Double smart energy harvesting system for self-powered industrial IoT
- Doktoregaia:
- Borja Pozo Larrocha
- Urtea:
- 2018
- Zuzendaria(k):
- Jose Ignacio Garate eta Susana Ferreiro
- Deskribapena:
Tesi honek ingurune industrialetan fluidoetatik energia biltzeko mini-erreaktore bat proposatu eta ezartzen du. Proben emaitzek erakusten dute garatutako sistemak %20ko eraginkortasuna eskaintzen duela, eta kargari 15 eta 333 mWen arteko potentzia ematen diola hodietan 20 eta 163 mbar bitarteko hodietan, hurrenez hurren. Bilketa sistemetako potentzia kudeatzaile dual baten bideragarritasuna aztertzeko, lan honetan bi erreferentziako biltzaile mota erabili dira, DC bat (eguzki panela) eta bestea AC, mini-erreaktore. AC/DC eta DC/DC bihurgailuen potentzia eta eraginkortasuna diseinatu eta eskalatzeko datuak lortzeko prozesuak kolektoreak modelatu behar ditu. Horrela, tesi honek sartzen ditu eguzki-zelularen eredu bat, estrukturala eta elektrikoa, eta mini-erreaktorearen eredu elektromekaniko berria. Aurkeztutako proben emaitzek erakusten dute eguzki-zeluletan oinarritutako DC sistemak energia gehiago ematen duela denbora luzez, argiaren aldizkako erabilgarritasuna dela eta. Bestalde, mini-erreaktoreak eta haren AC/DC bihurgailuak kargari energia gehiago ematen diote, baina aldi laburretan. Etorkizuneko garapenen helburua energia-kudeaketa sistema unibertsala lortzea da n energia-iturri kopuruetarako. Eredu matematikoa eta garatutako adimen artifizialeko algoritmoa energia biltzaileen aplikazioetarako erabiltzen dira potentzia baxuko sentsoreen haririk gabeko sareetarako. Zeregin honek egungo egoeraren hobekuntza da, potentzia txikiko aplikazioetarako superkondentsadoreen eredu elektro-matematikoetan, bere parametro karakteristikoak erabiltzen baititu. Gainera, simulazioko emaitzek eta probek erakusten dute eredu elektrokimikoen zehaztasun bera eta eredu matematiko aurreratuenak baino zehaztasun handiagoa ematen dutela. Ikaskuntza automatikoko algoritmoetako eredu elektro-matematikoaren hobekuntzak eredu elektrokimikoek baino datu esperimental gutxiago behar dituzte zehaztasun bera lortzeko. Gainera, ikaskuntza automatikoko algoritmoak ez du parametro elektrokimikorik behar eredua inplementatzeko. Tesi honek ebaluatzen du ea adimen artifizialeko eta analitika aurreratuko alorretik hartutako metodoak eta iragarpen algoritmoak soluzioa diren potentzia-kudeaketaren erronka teknikoak gainditzeko. Bai energia-erabilgarritasuna bai energia-kontsumo-baldintzak iragartzeko aukeran oinarritzen da egindako lana. Eta horri esker, energia-kudeaketa sistemak zera egin lezake: egoera kritikoetan erabakiak hartu eta IIoT sistema sare bateko energiaren erabilerarekin eta banaketarekin erlazionatutako zereginak. Hala ere, lan honetan lortutako emaitzek erakusten dute probatutako algoritmo guztiek ez direla aproposak IIoT sistemetarako . Hori dela eta, algoritmo, biltzaile eta energia-biltze aplikazioetan ikerketa gehiago behar da. Ikerketa-alor egokietako batek energia-kontsumoa eta algoritmoen eraginkortasun energetikoa izan beharko litzateke. Laburbilduz, tesi honetan aurkeztutako ikerketak frogatu du energia biltzeko sistemak alternatiba bideragarriak direla IIoT gailuekiko baterien mendekotasuna murrizteko edo ezabatzeko, horrela, Industriaren 4.0 paradigma eta haren hedapen eraginkorra egiten lagunduko du.
- Aipamena:
- Nazioarteko doktoretza