Naslov
Napredni izvor napajanja za čvorove bežićne mreže osjetila

Autori
Stojmenović, Filip

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarsva

Mjesto
Zagreb

Datum
09.07

Godina
2010

Stranica
48

Mentor
Žagar, Mario

Ključne riječi
napredni izvor napajanja; bežične mreže osjetila

Sažetak
Kao što je već više puta naglašeno, moteovi su niskoenergetski komunikacijsko – mjerni sustavi. Stoga, njihovo napajanje je maleno i sasvim dostatno za njihov rad koji se uz malenu potrošnju bazira na isključivanju trenutno neaktivnih komponenata i ulaskom aktivnih u način štednje energije. Meñutim, postoje slučajevi kada je potrebno davati mnogo energije za pogon nekih senzorskih modula koji zahtijevaju razmjerno veliku količinu energije odnosno ako želimo da jedan takav sustav djeluje na neki način na okoliš pomoću različitih ureñaja. Svi ti slučajevi zahtijevaju dodatni izvor energije koji će napajati cijeli sustav a sa druge strane postoji zahtjev da se tim izvorom energije može upravljati baš kao što se može upravljati i na samom moteu. Dodatno, u slučaju da se takav jedan mjerni sustav koristi u područjima udaljenima od stalnog izvora električne energije, korisno je da se na neki način izvor može nadopunjavati obnovljivim prirodnim izvorom energije kao što je npr. solarna energija ili pak energija vjetra ili vodenih tokova. Kada razmotrimo te zahtjeve, možemo zapaziti da ih je ovaj diplomski rad uspio gotovo potpuno zadovoljiti. Iz jednog izvora se istovremeno napajaju sva 3 modula čvora bežične mreže i dobivaju točno onakav napon za svoj rad koji im je i potreban, prema proizvoñačevoj dokumentaciji. Sustav je baziran na maksimalno štedljivim komponentama i ima vrlo visoku korisnost u smislu da se daleko najveći dio energije kojega solarni modul uspije prikupiti predaje modulima bežičnog mjernog čvora. Jedini zahtjev kojega ovaj diplomski rad nije uspio zadovoljiti je činjenica da ugrañeni solarni modul ima premalu snagu da bi učinkovito mogao odgovoriti na energetske zahtjeve čvora tokom oblačnog vremena. Slično, za kapacitet ugrañene baterije bi isto bilo dobro da je veći kako bi za eventualnih dugotrajno oblačnih dana te u slučaju kvara na solarnom modulu kako bi cijeli sustav imao veći stupanj autonomije te bi samostalno mogao izdržati dulji period bez nove energije dok se kvar ne razriješi. Osim tih zahtjeva koji su uspješno zadovoljeni, ovaj sustav ima još jednu izvrsnu karakteristiku a to je da je vrlo fleksibilno grañen te ga je moguće vrlo lako prilagoditi za bilo koju namjenu za upravljanje napajanjem a posebice u suradnji sa MDA300 DAQ karticom za koju je inicijalno sustav i dizajniran. 4 5 Na kraju, prijedlog za daljnje unaprjeñenje ovog sustava leži u tome da se jedan solarni modul može upotrebljavati za pogon većeg broja čvorova bežične mreže. To se može ostvariti na dva načina: prvi način je da svi bežični čvorovi upotrebljavaju jednu te istu bateriju pri čemu je potrebna samo jedna baterija velikog kapaciteta ali i samo jedna upravljačka elektronika za punjenje. Prednost toga je nešto niža cijena, jednostavnost izvedbe ali postoje i neke manjkavosti. Glavna manjkavost bi bila da u slučaju ispražnjenja baterije uslijed kvara solarnog modula, prekrivenosti istog snijegom ili smećem ili slično prestaju raditi svi čvorovi bežične mreže istovremeno. Drugi način bi bilo da sve solarne ćelije iskorištavaju jednu solarnu ćeliju ali na način da svaki sustav za napajanje posebno puni vlastitu bateriju. Glavna manjkavost toga načina leži u tome da je potrebno imati elektroniku zaduženu za punjenje za svaku bateriju posebno što dosta poskupljuje ukupnu cijenu cijelog sustava. Isto tako, problem je kako sinkronizirati sve module da se puni najprazniji odnosno da se puni upravo onoliko njih koliko je trenutno generirana energija, zavisno o trenutnoj količini upadnog sunčevog zračenja. Prednost je da u slučaju kvara ispada sustav po sustav te ako se iz nekog razloga smanji izlazna snaga solarnog modula da više ne može puniti sve baterije, upravljačka elektronika može osigurati dovoljno energije za barem neke module i tako raspodijeljeni sustav, iako okrljašten, nastavlja raditi.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Računarstvo

POVEZANOST RADA