1. Projekt torby solarnej
powstałej w ramach projektu Klastra Bioenergia dla Regionu
– Zintegrowany Program Rozwoju Doktorantów
mgr inż. Sylwia Walczak
Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych PŁ
2. Plan prezentacji
1. Obszar badawczy
2. Zadanie projektowe
3. Wstęp do tekstroniki
4. Wyrób tekstroniczny - torba solarna
- założenia projektowe
- elementy składowe systemu (ogniwa słoneczne,
akumulator wraz z regulatorem ładowania)
5. Podsumowanie
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 2
3. Obszar badawczy
- Elektronika zintegrowana z włókiennictwem
- Elastyczna elektronika
- Tekstronika
- Tekstylne sensory, głównie elastyczne czujniki temperatury,
mogące znaleźd zastosowanie w tekstronice, np. ratownicze
stroje strażackie (projekty „Strażak” i „ProeTEX”)
„Elastyczne czujniki temperatury dla zastosowao w tekstronice” –
tytuł rozprawy doktorskiej
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 3
4. Zadanie projektowe
Opracowanie:
- układu zasilającego, bazującego na OŹE, nadającego się do
integracji ze strukturą tkaniny
Wytworzenie:
- produktu tekstronicznego, zintegrowanego z ogniwami
słonecznymi np. torby solarnej, kamizelki
Źródło: http://zielonemigdaly.pl/2010/01/torba-solarna-od-holo/
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 4
6. Tekstronika – podstawowe problemy
- Źródła zasilania (fotoelektryczne, piezoelektryczne, cieplne)
- Połączenia elektryczne włókien i nitek
- Transmisja danych (bezprzewodowa, przewodowa)
- Wysokie wymagania użytkowe
- Odpornośd na pranie i czyszczenie – woda,
temperatura, środki chemiczne, tarcie
- Odpornośd na zmianę wymiarów (kurczenie,
rozciąganie, gniecenie), pot, udary mechaniczne,
światło słoneczne
- Odpornośd na zakłócenia elektryczne
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 6
7. Wyrób tekstroniczny – torba solarna
Podstawowy układ bez wbudowanego akumulatora
-> prostsza konstrukcja
-> możliwośd korzystania z ładowarki wyłącznie w słoneczny dzieo
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 7
8. Wyrób tekstroniczny – torba solarna
Zastosowany układ torby solarnej z wbudowanym akumulatorem
Ogniwa słoneczne: MPT4.8-150 – Power Film
Regulator ładowania: ISL6291 – Intersil
Akumulator Li-Ion: CGA103550A – Panasonic
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 8
9. Elementy składowe systemu - ogniwo słoneczne
- Dobre parametry elektryczne: Jmax oraz Umax, η
- Elastyczne, lekkie
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 9
10. Elastyczne ogniwo słoneczne - aSi
Producent: Power Film, typ MPT4.8-75
Umax = 4,8 V, Imax = 100 mA, η ~ 5%
94 x 75 x 0,2 mm , 1,9 g
Umax = 4,8 V Imax = 400 mA;
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 10
11. Przeprowadzone testy ogniwa słonecznego:
- przeszycia
- zginanie – metoda A-De Mattia, zgodnie z PN-EN ISO 7854
(wykonano 22 500 zgięd)
- ścieranie – metoda Martindale’a, zgodnie z PN-EN ISO 12947-2
(wykonano 10 000 cykli)
Badania zostały przeprowadzone dzięki uprzejmości Fundacji Przemysłu i Mody PiOT oraz
Instytutu Włókiennictwa w Łodzi
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 11
14. Akumulator Li-Ion
Zalety akumulatorów Li-Ion: - Niskie samorozładowanie 8-10%/miesiąc
- Trwałośd ok. 1 000 cykli
- Gęstośd energii: ok. 150Wh/kg
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 14
15. Elementy układu - koszty
Ogniwa Układ Akumulator Koocówki dla Torba
słoneczne regulatora Li-Ion ładowarki
ładowania
Cena
300 20 20 40 50
[PLN]
Łącznie ~ 430 PLN
Zbyt drogo !!!
Jednak ceny toreb solarnych w USA wyższe - ok. 250-500 $
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 15
16. Podsumowanie
- Koniecznośd znalezienia taoszych ogniw słonecznych
- Możliwośd zastosowania ogniw o wyższych sprawnościach
- Wytworzenie układu regulatora ładowania na elastycznym
podłożu
- Zastosowanie w systemie nici elektroprzewodzących
łączących między sobą elementy elektroniczne
- Zastosowanie elastycznych akumulatorów
- Wkomponowanie układu w inne wyroby tekstylne
Seminarium IMP PŁ , 01.02.2012 16
