MEMS termoelektrický generátor v letecké aplikaci
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá vývojem autonomního zdroje elektrické energie založeného na MEMS termoelektrickém generátoru. Uvažovaný generátor bude následně použit pro napájení autonomní senzorické jednotky pro letecké aplikace. Systémový pohled na autonomní senzorickou jednotku zahrnuje senzor se zpracováním a přenosem dat, energy harvester (termoelektrický generátor), power management, akumulační prvek a autodiagnostiku. Všechny výše uvedené komponenty jsou v práci podrobně popsány. V úvodu práce je provedena široká rešerše existujících termoelektrických generátorů pro letecké aplikace. Následně jsou popsány základní teoretické poznatky z oblasti DC/DC měničů pro energy harvesting. Zvláštní pozornost je věnována metodám MPPT (Maximum Power Point Tracking). Jako základ pro vývoj napájení autonomní senzorické jednotky bylo provedeno množství simulací za pomoci nástroje MATLAB/Simulink Simscape. Pro identifikaci prametrů modelu posloužilo měření na speciálním přípravku. Praktická implementace teoreticky popsaných problémů je provedena na k tomuto účelu navrženém technologickém demonstrátoru. Závěrem je zhodnocena reálná využitelnost navržené technologie pro finální aplikaci v leteckém průmyslu.
This master’s thesis deals with the development of a power source based on the MEMS thermoelectric generator. The proposed power source should be used for supplying of an aircraft-specific autonomous sensor unit. System-level point of view on the autonomous sensor includes the sensor with data acquisition and transmission, energy harvester (thermoelectric generator), power management, energy storage element and self-diagnostics. All the above-mentioned components are described in detail. In the introductory part is provided the broad state-of-art review of aircraft-specific thermoelectric generators. Subsequently are explained the theoretical aspects of DC/DC converters for energy harvesting. The special emphasis is put on the Maximum Power Point Tracking (MPPT). As a basis for the autonomous sensor supply sensor unit design were performed various simulations using MATLAB/Simulink Simscape. The identification of model parameters is based on a measurement with special test bench. The practical implementation of theoretically outlined principles is illustrated on the purpose-designed technology demonstrator. The conclusion deals with an application of the presented technology in an aircraft-specific field and the associated issues.
This master’s thesis deals with the development of a power source based on the MEMS thermoelectric generator. The proposed power source should be used for supplying of an aircraft-specific autonomous sensor unit. System-level point of view on the autonomous sensor includes the sensor with data acquisition and transmission, energy harvester (thermoelectric generator), power management, energy storage element and self-diagnostics. All the above-mentioned components are described in detail. In the introductory part is provided the broad state-of-art review of aircraft-specific thermoelectric generators. Subsequently are explained the theoretical aspects of DC/DC converters for energy harvesting. The special emphasis is put on the Maximum Power Point Tracking (MPPT). As a basis for the autonomous sensor supply sensor unit design were performed various simulations using MATLAB/Simulink Simscape. The identification of model parameters is based on a measurement with special test bench. The practical implementation of theoretically outlined principles is illustrated on the purpose-designed technology demonstrator. The conclusion deals with an application of the presented technology in an aircraft-specific field and the associated issues.
Description
Citation
JANÁK, L. MEMS termoelektrický generátor v letecké aplikaci [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2014.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Mechatronika
Comittee
prof. Ing. Jiří Skalický, CSc. (předseda)
doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. (člen)
Ing. Bohumil Král, CSc. (člen)
doc. Ing. Jiří Krejsa, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Peter Kriššák, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Ing. Tomáš Březina, CSc. (člen)
Ing. Dalibor Červinka, Ph.D. (člen)
RNDr. Vladimír Opluštil (člen)
Date of acceptance
2014-06-16
Defence
Student v presentaci představil odborné komisi svou diplomovou práci. Po presentaci byly přečteny posudky vedoucího a oponenta diplomové práce a student odpovídal na jejich dotazy. Komise celé jeho vystoupení hodnotila jako vcelku zdařilé, s několika nedostatky.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení