Σχεδίαση Και Υλοποίηση Συστήματος Μέγιστης Μεταφοράς Ισχύος Από Θερμοηλεκτρική Γεννήτρια Για Τη Φόρτιση Μπαταρίας

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία, παρουσιάζει και αναλύει την τεχνολογία των θερμοηλεκτρικών στοιχείων κατά τη λειτουργία τους ως γεννήτριες ηλεκτρικής ενέργειας. Σκοπός είναι η σχεδίαση κυκλώματος για τον εντοπισμό του βέλτιστου σημείου λειτουργίας της γεννήτριας, με στόχο τη φόρτιση μίας μπαταρίας λιθίου με τη μέγιστη δυνατή ισχύ. Η βελτιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος γίνεται με τη χρήση μετατροπέα ανύψωσης τάσης. Ο ρόλος του μετατροπέα είναι να κάνει την προσαρμογή φορτίου, ελέγχοντας το duty cycle, ώστε να επιτυγχάνεται μέγιστη μεταφορά ισχύος.Αρχικά, υλοποιείται το κυκλωματικό μοντέλο του θερμοηλεκτρικού στο SPICE, ώστε να κατανοήσουμε καλύτερα το θερμοηλεκτρικό μας και να επαληθεύσουμε τη χρήση του ισοδύναμου Thevenin που χρησιμοποιήθηκε μετέπειτα στις αναλύσεις μας. Έπειτα, επιλέγεται η μέθοδος βελτιστοποίησης που θα χρησιμοποιηθεί και γίνεται η σχεδίαση του μετατροπέα στο SPICE. Τέλος, γίνεται η σχεδίαση του κυκλώματος για κατασκευή πλακέτας με τη χρήση ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.