Sähköverkosta riippumattomien aurinkosähköjärjestelmien lataus- ja kuormasäätimen uusiminen
Sulin, Juho (2019)
2019
Sähkötekniikka
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta – Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-03-20
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201903201312
http://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201903201312
Tiivistelmä
Työn päätavoitteita ovat sähköverkosta riippumattomien aurinkosähköjärjestelmien lataus- ja kuormasäätimiin perehtyminen sekä yhden sellaisen uusiminen. Uusimisen kohteena olevan säätimen elektroniikan päivitysmahdollisuuksien selvityksen perusteella päädytään lopulta korvaavan säätimen valintaan. Työ tehtiin Naps Solar Systemsille.
Työn ensimmäinen osa koostuu kirjallisuusselvityksestä, joka aloitetaan tutustumalla aurinkosähköön ja akkujen tarpeellisuuteen sähköverkosta riippumattomissa aurinkosähköjärjestelmissä. Seuraavaksi käsitellään akkujen toimintaa ja elinikää osana aurinkosähköjärjestelmää. Lopuksi perehdytään erilaisiin akkuja suojeleviin lataus- ja kuormasäätimiin sekä niiden ominaisuuksiin ja säätötekniikoihin. Työn ensimmäinen osan aineistona käytetään pääosin alan kirjallisuutta, tutkimuksia, aikakausilehtien artikkeleita ja raportteja.
Työn toinen osa koostuu Naps Solar Systemsin vanhan lataus- ja kuormasäätimen MMini Pron uusimisesta. Aluksi selvitetään MMini Pron elektroniikan päivitysmahdollisuuksia, minkä perusteella päädytään valitsemaan korvaava säädin markkinoilta. Valinta tehdään vertailemalla ominaisuuksiltaan sopivia säätimiä. Työn toisen osan aineistona käytetään pääosin Naps Solar Systemsin nykyisten ja entisten työntekijöiden haastatteluiden tuloksia, elektroniikan komponentteja myyviä sivustoja sekä säädinten datalehtiä ja ohjekirjoja.
MMini Pron elektroniikan päivitysmahdollisuuksien selvityksen perusteella joidenkin komponenttien saatavuus on huono tai valmistus lopetettu. Suurimmaksi ongelmaksi muodostuu mikrokontrollerin (MCU) uusiminen. Yksi vaihtoehto olisi valita uudempi MCU samasta tuoteperheestä, jolloin MMini Prolle tehdyn ohjelmoinnin hyödyntäminen voisi onnistua. Se osoittautuu kuitenkin epävarmaksi ja mahdollisesti lyhytaikaiseksi ratkaisuksi. Toinen vaihtoehto olisi valita nykyaikainen MCU, jolloin päivitys olisi pit-käikäisempi. Se kuitenkin johtaisi lähes koko säätimen uudelleensuunnitteluun ja olisi diplomityön puitteissa liian suuritöinen ratkaisu. Päädytään siis valitsemaan MMini Prol-le korvaava säädin, joksi vertailun perusteella ehdotetaan Morningstarin SunSaver-säätimiä.
Työn ensimmäinen osa koostuu kirjallisuusselvityksestä, joka aloitetaan tutustumalla aurinkosähköön ja akkujen tarpeellisuuteen sähköverkosta riippumattomissa aurinkosähköjärjestelmissä. Seuraavaksi käsitellään akkujen toimintaa ja elinikää osana aurinkosähköjärjestelmää. Lopuksi perehdytään erilaisiin akkuja suojeleviin lataus- ja kuormasäätimiin sekä niiden ominaisuuksiin ja säätötekniikoihin. Työn ensimmäinen osan aineistona käytetään pääosin alan kirjallisuutta, tutkimuksia, aikakausilehtien artikkeleita ja raportteja.
Työn toinen osa koostuu Naps Solar Systemsin vanhan lataus- ja kuormasäätimen MMini Pron uusimisesta. Aluksi selvitetään MMini Pron elektroniikan päivitysmahdollisuuksia, minkä perusteella päädytään valitsemaan korvaava säädin markkinoilta. Valinta tehdään vertailemalla ominaisuuksiltaan sopivia säätimiä. Työn toisen osan aineistona käytetään pääosin Naps Solar Systemsin nykyisten ja entisten työntekijöiden haastatteluiden tuloksia, elektroniikan komponentteja myyviä sivustoja sekä säädinten datalehtiä ja ohjekirjoja.
MMini Pron elektroniikan päivitysmahdollisuuksien selvityksen perusteella joidenkin komponenttien saatavuus on huono tai valmistus lopetettu. Suurimmaksi ongelmaksi muodostuu mikrokontrollerin (MCU) uusiminen. Yksi vaihtoehto olisi valita uudempi MCU samasta tuoteperheestä, jolloin MMini Prolle tehdyn ohjelmoinnin hyödyntäminen voisi onnistua. Se osoittautuu kuitenkin epävarmaksi ja mahdollisesti lyhytaikaiseksi ratkaisuksi. Toinen vaihtoehto olisi valita nykyaikainen MCU, jolloin päivitys olisi pit-käikäisempi. Se kuitenkin johtaisi lähes koko säätimen uudelleensuunnitteluun ja olisi diplomityön puitteissa liian suuritöinen ratkaisu. Päädytään siis valitsemaan MMini Prol-le korvaava säädin, joksi vertailun perusteella ehdotetaan Morningstarin SunSaver-säätimiä.