W artykule zaprezentowano wybrane zagadnienia z zakresu projektowania i praktycznych realizacji inteligentnych systemów oświetleniowych oraz doświetleniowych, bazujących na technologii SSL LED (Solid-State Lighting Light-Emitting Diode). Szczególną uwagę poświęcono problematyce związanej z zasilaniem i sterowaniem wielokanałowych systemów pozwalających na modyfikację ich charakterystyki spektralnej. Przedstawiono koncepcję i realizację inteligentnego systemu oświeleniowego bazującego na n różnobarwnych diodach pozwalającego na uzyskanie współczynnika oddawania barw CRI (ang. Colour Rendering Index) na poziomie 98. Przedstawiono kilka możliwości modyfikowania charakterystyki spektralnej systemu w zależności od aktualnych czynników zewnętrznych. Nawiązano również do możliwości zastosowania wyników prac w innych obszarach aplikacyjnych bazując na przykładach rozwiązań przeznaczonych dla potrzeb doświetlania roślin.
EN
In the article, selected issues of design and practical implementation of intelligent lighting and illumination systems based on SSL LED (Solid-State Lighting Light-Emitting Diode) technology are presented. Particular attention is given to issues related to the power supply and control of multi-channel systems that allow their spectral characteristics to be adjusted. An idea and implementation of an intelligent lighting system using multiple diodes of various colours and allowing a colour rendering index (CRI) of the order of 98 to be achieved is presented. A few possibilities of modifying spectral characteristics of the system depending on current ambient conditions are shown. A reference is also made to the applicability of the results of the work in other areas based on exemplary solutions for plant illumination systems.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono wybrane zagadnienia związane z projektem i realizacją inteligentnego systemu oświetleniowego o bardzo wysokim współczynniku oddawania barw zbudowanym na bazie matrycy złożonej z 2x15x6 diod LED wytwarzających światło barwne w sześciu różnych kolorach. Zaprezentowano schemat blokowy systemu, jego wybrane człony oraz uzyskane wyniki badań. Głównie skupiono się nad blokami sytemu zasilania i sterowania diodami LED. Dokonano również prezentacji dwóch komercyjnych rozwiązań systemów oświetleniowych przeznaczonych do iluminacji ekspozycji muzealnych i wystawienniczych bazujących na białych diodach typu LED.
EN
The article discusses selected issues related to the design and implementation of intelligent lighting system with a very high color rendering index based on a matrix composed of 2x15x6 LEDs producing white light based on six different component colors. The block diagram of the system, its selected modules and obtained test results are presented. The article mainly focuses on the power supply and control modules of LED diodes. The presentation of two commercial solutions for lighting systems designed for the illumination of museum and exhibitions based on white LED diodes has also been made.
W artykule przedstawiono zastosowanie niskokosztowej kamery podczerwieni termicznej o rozdzielczości 32x32 punkty do detekcji osób w pomieszczeniach dla zastosowania w systemach inteligentnego oświetlenia. Opisywane urządzenie złożone jest z kamery podczerwieni oraz mikrokontrolera realizującego algorytm obróbki obrazu w czasie rzeczywistym. Artykuł przedstawia kroki algorytmiczne niezbędne do detekcji obecności osoby w pomieszczeniu, przy jednoczesnym ignorowaniu innych źródeł ciepła, takich jak grzejniki.
EN
This paper describes the application of a low-cost 32x32 pixel infrared camera for detection of people for application in smart lighting systems. The system is based on an infrared camera and a microcontroller implementing an image processing algorithm in real time. The developed detection method allows detection of people in enclosed spaces, at the same time ignoring other sources of heat, such as heaters.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano wybrane zagadnienia z zakresu technologii DBC (Direct BondedCopper), która pozwala na wytwarzanie obwodów drukowanych pokrytych jedno lub dwustronnie warstwą miedzi. Przedstawiono podstawowe parametry tych podłoży oraz ich potencjał aplikacyjny. Opisano kilka metod bazujących na wynikach prac własnych oraz literaturze, pozwalających na formowanie mozaiki obwodów drukowanych, ich cięcia oraz wykonywania w nich otworów. Zaproponowano wykorzystanie tych technik dla potrzeb realizacji modeli, prototypów i demonstratorów modułów elektroniki dużej mocy, układów typu MCM (Multi-Chip Modules) i termogeneratorów. Główny nacisk położono na wykorzystanie urządzenia pracującego z zastosowaniem strumienia wody oraz na wykorzystanie ablacji laserowej do formowania mozaiki obwodu drukowanego. Przeprowadzono również analizę możliwości posiadanych urządzeń laserowych pod kątem wykonywania otworów oraz cięcia podłoża DBC.
EN
The article presents chosen aspects of the DBC (Direct Bonded Copper) technology. This technology enables for the manufacturing of the circuits on ceramic substrates coated at one or both sides with a thick Cu layers. Several methods for printed mosaic formation, holes drilling and cutting are described. The use of presented techniques for realization of models, prototypes, demonstrators of power electronic modules, MCM (Multi-Chip Modules) circuits and thermogenerators are shown. The main focus of this article is to demonstrate the possibilities of using Abrasive Water Jet device and laser ablation for mosaic printed circuits manufacture. Application of laser has been tested at the angle of drilling and cutting process. Basic parameters of the DBC substrates and their practical implementations has been presented and discussed.
W artykule omówiono problematykę wyrównywania napięć na szeregowo połączonych 12-woltowych akumulatorach ołowiowych zbudowanych na bazie sześciu ogniw 2-woltowych. Skupiono się na rozwiązaniu z zastosowaniem dodatkowego akumulatora energii. Należy tu podkreślić fakt, że prezentowany proces wyrównywania dotyczy napięć na poszczególnych akumulatorach, a nie na ich poszczególnych ogniwach. Omówiono i przedyskutowano zalety, wynikające z zastosowania takiego rozwiązania. Przedstawiono schemat blokowy systemu zbudowanego w oparciu o technikę mikroprocesorową. Zaprezentowano i omówiono rozwiązanie bazujące na dedykowanym układzie scalonym typu LTC 3305, przeznaczone do wyrównywania napięć na czterech akumulatorach pracujących w połączeniu szeregowym [4]. Pokazano sposób realizacji wspomaganego komputerem stanowiska badawczo-pomiarowego pozwalającego na automatyzację pomiarów oraz prowadzenie badań długofalowych. Przedstawiono i przedyskutowano wybrane wyniki badań wstępnych.
EN
This article presents the problem of voltage equalization on a series connected 12 volts lead-acid batteries composed of six cells with nominal voltage of 2 volts each. We focused on solution using additional energy storage device. It has to be notified that presented process of voltage equalization is related to potential differences on individual batteries, not on their cells. The advantages of using this solution have been described and discussed. Block diagram of the system based on microcontroller technology is presented. Solution based on dedicated integrated circuit LTC3305, suitable for voltage equalization on four lead-acid batteries operating in series is described. It has been shown how the implementation of computer-aided experimental station allows to automate measurements and long-term research. Selected results of preliminary tests have been presented and discussed.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia z zakresu technologii DBC (Direct Bonded Copper) pozwalającej na wytwarzanie podłoży ceramicznych pokrytych jedno- lub dwustronnie warstwą miedzi. Omówiono właściwości tych podłoży, a także ich potencjał aplikacyjny. Efektem badań przeprowadzonych w Krakowskim Oddziale ITE, było wstępne opracowanie technologii i konstrukcji układów elektroniki dużej mocy bazujących na technice DBC. Wytworzenie płytek testowych umożliwiło określenie minimalnej szerokości ścieżek oraz optymalnej odległości pomiędzy nimi. Przeprowadzone badania pozwalają na określenie obciążalności prądowej, możliwości realizacji połączeń ultra- i termokompresyjnych, a także możliwości montażu elementów dołączanych, takich jak rezystory, kondensatory, tranzystory mocy typu MOS-FET, diody LED oraz wybrane układy scalone. Przedstawiono również wybrane realizacje praktyczne układów elektroniki dużej mocy.
EN
The article presents selected issues of DBC (Direct Bonded Copper) technology for the production of ceramic substrates coated at one or both sides with a thick Cu layers. Properties of DBC substrates and analysis of their areas of application are discussed. The preliminary work carried out in the Krakow Division of the ITE, resulted in the development of technology and design of high power electronics systems based on the DBC technique. Preparation of test samples, allowed to identify the minimum width of the paths, the minimum distance between them, their current capacity, the possibility of achieving thermo- and ultrasonic bonding connections and the ability to attach SMD elements, such as resistors, capacitors, transistors, power MOS-FET, LED and selected integrated circuits. In the paper various practical implementations of power electronics circuits are presented.
W artykule zaprezentowano demonstrator przenośnego modułu fotowoltaicznego zintegrowanego z innowacyjnymi systemami akumulacji oraz zarządzania energią, który powstał w wyniku współpracy Instytutu Technologii Elektronowej Oddziału w Krakowie i firmy Zamel sp. z o.o. z Pszczyny. Zastosowane w nim super cienkie akumulatory typu A123 AMP20m1A bazujące na technologii LiFePO4 oraz innowacyjny bazujący na technologii SMD system zarządzania energią pozwoliły na uzyskanie konstrukcji o wymiarach, które nie przekraczają wymiarów samego modułu fotowoltaicznego. W artykule przedstawiono schemat blokowy demonstratora, omówiono jego komponenty oraz ich funkcje. Zaproponowano jego obszary aplikacyjne i przedstawiono zalety w odniesieniu do znanych rozwiązań autonomicznych instalacji fotowoltaicznych. Zaprezentowano i omówiono wyniki jego badań przeprowadzonych w warunkach rzeczywistych.
EN
The paper presents demonstrator of portable photovoltaic module integrated with the innovative systems for accumulation and energy management. It is a result of collaboration between the Institute of Electron Technology Division in Krakow and Zamel Sp. z o. o. from Pszczyna. Demonstrator uses super-thin, A123 AMP20m1A type batteries, based on LiFePO4 technology and the innovative SMD power management system. This makes possible to obtain total dimensions that do not exceed the dimensions of the photovoltaic module itself. This paper presents a block diagram of a demonstrator, discusses its components and their functions. Application areas and their advantages in relation to known solutions for autonomous photovoltaic systems are proposed. The results of the tests carried out in real conditions were presented and discussed.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano demonstrator kontrolera procesu ładowania akumulatora bazującego na technologii LiFePO4, który powstał w wyniku współpracy Instytutu Technologii Elektronowej Oddziału w Krakowie i firmy Zamel sp. z o.o. z Pszczyny, dedykowany dla autonomicznych instalacji fotowoltaicznych. Powstał on z myślą o instalacjach fotowoltaicznych wyposażonych w akumulatory bazujące na technologii LiFePO4, ale z powodzeniem po niewielkich modyfikacjach może być stosowany do rozwiązań opartych o inne technologie. Główną zaletą kontrolera jest funkcja wyszukiwania rzeczywistego punktu mocy maksymalnej. Funkcja ta jest niezwykle istotna w przypadku współpracy z modułami częściowo przesłoniętymi. Zaprezentowano możliwość jego pracy w większych systemach. Przedstawiono koncepcję i schemat blokowy wspomaganego komputerem stanowiska badawczego, pozwalającego na przeprowadzenie licznych, w tym również długofalowych badań regulatora. Zaprezentowano i omówiono wyniki jego badań.
EN
The paper presents the demonstrator of the charging process controller based on LiFePO4 technology. Developed in cooperation between the Institute of Electron Technology Division in Krakow and Zamel in Pszczyna is dedicated for use with autonomous photovoltaic systems. The controller was designed for the photovoltaic installations equipped with LiFePO4 batteries. However, with minor modifications, it can be applied to other solutions. The main advantage of the controller is the actual maximum power point search capability. This feature is extremely important for cooperation with the partially shaded modules. The possibility of operation in larger systems has been discussed. The concept and schematic block diagram of a computer aided test bench that allows to perform numerous, including long-term, research of the controller has been presented. The results of research were also presented and discussed.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano programowalny system przeznaczony do wspomagania badań wybranych charakterystyk i parametrów akumulatorów. Powstał on z myślą o badaniach akumulatorów bazujących na technologii LiFePO4, ale z powodzeniem może być stosowany do rozwiązań opartych o inne technologie. System zbudowano w oparciu o programowalny zasilacz stałoprądowy, programowalne stałoprądowe obciążenie elektroniczne, multimetr oraz w specjalnie do tego celu zaprojektowany i wykonany układ do pomiaru temperatury i nadzoru systemu.
EN
The article presents programmable system to support of selected characteristics and parameters of batteries. Particularly it is dedicated for testing secondary batteries based on LiFePO4 cells, however is possible to utilize this system in other technologies. System is built on programmable DC power supply, programmable electronic DC load, digital multimeter and dedicated unit for temperature measurement and control system, designed and made by Authors.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono wybrane zagadnienia aplikacyjne związane ze stosowaniem komercyjnych modułów superkondensatorów. Przedstawiono zalety i wady rozwiązań zawierających moduły superkondensatorów w odniesieniu do rozwiązań wykorzystujących pojedyncze superkondensatory. Zaprezentowano wyniki badań baterii złożonej z czterech modułów 500F/16V połączonych szeregowo-równolegle. Wyjaśniono rolę przetwornic DC/DC stosowanych do stabilizacji napięcia wyjściowego baterii oraz zaprezentowano dwa wybrane rozwiązania.
EN
In the paper selected aspects of applications of the commercial supercapacitors modules were discussed. Advantages and disadvantages of the supercapacitors modules usage against the usage of the separate supercapacitors were also described. Authors presented the results of tests of the four modules battery with 500F/16V capacity, connected in the serial-parallel manner. The application of the DC/DC converters as the output voltage stabilizers and two selected projects were described as well.
W artykule zaprezentowano opracowany i wykonany w Instytucie Technologii Elektronowej wielofunkcyjny demonstrator systemu, który pozwala na zdalne modelowanie, monitorowanie i walidację projektów hybrydowych instalacji fotowoltaicznych wspomaganych ogniwami paliwowymi oraz prowadzenie różnorodnych eksperymentów i badań naukowych. Dostępność do systemu za pośrednictwem sieci Ethernet lub GSM pozwala również na zdalne prowadzenie prac praktycznie z dowolnego miejsca, w którym zapewniony jest dostęp do sieci internetowej lub komórkowej. Zastosowanie w systemie większości komponentów wyposażonych w interfejs RS 232 pozwala na pełny jego monitoring oraz zdalną zmianę ich nastaw. Precyzyjny multimetr cyfrowy wyposażony w 20 kanałowy skaner pozwala na szybkie, dogodne i częste zbieranie informacji o pracy systemu oraz na ich archiwizację. Zastosowane rozwiązania dają możliwość korzystania z systemu przez użytkowników zewnętrznych.
EN
The paper presents developed and manufactured at the Institute of Electron Technology multi-functional system demonstrator that enables the modeling, monitoring and validation of hybrid photovoltaic projects supported by fuel cells, as well as conducting experiments and research. Availability of the system via Ethernet or GSM allows conducting remote work wherever there is access to the internet. The use of the system components, most of which are equipped with an RS-232 interface, allows for complete remote monitoring and settings change. Precise digital multimeter with a 20-channel scanner offers a convenient way to collect data during operation of the system and provides storage. Anticipated result of research it to allow sharing system capabilities with external users.
W artykule przedstawiono projekt demonstratora hybrydowego systemu autonomicznego zasilania bezprzerwowego, w którym źródłami energii są moduły fotowoltaiczne oraz ogniwa paliwowe. Energia elektryczna jest w nim gromadzona w baterii akumulatorów oraz w bloku superkondensato-rów. System zarządzany jest opracowanym przez autorów mikroprocesorowym sterownikiem pozwalającym na monitorowanie stanu akumulatora, poziomu paliwa w zbiorniku oraz komunikację z modułem umożliwiającym przesłanie tych informacji na odległość. Zaprezentowano przetwornicę DC/DC, która zamienia zmieniające się w szerokim zakresie napięcie na bloku superkondensatorów w stabilne napięcie wyjściowe. Omówiono również obszary aplikacyjne oraz uwarunkowania ekonomiczne proponowanego rozwiązania.
EN
The paper presents the design of hybrid autonomous system demonstrator for uninterruptible power supply in which energy sources are photovoltaic modules and fuel cells. Electrical energy is stored in the batteries and in a block of supercapacitors. Management system, developed by the authors, is a microprocessor controller that allows to monitor battery condition, fuel level in the tank and provides communication with the module that enables wireless transfer of information. Presented DC / DC converter turns changing in a broad range voltage on block of supercapacitors into a stable output voltage. Article also discusses areas of application and economics of proposed solution.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW