PV system modeling by five parameters and in Situ test

This paper focuses on a novel formalization for assessing the five parameter modeling of a photovoltaic cell. An optimization procedure is used as a feasibility problem to find the parameters tuned at the open circuit, maximum power, and short circuit points in order to assess the data needed for plotting the I-V curve. A comparison with experimental results is presented for two monocrystalline PV modules.

Mode III interlaminar fracture of carbon/epoxy laminates using the edge crack torsion (ECT) test

The mode III interlaminar fracture of carbon/epoxy laminates was evaluated with the edge crack torsion (ECT) test. Three-dimensional finite element analyses were performed in order to select two specimen geometries and an experimental data reduction scheme. Test results showed considerable non-linearity before the maximum load point and a significant R-curve effect. These features prevented an accurate definition of the initiation point. Nevertheless, analyses of non-linearity zones showed two likely initiation points corresponding to GIIIc values between 850 and 1100 J/m2 for both specimen geometries. Although any of these values is realistic, the range is too broad, thus showing the limitations of the ECT test and the need for further research.

A Interpretação In Situ e a Interpretação Remota Realização e Análise Científica de um Conjunto de Estudos Experimentais

Tese de Douturamento

Dimensionamento de uma central de miniprodução fotovoltaica para uma exploração agrícola direcionada à indústria de laticínios

Este documento apresenta o trabalho desenvolvido no âmbito da disciplina de “Dissertação/Projeto/Estágio”, do 2º ano do Mestrado em Energias Sustentáveis. O crescente consumo energético das sociedades desenvolvidas e emergentes, associado ao consequente aumento dos custos de energia e dos danos ambientais resultantes, promove o desenvolvimento de novas formas de produção de energia, as quais têm como prioridade a sua obtenção ao menor custo possível e com reduzidos impactos ambientais. De modo a poupar os recursos naturais e reduzir a emissão com gases de efeito de estufa, é necessária a diminuição do consumo de energia produzida a partir de combustíveis fósseis. Assim, devem ser criadas alternativas para um futuro sustentável, onde as fontes renováveis de energia assumam um papel fundamental. Neste sentido, a produção de energia elétrica, através de sistemas solares fotovoltaicos, surge como uma das soluções. A presente dissertação tem como principal objetivo a realização do dimensionamento de uma central de miniprodução fotovoltaica, com ligação à rede elétrica, em uma exploração agrícola direcionada à indústria de laticínios, e o seu respetivo estudo de viabilidade económica. A exploração agrícola, que serve de objeto de estudo, está localizada na Ilha Graciosa, Açores, sendo a potência máxima a injetar na Rede Elétrica de Serviço Público, pela central de miniprodução, de 10 kW. Para o dimensionamento foi utilizado um software apropriado e reconhecido na área da produção de energia elétrica através de sistemas fotovoltaicos – o PVsyst –, compreendendo as seguintes etapas: a) definição das caraterísticas do local e do projeto; b) seleção dos módulos fotovoltaicos; c) seleção do inversor; d) definição da potência de ligação à rede elétrica da unidade de miniprodução. Posteriormente, foram estudadas diferentes hipóteses de sistemas fotovoltaicos, que se distinguem na opção de estrutura de fixação utilizada: dois sistemas fixos e dois com eixo incorporado. No estudo de viabilidade económica foram realizadas duas análises distintas a cada um dos sistemas fotovoltaicos considerados no dimensionamento, nomeadamente: uma análise em regime remuneratório bonificado e uma análise em regime remuneratório geral. Os resultados obtidos nos indicadores económicos do estudo de viabilidade económica realizado, serviram de apoio à decisão pelo sistema fotovoltaico mais favorável ao investimento. Conclui-se que o sistema fotovoltaico com inclinação adicional é a opção mais vantajosa em ambos os regimes remuneratórios analisados. Comprova-se, assim, que o sistema fotovoltaico com maior valor de produção de energia elétrica anual, que corresponde ao sistema fotovoltaico de dois eixos, não é a opção com maior rentabilidade em termos económicos, isto porque a remuneração proveniente da sua produção excedente não é suficiente para colmatar o valor do investimento mais acentuado de modo a obter indicadores económicos mais favoráveis, que os do sistema fotovoltaico com inclinação adicional. De acordo com o estudo de viabilidade económica efetuado independentemente do sistema fotovoltaico que seja adotado, é recuperado o investimento realizado, sendo a remuneração efetiva superior à que foi exigida. Assim, mesmo tendo em consideração o risco associado, comprova-se que todos os sistemas fotovoltaicos, em qualquer dos regimes remuneratórios, correspondem a investimentos rentáveis.

PV systems linked to the grid: parameter identification with a heuristic procedure

This paper focuses on a PV system linked to the electric grid by power electronic converters, identification of the five parameters modeling for photovoltaic systems and the assessment of the shading effect. Normally, the technical information for photovoltaic panels is too restricted to identify the five parameters. An undemanding heuristic method is used to find the five parameters for photovoltaic systems, requiring only the open circuit, maximum power, and short circuit data. The I- V and the P- V curves for a monocrystalline, polycrystalline and amorphous photovoltaic systems are computed from the parameters identification and validated by comparison with experimental ones. Also, the I- V and the P- V curves under the effect of partial shading are obtained from those parameters. The modeling for the converters emulates the association of a DC-DC boost with a two-level power inverter in order to follow the performance of a testing commercial inverter employed on an experimental system. © 2015 Elsevier Ltd.

Autoconsumo fotovoltaico, um elemento de eficiência energética. Caso de estudo: ISEP

Mestrado em Energias Sustentáveis

Energy Harvesting for Autonomous Underwater Vehicles

In this study, energy production for autonomous underwater vehicles is investigated. This project is part of a bigger project called TURTLE. The autonomous vehicles perform oceanic researches at seabed for which they are intended to be kept operational underwater for several months. In order to ful l a long-term underwater condition, powerful batteries are combined with \micro- scale" energy production on the spot. This work tends to develop a system that generates power up to a maximum of 30 W. Latter energy harvesting structure consists basically of a turbine combined with a generator and low-power electronics to adjust the achieved voltage to a required battery charger voltage. Every component is examined separately hence an optimum can be de ned for all, and subsequently also an overall optimum. Di erent design parameters as e.g. number of blades, solidity ratio and cross-section area are compared for di erent turbines, in order to see what is the most feasible type. Further, a generator is chosen by studying how ux distributions might be adjusted to low velocities, and how cogging torque can be excluded by adapted designs. Low-power electronics are con gured in order to convert and stabilize heavily varying three-phase voltages to a constant, recti ed voltage which is usable for battery storage. Clearly, di erent component parameters as maximum power and torque are matched here to increase the overall power generation. Furthermore an overall maximum power is set up for achieving a maximum power ow at load side. Due to among others typical low velocities of about 0.1 to 0.5 m/s, and constructing limits of the prototype, the vast range of components is restricted to only a few that could be used. Hence, a helical turbine is combined in a direct drive mode to a coreless-stator axial- ux permanent-magnet generator, from which the output voltage is adjusted subsequently by a recti er, impedance matching unit, upconverter circuit and an overall control unit to regulate di erent component parameters. All these electronics are combined in a closed-loop design to involve positive feedback signals. Furthermore a theoretical con guration for the TURTLE vehicle is described in this work and a solution is proposed that might be implemented, for which several design tests are performable in a future study.

PV systems linked to the grid: parameter identification with a heuristic procedure

This paper focuses on a PV system linked to the electric grid by power electronic converters, identification of the five parameters modeling for photovoltaic systems and the assessment of the shading effect. Normally, the technical information for photovoltaic panels is too restricted to identify the five parameters. An undemanding heuristic method is used to find the five parameters for photovoltaic systems, requiring only the open circuit, maximum power, and short circuit data. The I–V and the P–V curves for a monocrystalline, polycrystalline and amorphous photovoltaic systems are computed from the parameters identification and validated by comparison with experimental ones. Also, the I–V and the P–V curves under the effect of partial shading are obtained from those parameters. The modeling for the converters emulates the association of a DC–DC boost with a two-level power inverter in order to follow the performance of a testing commercial inverter employed on an experimental system.

Three-phase three-level current-source converter for EVs fast battery charging systems

This paper presents a three-phase three-level fast battery charger for electric vehicles (EVs) based in a current-source converter (CSC). Compared with the traditional voltage-source converters used for fast battery chargers, the CSC can be seen as a natural buck-type converter, i.e., the output voltage can assume a wide range of values, which varies between zero and the maximum instantaneous value of the power grid phase-to-phase voltage. Moreover, using the CSC it is not necessary to use a dc-dc back-end converter in the battery side, and it is also possible to control the grid current in order to obtain a sinusoidal waveform, and in phase with the power grid voltage (unitary power factor). Along the paper is described in detail the proposed CSC for EVs fast battery charging systems: the circuit topology, the power control theory, the current control strategy and the grid synchronization algorithm. Several simulation results of the EV fast battery charger operating with a maximum power of 50 kW are presented.

A novel concept of unidirectional bridgeless combined boost-buck converter for EV battery chargers

This paper presents a novel concept of unidirectional bridgeless combined boost-buck converter for electric vehicles (EVs) battery chargers. The proposed converter is composed by two power stages: an ac-dc front-end converter used to interface the power grid and the dc-link, and a dc-dc back-end converter used to interface the dc-link and the batteries. The ac-dc converter is a bridgeless boost-type converter and the dc-dc converter is an interleaved buck-type converter. The proposed converter operates with sinusoidal grid current and unitary power factor for all operating power levels. Along the paper is described in detail the proposed converter for EV battery chargers: the circuit topology, the different stages describing the principle of operation, the power control theory, and the current control strategy, for both converters. Along the paper are presented several simulation results for a maximum power of 3.5 kW.

Optimization of magnetoelectric composites based on electroactive polymers for energy harvesting and sensor application

Tese de Doutoramento em Engenharia de Materiais.

Diseño de antenas UHF para aplicaciones RFID

Aquest projecte es basa en l'estudi, disseny i avaluació d'antenes per a aplicacions RFID a la banda UHF. Les etiquetes RFID estan compostes per un xip i una antena que han de presentar una bona adaptació per a aconseguir màxima transferència de potència. Els dos objectius principals en els diferents fases de disseny de cada antena han estat optimitzar les seves dimensions, i incrementar l'ample de banda.

Inclusió de les TIC en el portafoli de l'estudiant per a l'ensenyament dels mètodes numèrics

La finalitat d’aquest projecte ha estat la millora de la formació global dels estudiants. Concretament, mitjançant la creació d’un portafolis que contingui les diferents activitats que ha realitzat l’estudiant al llarg del curs es pretén potenciar tant les competències específiques com les competències transversals dels estudiants. Concretament, aquest objectiu s'ha assolit mitjançant el disseny i el desenvolupament de: 1. nou material docent corresponent a la presentació dels continguts de l’assignatura (apunts, presentacions, animacions,... ) amb el que s'ha pretès promoure el treball individual i la capacitat d’autoaprenentatge dels estudiants. 2. sesions dirigits que es realitzen en aules informàtiques amb el que s'ha volgut incrementar la motivació i desenvolupar un esperit crític dels estudiants 3. treballs tutelats que els estudiants realitzaran en grups, posteriorments pesentaran a la resta de companys i que finalment condueixen a la redacció d’un informe final. D'aquesta manera s'ha pretès desenvolupar les competències transversals dels estudiants

GATD : una eina simplificada per la gestió de les actuacions tècniques a domicili

Treball de fi de carrera de Enginyeria Tècnica de Sistemes d'en Jordi Tejero. Consisteix en el desenvolupament d'una eina, força simplificada, per a gestionar les actuacions a domicili d'una empresa de serveis tècnics, com pot ser una lampisteria.El producte és una aplicació web desenvolupada integrament amb els recursos que proporciona el servidor d'aplicacions GlassFish v3, de Sun. En particular, empra EJB 3, Java Server Faces 2 i JavaDb (Derby) com a SGBD.A més de l'executable, el producte inclou el codi font Java, el projecte Eclipse amb que s'ha desenvolupat, la documentació JavaDoc, una breu guia pels usuaris i el resultat de les proves realitzades.A banda, s'hi publica la memòria del treball i una presentació virtual en Power Point.

Webquest e história em quadrinhos na formação de recursos humanos em Enfermagem

RESUMO Objetivo Descrever o processo de construção e implementação da Webquest como estratégia pedagógica orientadora do estudo sobre as concepções pedagógicas, utilizando História em Quadrinhos (HQ). Método A primeira fase do estudo foi delineada como pesquisa aplicada de produção tecnológica. A segunda caracterizou-se como pesquisa exploratório-descritiva documental para análise das HQ no Curso de Licenciatura da EEUSP, em 2013. Resultados A Webquest proposta foi implementada, resultando em 18 HQ. Todas as concepções pedagógicas estudadas foram abordadas; foram utilizados os softwares indicados e o Power Point®, os enredos desenvolveram-se em diferentes cenários e a maioria das HQ contemplou os itens obrigatórios. Conclusão A utilização de diferentes recursos tecnológicos proporcionou o aprendizado, pela mobilização de múltiplas potencialidades, capacidades e interesses dos educandos, favorecendo a construção do aprendizado coletivo e colaborativo e fortalecendo características importantes e necessárias na formação profissional que influenciarão no perfil dos recursos humanos, em sintonia com as aspirações do mercado de trabalho.