i control (figura 1.20), tensiunea de ieire poate fi regulat la orice valoare cu o careva toleran n dependen de componentele selectate.

29

Figura 1.20. Circuit de reacie i control 1.3.3. Circuite de protecie mpotriva conectrii inverse. La etapa actual, dispozitivele

electronice moderne trebuie s corespund anumitor cerine pe pia, una din ele fiind prevenirea deteriorrii interioare a dispozitivului electronic n cazul cnd are loc instalarea invers a bateriei, un scurt circuit accidental, sau o alt operaie necorespunztoare. Astfel de msuri de protecie pot fi mecanice i electronice. Ca exemplu msur de protecie mecanic poate fi folosirea unor conectori speciali i/sau nite simboluri i desene de instrucie, aa cum n cazul unei baterii de 9V, terminalele acestei baterii sunt diferite iar dispozitivul de rencrcare este fizic proiectat n aa fel ca baterie s fie introdus numai ntr-o direcie. Alte tipuri de baterii, cum ar fi elementele alcaline, nu sunt protejate ntr-o msur oarecare mecanic. Aa dar, proiectanii de surse de alimentare ct i productorii de dispozitive electronice trebuie s fie siguri de ceia c oricare curgere invers a curentului i orice tensiune invers este destul de joas ca s previn orice deteriorare fie nsi sursa de alimentare fie circuitul electronic. Deseori pentru a lua astfel de msuri de protecie se folosesc i ci electronice cum ar fi folosirea fie a unei diode sau a unui tranzistor. Folosind dioda Acesta este una din cele mai simple metode de protecie mpotriva conectrii inverse a bateriei i reprezint o diod n serie cu bateria aa cum este prezentat n figura 1.21.

Figura 1.21. Dioda n serie cu bateria n figura 1.21, dioda devine direct polarizat i curentul prin sarcin trece cum ar trebui s fie prin diod. Cnd bateria este instalat invers, dioda este polarizat invers i curentul nu parcurge

30

prin circuit. Aceast abordare este folosit pentru orice tip de baterie, de la simplele elementele alcaline pn la multiplele celule Li Ion, ns are dou mare dezavantaje. Una din aceste dezavantaje este cderea de tensiune pe diod n timpul polarizrii directe, de exemplu dac un simplu element alcalin care ofer 1,8 V este limitat la 1,2 1,1 V din cauz c pe diod va cdea 0,6 - 0,7 V. n plus eficiena circuit va scdea (ca exemplu un convertor boost). Pentru a minimiza acest dezavantaj, muli proiectani folosesc dioda Schottky, pentru c cderea de tensiune la polarizarea direct este mult mai mic de ct la diodele obinuite. De i, un dezavantaj al diodelor Schottky este c utilizarea lor este costisitoare n comparaie cu diodele obinuite. Folosind tranzistorii cu efect de cmp Cei mai receni tranzistori MOS posed de o rezisten foarte mic a canalului, i de aceia sunt ideali pentru a fi folosii mpotriva scurgerii inverse a curentului cu pierderi minime. n figura 1.22 este prezentat schema de conectare a unui tranzistor cu efect de cmp nMOS, iar n figura 1.23 schema de conectare a unui tranzistor PMOS.

Figura 1.22. Conectarea tranzistorului nMOS

Figura 1.23. Conectarea unui tranzistor pMOS n fiecare circuit, dioda din tranzistorul cu efect de cmp este orientat n direcia normal a curgerii curentului. Cnd bateria este instalat incorect, tensiunea la poarta tranzistorului nMOS (pMOS) este joas (nalt), astfel previne deschiderea tranzistorului. Cnd bateria este conectat corect i dispozitivul este conectat, tensiunea la poarta tranzistorului nMOS (pMOS) este nalt (joas) i canalul este deschis i scurtcircuiteaz dioda.

31

Cderea de tensiune este calculat ca produsul rezistenei canalului deschis a tranzistorului i curentul care trece prin sarcin. n trecut un dezavantaj mare a unui astfel de circuit era costul mare a tranzistoarelor cu efect de cmp care aveau rezistena canalului foarte mic. n zilele noastre avem tranzistoare cu rezistena canalului deschis foarte mic precum i dimensiunile mici a tranzistoarelor[8,9].

32

ELABORAREA CONVERTORULUI DC-AC Descrierea sistemului Analiza, designul i performana caracterizat de convertorul DC-AC cu puterea de 1 kW care sunt prevzute pentru utilizarea lor n surse de alimentare ntreruptibile (UPS), sau in staiile autonome de furnizare a energiei electrice cu baterii solare (PV) ct i la staiile eoliene de furnizare a anergiei electrice de putere mic. Convertorul este alimentat de un curent continuu de joas tensiune la intrare care variaz de la 20 V la 28 V i este capabil s furnizeze putere de ieire pn la 1 kW la o sarcin monofazat de curent alternativ. Aceste caracteristici sunt posibile datorit tehnologiei de conversie n dou etape, ce include sistemul eficient step-uppush-pull DC-DC convertor, pentru a produce o surs autoreglat de nalt tensiune DC, iar de la aceast surs se aplic la un H-Bridge PWM invertor pentru a genera tensiunea de ieire sinusoidal cu frecvena de 50 Hz i 230 V . Alte caracteristici relevante ale sistemului propus este densitatea de putere mare, nalt frecven de comutare, izolare galvanic i eficien mai mare de 90% pe toat caracteristica de putere la ieire. ntr-un sistem UPS, dup cum se observ n figura 2.1, un convertor DC-AC este ntotdeauna folosit pentru a converti curent continuu de la bateriile de alimentare n sursa de alimentare de curent alternativ, utilizate pentru furnizarea spre sarcina de 220V. Schema de baz, de asemenea,include o baterie, un ncrctor al bateriei, care transform curentul alternativ de la reea n curent continuu de putere, i un comutator care are capacitatea de a transfera sarcina de la reea la elementele de stocare a energiei n cazul n care are loc o cdere de tensiune a liniei sau apare o insuficien.

Figura 2.1. Schema bloc a sistemului UPS n mod conectat/deconectat. O alt aplicaie n cazul n care un convertor DC-AC este ntotdeauna necesar este prezentat n schema bloc din Figura 2.2. n acest caz, convertorul este o parte a unui sistem de conversie utilizat de obicei n sistemele fotovoltaice autonome de furnizare a energiei electrice. Un adiional DC-DC convertor funcioneaz ca un ncrctor de baterii n timp ce ofer puterea

33

maxim disponibil (maximum power point tracking algorithm MPPT), care este necesar pentru a maximiza randamentul energetic din matricea bateriei solare. Acumulatorul este ntotdeauna prezent pentru a stoca energia atunci cnd radiaia solar este disponibil i pentru a menine energia pe timp de noapte sau n cursul orelor de expunere la soare sczut.

Fig. 2.2. Posibilitatea utilizrii convertorului DC-AC n staticele de furnizarea energiei electrice cu baterii solare autonome. O posibila implementare a unui DC-AC convertor izolat, care poate fi folosit cu succes n ambele cereri de mai sus (figura 2.1. i 2.2), este dat n diagrama bloc din figura 2.3. i se compune din trei seciuni principale: 1. Convertor DC-DC 2. Convertor DC-AC 3. Seciunea sursei de alimentare

Fig. 2.3. Schema bloc a sistemului de conversie propus

34

2.3.1. Convertorul DC-DC. Seciunea de conversie DC-DC este o parte critic a proiectului. De fapt, este nevoia de asamblarea unui modul de mare eficien (aproape de 90% sau mai mare), mpreun cu specificaiile pentru curent continuu de joasa tensiune la intrare care duce la cureni de intrare ridicai, precum i nevoia de comutare la mare frecven pentru a reduce greutatea i dimensiunile modulului i de a reduce numrul componentelor pasive, n care proiectarea va fi destul de dificil. Din cauza constrngerilor date de specificaiile prevzute n tabelul 2.1, pentru a ndeplini obiectivul de eficien sunt adecvate doar cteva soluii topologice. De fapt, din moment ce tensiunea de intrare a convertor ului DC-AC dup cum se observ n figura 2.3. trebuie s fie egal cel puin cu 350 V, nu este posibil de a utiliza convertoare DC-DC non-izolate. Mai mult de ct att, puterea de ieire mpiedic folosirea unui singur comutator cu topologia cum ar fi flyback cu circuit de control la ieire. Printre topologiile izolate rmase, half bridge i full bridge (jumtate de punte sau puntea ntreag) sunt mai potrivite pentru aplicaii de nalta tensiune cu intrare DC, i de asemenea se caracterizeaz prin complexitatea circuitelor de dirijare a switch-urilor laterale de mare putere. Tabelul 2.1. Specificaiile sistemului. Specificaia Tensiunea de intrare nominal Tensiunea de ieire Puterea de ieire Randamentul Frecvena de comutare Nominalul 24 V 230 rms 50 Hz 1kW 90% 100 kHz (DC-DC); 16 kHz (DC-AC)

Datorit acestor considerente, topologia push-pull reprezint alegerea cea mai potrivita. Aceast topologie se compune din dou tranzistoare n circuitul primar al unui transformator de nalt frecven format din doua bobine cu centru, aa cum se observ n seciunea step-up n figura 2.3. Este destul de eficient cu tensiunea de intrare sczut, aceast metod este utilizat pe scar larg n aplicaii cu reglaj electric cu baterii ca de exemplu UPS. Ambele dispozitive de putere (switchurile) sunt cu punctul de referin la pmnt (ground). Switch-urile sunt acionate alternativ n aa mod ca cnd o arip este deschis cealalt este nchis si invers, n scopul de a transfera puterea pe fiecare bobin a transformatorului consecutiv ca referina fiind centru. Conducia ambelor bobine va trebuie s fie evitate prin limitarea la mai puin de 0,5 a valorii de umplere cu frecven constant a modulatorului PWM . Modulator PWM ar trebui, de asemenea preveni inegalitatea perioadelor de ON pentru semnalele de dirijare a tranzistorilor de putere, deoarece acest lucru ar putea duce la saturarea transformator cauzat de fenomenul "Flux Walking".

35

Operaia de baz este similar cu dou convertoare forward. Principiul de baz se explic prin faptul c n momentul cnd prima cheie este deschis curentul de ieire curge prin diodele redresoare ncrcnd bobina secundar a transformatorului, timp ct ambele chei sunt inactive bobina de ieire a transformatorului se descarc, i invers. Operarea cu punctul maxim al frecvenei este foarte important pentru bobina de ieire pentru care se primete a fi dubl frecvena de operare. Pentru transformator nu este necesar circuitul de reset datorit fluxului magnetic bipolar, care de asemenea are prioritate la folosirea miezului transformatorului folosind o singura ieire. Fundamentalul dezavantaj al convertorului push-pull este tensiunea de strpungere a dispozitivelor primare de putere (tranzistoarele care sunt cheile de comutare)care trebuie sa fie de doua ori mai mare de ct tensiunea de intrare. De fapt, atunci cnd tensiunea este aplicat la una dintre cele dou nfurri primare ale transformatorului n care un tranzistor este n conducie, va reflecta tensiunea pe a doua nfurare care face ca la al doilea tranzistor se aplica tensiunea de intrare dubl in referire cu pmntul (ground). Din acest motiv topologia convertoarelor push-pull nu se utilizeaz n aplicaiile unde tensiunea de intrare este mare. Pentru motivele menionate mai sus tensiunea care alimenteaz convertorul push-pull este prezentata n figura 2.3 care este aleasa 24V ca tensiune de intrare care trebuie sa produc o sursa de tensiune stabil de 350V care este optimal pentru a cpta la ieire valoarea medie ptratic de 220V. Raportul tensiunii nalte poate fi cptat cu propriul raport pentru proiectarea bobinelor transformatorului, innd seama de faptul ca contribuia la tensiunea de ieire este dat de ecuaia (2.1):

(2.1) Factorul de umplere este dat de controlerul PWM (SG3525 sau analogul UC3525) pentru a menine tensiunea DC constant la ieire. Tensiunea obinut cu valoare de 350V curent continuu este convertit n curent alternativ AC folosind puntea H obinuit (standard H-bridge) implementat din 4 tranzistoare IGBT cu frecvena de comutare ultranalt caracterizat de tehnologia PowerMESH, cu frecvena de comutare de 16 kHz. Strategia de comutare se bazeaz pe modulaia PWM sinusoidal (forma sinusoidal modificat) i va fi implementat pe controllerul ATmega8 pe 8 bii. Iar cu un filtru LC conectat la ieirea 350V se va obine o calitate nalt a calitii sinusoidei n ceea ce privete coninutul armonicilor. Iar seciunea sursei de alimentare este alctuita dintr-un convertor buck-boost (liniar) pentru a produce tensiunea de 15V reglata chiar i daca la intrare avem cel puin 4V. acest circuit poate fi foarte uor de implementat cu ajutorul posibilitilor circuitului L597 care se caracterizeaz prin tranzistorul integrat de tip-P DMOS, i

36

puine componente externe pentru al pune n funciune. n acest caz este posibil de alimentat circuitul de baz de dirijare a cheilor de putere mare ct i controlerul-modulator PWM . Stabilizatorul L7805 va asigura i cei 5V pentru microcontrolerul ATmega 8.

Consideraii de proiectare Operaiile de baz a consumului de tensiune pentru convertorul push-pull sunt prezentate n figura 2.4 unde sunt evideniate formele de unda a convertorului , dei n practic supratensiunile vor cdea pe tranzistorul M1 i M2 dup cum se observ n figura 2.3, i pe cele patru diode de redresare i se observ n multe cazuri scurgeri n inductanele transformatoarelor de frecven nalt. n consecin tensiunea de strpungere n bobina primar este necesar ca sa fie de cel puin dou ori mai mare ca tensiunea de intrare. O atenie deosebita se va da asupra proiectrii transformatorului, ceia ce ine de minimalizarea scurgerii de inductan, i a implementrii terminalelor transformatorului cu tensiune joas i curent mare. Mai mult dect att, dezechilibru inductanelor n cele dou valori ale nfurrilor primare trebuie s fie evitat, nfurrile primare este necesar sa fie att de simetrice i corespunztor aspectul cablajului imprimat (PCB). n timp ce construcia transformatorului este garantat prin tehnici de simetrie bun i valori sczute a scurgerii de inductan, ns daca aspectul cablajului imprimat PCB este asimetric datorit amplasrii necorespunztoare a transformatorului are efect negativ asupra valorilor inductanelor bobinelor primare. Oricare ar fi cauza de o diferen a curentului de vrf la comutare prin elemente de putere (tranzistoarele de putere), n aa mod ca cteva cicluri care duc la saturaia transformatorului, n convertoarele push-pull pot avea consecine catastrofale.

37

Fig. 2.4. Convertorul push-pull formele de und tipice. Pornind de la specificaiile indicate n tabelul 2.2, pas cu pas vom derula procedura de proiectare, i unii indici de design pentru a obine aspect simetric pentru nfurarea primara a transformatorului. Tabelul 2.2. Specificaia convertorului push-pull. Specificaia Tensiunea de intrare nominal Tensiunea de intrare maxim Tensiunea de intrare minim Puterea de ieire nominal Tensiunea de ieire nominal Randamentul Frecvena de comutare Simbolul Vin Vinmax Vinmin Pout Vout f Valoarea 24 V 28 V 20 V 1000 W 350 V > 90% 100 kHz

Frecvena de comutare de f = 100 kHz a fost aleasa pentru a reduce dimensiunea componentelor pasive i greutatea dispozitivului, iar calculul se va derula pas-cu-pas. Perioada de comutare:

(2.2) Valoarea maxim a factorului de umplere:

38

Perioada maxim teoretica n timp pentru fiecare faz a convertorului push-pull este prezentat n relaia (1.3) (2.3) ntruct timpul de repaus (Deadtime) trebuie s fie respectat n scopul evitrii strii de conducie a ambelor chei de putere simultan, este bine de a alege factorul de umplere ca maxim pentru fiecare faz n parte, relaia (1.4)

(2.4) Aceasta nseamn ca n total perioada pasiv (deadtime) este de 1s din valoarea maxima a factorului de umplere, n care bobina de intrare se afl sub tensiunea minim. Puterea de intrare

Asigurnd eficiena dispozitivului de a fi 90% puterea de intrare este dat de relaia (1.5) (2.5) Media curentului de intrare maxim

(2.6) Curentul de intrare maxim echivalent

(2.7) Curentul maxim luat dup rdcina medie ptratic

(2.8) Curentul maxim luat dup rdcina medie ptratic pentru tranzistorii MOSFET pe care i vom utiliza

39

(2.9) Tensiunea minim de strpungere a tranzistorilor MOSFET

(2.10) Raportul de nfurare a transformatorului

(2.11)

Valoarea minim a coeficientului de umplere

(2.12) Valoarea coeficientului de umplere la tensiunea de intrare nominala

(2.13) Media curentului maxim de ieire

(2.14) Curentul secundar maxim luat dup rdcina medie ptratic

Presupunnd c curentul secundar maxim este egal cu valoarea medie a curentului de ieire curentul secundar maxim rms este dat de relaia (1.15) (2.15) Tensiunea maxima care este stabilit pentru diodele redresoare (2.16) Valoarea inductanei filtrului de ieire

(2.17)

40

Presupunnd valoarea ondulaiei curentului de ieire I= 15% Iout = 0.43A inductana minima pentru filtrul de ieire este: (2.18) Aceasta valoarea a inductanei pentru curentul continuu garanteaz funcionarea perfect pentru curentul minim de ieire (2.19) ceea ce nseamn o sarcin minim de 75 W este necesar pentru funcionarea in curent continuu. Valoarea aleas pentru acest filtru este L = 1,5 mH. Calculul capacitii filtrului de ieire

(2.20) Avnd n vedere un maximum valorii de ieire ondulate egal cu: (2.21) Iar valoarea minim a valorii capacitii filtrului de ieire este: (2.22) i rezistena echivalent n serie mai mic de ct valoarea data de relaia (2.23)

(2.23)

Capacitatea de intrare este dat de relaia (2.24) i este:

(2.24) Unde valoarea Icrms este curentul RMS n capacitate dat de relaia (2.25) (2.25) i (2.26) Apoi

(2.27)41

Proiectarea transformatorului de frecven nalt.

Metoda de proiectare se bazeaz pe geometria miezului transformatorului Kg (core geometry). Proiectarea se poate face n conformitate cu specificaiilor din tabelul 2.3. Tabelul 2.3. Specificaiile transformatorului de frecven nalt. Specificaia Tensiunea de intrare nominal Tensiunea de intrare maxima Tensiunea de intrare minim Curentul de intrare RMS Tensiunea de ieire nominal Curentul de ieire Frecvena de comutare Eficiena (randamentul) Autoreglarea Densitatea maxim a fluxului magnetic Utilizarea ferestrei Valoarea maxima a coeficientului de umplere Creterea temperaturii Simbolul Vin Vinmax Vinmin Iin Vout Iout f Bm Ku Dmax Tr Valoarea 24 V 28 V 20 V 41.4 A 350 V 2.86 A 100 kHz 98 % 0.05% 0.05 T 0.3 0.45 30oC

Primul pas este de a calcula puterea aparent a transformatorului dat de relaia (2.28) (2.28) Al doilea pas este condiia de calcul a parametrului electric Ke (2.29) Unde Kf = 4 este coeficientul formei de und (pentru forma de und dreptunghiular ) (2.30) Urmtorul pas este de a calcula parametrul geometric de baz a miezului transformatorului Kg (2.31) Constanta Kg este legat de parametrii geometrici de baz, ce se observ n relaia urmtoare: (2.32) Unde Wa este aria ferestrei miezului, Ac este aria secionat a miezului si MLT este lungimea medie a unei spire.42

De exemplu, alegerea unui miez E55/28/21 cu ferit N27, avnd parametrii:

Wa= 2.8 cm2 Ac= 3.5 cm2 MLT= 11.3 cm

Ceia ce rezult ca factorul Kg este:

Kg=0.91cm2

Care este absolut perfect pentru aceast aplicaie avnd i rezerv. O dat ce baza a fost aleas, este posibil calcularea numrului de ture a bobinei primare dup cum urmeaz:

(2.33) nfurarea primar va avea inductana: (2.34) Iar numrul de nfurri pentru bobina secundar este: (2.35) n acest mod este necesar ca firele s fie selectate n vederea punerii aplicate nfurri primare i secundare. La 100 kHz adncimea de penetrare a curentului este: (2.36) Apoi, diametrul firului poate fi selectat dup cum urmeaz: (2.37) i seciunea conductorului este: (2.38) Verificarea tabelului de srm am observat c AWG26, cu o suprafa a seciunii transversale a srmei de AWAWG26 = 0.00128 cm2, se poate de utilizat n acest proiect. Avnd n vedere o densitate de curent J = 500 A/cm2 iar numrul de fire a bobinei primare este dat de:

(2.39) Unde:43

(2.40) tiind c tipul de srm AWG26 are rezistena de 1345 /cm rezistena primara va fi: (2.41) i astfel valoarea rezistenei pentru nfurarea primar este: (2.42) Utiliznd aceiai procedur , pentru nfurarea secundar va fi: (2.43) (2.44) (2.45) (2.46) Pierderile totale a cuprului sunt: (2.47) i reglementarea transformator este:

(2.48) De pe curba de pierderea de baz a materialului N27, la 55 C, 50mT i 100 kHz, miezul selectat are pierderile urmtoare: (2.49) n cazul n care Ve = 43900 mm3 este volumul miezului. Cretere a temperaturii transformatorului este: (2.50) Avnd (2.51) Inductana filtrului de ieire

44

Filtrul de ieire cu inductor se poate realiza folosind miezuri din pulbere pentru a minimiza pierderile prin cureni turbionari i introducerea unui strat distribuit uniform de aer n miez. Parametrii de proiectare sunt prezentai n tabelul 2.4. Tabelul 2.4. Parametrii inductanei filtrului de ieire Specificaia Valoarea minim a inductanei Curentul continuu DC Curentul alternativ AC Puterea de ieire Frecvena de pulsaie Densitatea fluxului de operare Materialul din care este miezul Utilizarea ferestrei Creterea temperaturii Simbolul Lmin I0 l P0 fr Bm Ku Tr Valoarea 1.5mH 2.86 A 0.41A 1000W 200 kHz 0.3 T Kool 0.4 25 oC

Valoarea de vrf care va curge prin ntreaga bobin este: (2.52) Pentru a selecta un miez adecvat trebuie s calculam valoarea LI2pk: (2.53) tiind acest parametru, din tabelul de miezuri cu dimensiunile 46.7 x 28.7 mm x 12.2 mm Kool alegem un toroid, cu permeabilitatea = 60 i AL = 0.086 nH /spir, pot fi calculate numrul necesar de rotaii care este:

(2.54) Care rezult fora de magnetizare: (2.55) Valoarea iniial de rotaii trebuie s creasc prin mprirea la 0,8 (dup cum se observ n datele de catalog), i se ia n considerare reducerea permeabilitii iniiale (e = 39 la solicitarea maxim) la valoarea curentului nominal. Apoi, numrul de spire ajustat este: (2.56) Tabelul cu srm arat c srma AWG20 poate fi utilizat. Aceast alegere face ca numrul maxim de spire per strat, pentru miezul selectat, este Nlayer = 96 i rezistena pe un singur strat este rlayer = 0.166. Rezistena total atunci este:

45

(2.57) i pierderile de cupru sunt: (2.58) Pierderile de baz pot fi evaluate dup cum urmeaz: (2.59) Unde k=0.00551

(2.60) Unde MPL = 11.8 cm este lungimea cii magnetice. Avnd n vedere c greutatea de baz este de 95.8 g, pierderile miezului sunt: (2.61) Analiza pierderilor de conversie

O dat proiectat transformatorul, urmtoarea etap este perfectarea analizei pierderilor pentru a alege dispozitivele de putere, att pentru stadiu de intrare ct i pentru stadiu de ieire a convertorului push-pull . Conform calculelor de mai sus au fost selectate urmtoarele componente: Tabelul 2.5. Tranzistorii MOSFET care vor fi utilizai.

Tabelul 2.6. Diodele redresoare.

Pierderile tranzistorilor MOSFET i a diodelor, jonciunii de 100 C), cu urmtoarele ecuaii. Pierderile n conducie:

poate fi separate ca pierderi n conducie i

pierderile de comutare care pot fi estimate, n cel mai ru caz, condiii de funcionare (temperatura

(2.62)46

Pierderile ncrcrii pe poart Vgs=15 V i Qg=110 nC (2.63) Pierderile la comutare: (2.64) Pierderile diodei n conducie: (2.65) Pierderile diodei la comutare (Presupunnd c: tB = trr / 2, VRM= 350 V) (2.66) Pierderile convertorului push-pull potrivit graficului prezentat n figura 2.5 unde nu sa luat n considerare trasarea cablajului imprimat PCB si pierderile de control. Principala not este c starea de conducie a dispozitivelor acoper 36% din pierderile totale ale convertorului DC-DC. O contribuie asupra faptului de a reduce pierderile este de a pune n paralel dou sau trei dispozitive de putere (tranzistoare). Ca exemplu puse n paralel 3 dispozitive STP160N75F3 se va atinge 33% la pierderile n conducie a tranzistoarelor MOSFET, astfel pierderile n conducie a MOSFET tranzistorilor este doar 16% din totalul de pierderi a convertorului DC-DC rezultnd o cretere a eficienei cu 1.8%.

Fig. 2.5. Distribuia pierderilor convertorului.

47

Fig. 2.6. Distribuia pierderilor convertorului cu 3 tranzistoare pe faz puse n paralel.

2.1. Descrierea schematic Schema convertorului este prezentat n figura 2.7, 2.8, 2.9 i 2.10. Trei tranzistori MOSFET sunt conectai n paralel, n scopul de a transfera puterea pe fiecare tranzistor n scopul micorri randamentului prin micorarea rezistenei n circuitul nfurrii primare a transformatorului. Att i reelele RC i reele RCD pot fi conectate ntre sursa i drena a tranzistoarelor MOSFET n scopul de a reduce supratensiunile i de a reduce supratensiunile cauzate de scurgerilor de inductan. Ieirea transformatorului este redresat de puntea de diode ultrarapizi. Iar o reea RCD (rezisten condensator diod) este conectat transversal ieirii punii de diode pentru starea de echilibru de a recupera energia stoca de scurgerile de inductan inverse. Aceast energie este transferat la condensatorul conectat la mas iar o parte a energiei este transferat la ieire printr-un rezistor. Puntea H de tranzistorii IGBT este conectat la ieirea convertorului push-pull, mai bine spus la ieirea filtrului. Semnalele de control sunt generate de circuitul SG3525, controlerul PWM modulator. Semnalul de clock este necesar ca s fie de 100 kHz care se seteaz cu un circuit extern format dintr-o reea RC. Sursa PWM modulatorului SG3525 este capabil s asigure mai mult de 100mA care ar putea cu uurin s comande porile tranzistorilor MOSFET. Puterea disipat pe controlerul PWM dat de suma puterea proprie i puterea necesar pentru a comanda cei ase tranzistori de putere MOSFET la 100 kHz poate fi evaluat cu ajutorul relaiei (2.67) (2.67)48

Unde Vs si Is sunt tensiunea de alimentare i curentul consumat de controlerul PWM. ntruct aceast puterea disipat ar duce la o temperatur de funcionare ridicat a IC, un interval de temperaturi fost utilizat pentru a face fa pierderilor de putere i cureni de vrf a circuitului obinndu-se o condiie de funcionare mai favorabil. Acest circuit a fost pus n aplicare prin intermediul unei perechi de tranzistori NPN PNP complementari pentru a comanda tranzitorii MOSFET. Schema de control este prezentat n figura 2.8.

Fig. 2.7. Schema principial a convertorului push-pull, stagiul de putere.

49

Fig.2.8. Schema de comand i control a convertorului push-pull. Modulare PWM a invertorului realizat pe puntea H este realizat pe o aplicare pe microcontroler ATmega8 conectat la circuitul de comand compus din dou L6386, aa cum se arat n schema din figura 2.9.

Figura 2.9. Schema de control a invertorului la stadiul AC. Seciunea sursei de alimentare auxiliar const dintr-un L5973D i un circuit L7805, folosit pentru a pune n aplicare un convertor buck-boost pentru a reduce tensiunea bateriei de la 24 V la 15 V i de la 15 V la 5 V, respectiv.

Figura 2.10. Seciunea sursei de alimentare auxiliar.50

2.2.

Consideraii asupra cablajului imprimat PCB Cauza puterii ridicate care face dificil proiectarea acestui convertor, de asemenea e necesar

ca si efectele parazitare sa fie reduse ct mai mult posibil.

Funcionarea adecvat stabil a

convertorului push-pull poate fi asigurat prin construcia geometrii simetrice a cablajului imprimat PCB. De fapt geometria simetric face simetrica si curgerea curentului astfel ca sa previn diferena n ambele bobine primare pentru a previne saturaia miezului transformatorului. Stagiul de ieire a convertorului de asemenea va fi necesar de a se pstra un anumit grad de simetrie cu toate ca in acest caz va avea un impactul a elementelor parazitare nedorite mai mic din cauza unor valori mai sczute a curentului n ceea ce privete etajul de intrare. n figura 2.11, Figura 2.12 i Figura 2.13, se poate de observat aspectul simetric proiectat pentru cererea dat.

51

Fig. 2.11. Plasarea componentelor.

Fig. 2.12. Statul TOP.

52

Fig.2.13. Stratul BOTTOM

Pentru a obine o forma geometrica simetric a cablajului imprimat vom amplasa in centrul plcii cu cablaj imprimat, trasarea se va realiza pe dou straturi standardul care sar potrivi este 40 m FR-4, dimensiunea estimat a plcii cu cablaj imprimat este de 135x185 mm. n plus, aceast plasare a transformatorului este cea mai potrivit, deoarece este o parte din bord mare si grea n comparaie cu celelalte componente. Ambele bucle primare i secundare de curent alternativ sunt plasate foarte aproape de transformator, n scopul reducerii zonei de curgere a curentului care n consecin lor va reduce inductanele parazite. Pentru acest fapt tranzistorii MOSFET i diodele redresoare vor fi amplasate la marginea plcii cu cablaj imprimat. Buclele de intrare a transformatorului vor avea forme identice care vor garanta aceleai valori a rezistenei si a inductanei parazite. De altfel tranzistorii IGBT care fac parte din a doua stadie a invertorului vor fi amplasai la alt capt al plcii cu cablaj imprimat din motivul posibilitii de a fi rcii cu uurin, ce constitui un singur radiator pentru ntreaga grupa de tranzistori IGBT. Filtrul de ieire este amplasat n partea dreapt a transformatorului ling diodele redresoare i invertorul din DC in AC realizat pe tranzistoare IGBT. Seciunea sursei de alimentare care alimenteaz ntreg circuitul de control si asigura cei 15 V este amplasat in stnga transformatorului.

53

3.

CERCETRI I TESTAREA DISPOZITIVULUI

3.1. Rezultatele simulrii Formele de und a curentului i a tensiunii a convertorului Push-pull de semeni si curbele ce descriu eficiena acestui convertor au fost msurate la tensiuni diferite de intrare i sunt prezentate particular n figura 3.1 i 3.2 unde este prezentat formele de und a convertorului DC-DC la o solicitare minim i la solicitare maxim.

Fig. 3.1. Formele de und la tensiunea de intrare 24V cu sarcina la ieire de 280W.

54

Fig. 3.2. . Formele de und la tensiunea de intrare 28V cu sarcina la ieire de 1000W.

Fig. 3.3. Tensiunea si curentul tranzistorilor MOSFET fr filtrul snubber.

55

Fig. 3.4. Tensiunea si curentul tranzistorilor MOSFET cu filtrul snubber.

Fig. 3.5. Tensiunea si curentul pe diodele redresoare fr filtrul snubber.

56

Fig. 3.6. Tensiunea si curentul pe diodele redresoare fr filtrul snubber.

Fig .3.6. timpul de pornire a convertorului push-pull .

3.2.

Parametrii tehnici a dispozitivului -

Tensiune de alimentare: Curent de intrare nominal Tensiunea de ieire Frecvena tensiunii de ieire Forma de und Curentul de ieire Randamentul de conversie Puterea de conversie

20-28V c.c 50A 220V 50 Hz sinusoidal modificat 2,9A (curent alternativ) 90% 1000 W57

-

-

CONCLUZIE n rezultatul realizrii acestui proiect a fost elaborat un convertor al energiei acumulatorului de curent continuu cu tensiunea de 24V i 50A n curent alternativ de 220V i 50Hz cu puterea de ieire de 1000W necesare pentru alimentarea utilajului de uz casnic (calculator, frigider, pompe, dispozitive de iluminat si altele) ct i pentru utilizarea n domeniului meteorologic ect. Analiza teoretic, designul si implementarea a convertorului din curent alternativ n continuu se compune din: 1. Partea convertorul de tip push-pull cu puntea deplin evaluat la un randament mai mare de 90%;2. Filtrul

de curent conectat la ieirea convertorului de tip push-pull, calculat pentru o putere

maxim de 1 kW; 3. Partea convertorului de curent alternativ cu tensiune nalt realizat pe tranzistori IGBT conectai n puntea H;4. Partea

de control a tranzistorilor IGBT realizat pe controllerul ATmega 8 de 8 bii, care

red forma de und sinusoidal modificat (forma sinusoidal PWM); 5. Partea sursei de alimentare realizat prin metoda buck-boost. Oportunitile de baz se datoreaz faptului ca la conectarea n paralel a tranzistorilor MOSFET a cte 3 pe ambele faze sa ajuns la eficienta mai mare de 90%. Mai mult de ct att utilizarea unui controler ca ATmega8 sa putut cu uurin de implementat stagiul convertorului 350V curent continuu 220V curent alternativ. Posibilitatea de funcionarea a acestui dispozitiv a fost simulat la calculator i n urma simulrilor sa obinut urmtoarele rezultate: Tensiunea de intrare nominal Tensiunea de intrare maxima Tensiunea de intrare minim Curentul de intrare RMS Tensiunea de ieire nominal Curentul de ieire Frecvena de comutare Eficiena (randamentul) Puterea maxima Vin Vinmax Vinmin Iin Vout Iout f Pdis 24 V 28 V 20 V 41.4 A 350 V 2.86 A 100 kHz > 90 % 1000W

BIBLIOGRAFIE 1. Sisteme de conversie a energiilor regenerabile, I.Bostan, V.Dulgheru, I. Sobor, V. Bostan, A. Sochirean, UTM, Tehnica- Info 2007, -593pag. (Tipografia Bone office)58

2. 3. 4. 5. 6. 7.

www.e-lee.net (energii regenerabile) www.atmel.com STMicroelectronics www.st.com www.ti.com http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_radiation . Rauschenbach H. S. The principles and technology of photovoltaic energy conversion.

Litton Educationel Publishing Inc., New York, 1980. 8. Palz W., Zibetta H. Energy Payback. Time of Photovoltaic Modules. International

Journal of Solar Energy. Volume 10, Number 3 4. pp.211-216, 1991. 9. Solar Electricity/edited by Tomas Markvart. 2nd Edition. UNESCO energy engineering

series. England, 2000, 280 p. 10. www.powerfromthesun.net. Solar Energy System Design, (accesat la 18.08.05). 11. www.stirlingenergy.com. 12. Sobor I.. Nuc I., Wahhab I. A. Modelul matematic al sistemului Generator fotovoltaic-lnvertor". Pomp electromagnetic. Lucrrile Conferinei Internaionale SIELMEN-01. Chiinu. 4-6 octombrie 2001. VI. p.251-252. 13. Sobor I.. Kobleaki N.. Gherescu C. Wahhab I. A.. Sistem fotovoltaic de pompare. Simpozion tiinific Internaional "70 ani ai Universit/ii Agrare de Stat din Moldova", 7-8 octombrie 2003. p. 152-155. ISBN 9975-9624-5-9. 14. Todos P.. Sobor I., Ungureanu D., Chiciuc A., Pleca M. Renewable Energy: Feasibility Study. Ch.: Ministry of Ecology. Constructions and Territorial Development; UNDP Moldova / Chiinu. - 2002, - 158 p. ISBN 9975-9581-4-1. 15. Photovoltaics in 2010. Vol.1 : Current status and a strategy for European indus-rtial and market development. Luxemburg, 1996. 16. Bostan [., Dulgheru V., Dicusar I. Brevet nr. 3348MD. Instalaie solar cu motor Stirling. BOPI nr. 10/2007. 17. Dumitracu Gh., Macri V, Stadoleanu O. Utilizarea energiei solare. Ed. "Timpul", lai, 1998.

59