NAU Harvester System
Design of sustainable power systems with high-power density electronics
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
Design of sustainable power systems with high-power density electronics
Проектирование энергетических систем с использованием высокоэнергетической электроники Проектування енергетичних систем з використанням високоенергетичної електроніки |
|
| Creator |
Smith, Trevor C.; Department of Electrical and Microelectronic Engineering Rochester Institute of Technology
Lyshevski, S. E.; Department of Electrical and Microelectronic Engineering Rochester Institute of Technology |
|
| Subject |
autonomous platforms; electronics; energy; microelectronics; power systems; sustainability
UDC 629.13.03 автономных платформ; электроника; энергетика; микроэлектроника; системы питания; устойчивость UDC 629.13.03 автономних платформ; електроніка; енергетика; мікроелектроніка; системи живлення; стійкість UDC 629.13.03 |
|
| Description |
Nanotechnology-enabled high-power and high-energy densities microelectronics, power electronics, energy sources and energy storage solutions are examined. Proof-of-concept selfsustained power systems are designed with applications in autonomous and semi-autonomous aerospace, naval and security platforms. Research and technology developments are performed in energy conversion, energy harvesting, energy management and energy storage. We research and demonstrate the following key components and modules: (1) Low-power microelectronics; (2) High-power-density semiconductor devices (power transistors) and advanced power electronics; (3) Enabling energy harvesting sources, such as solar cells and electromagnetic generators; (4) Advanced energy storage solutions; (5) Enabling energy management systems. Energy sustainability and concurrency are essential to ensure the overall functionality of various power, flight, propulsion, navigation and other systems. We design, test and evaluate prototypes of integrated power systems for different applications. High power and high-energy densities, robustness, safety and affordability are ensured by using advanced technologies, frontend microelectronics, modular designs, practical system organizations, consistent control schemes and enabled energy conversion solutions. Our systems meet generic requirements and common specifications. These systems are able to provide power and energy in continuous and impulse operating envelopes up to hundreds of joules. Closed-loop systems are designed ensuring control and diagnostics. Experimental results are reported to validate and substantiate the proposed solutions
Исследованы нанотехнологически-усовершенствованные: высокоэнергетическая микроэлектроника, силовая электроника, источники энергии и ее хранение для летательных аппаратов. Опытные образцы спроектированы и испытаны для доказательства правильности концепции с приложениями в автономных аэрокосмических, морских и других системах. Научные исследования и технологические разработки осуществляются в преобразовании, управлении и хранении энергией. Исследованы и продемонстрированы ключевые компоненты и модули: (1) Энергосберегающая микроэлектроника; (2) Полупроводниковая и силовая электроника с высокой энергетической плотностью и мощностью; (3) Источники энергии, такие как солнечные и электромагнитные генераторы; (4) Энергосберегающие системы; (5) Системы управления. Энергетическая обеспеченность необходима для обеспечения общей функциональности полета, движения, навигации и других систем. Разработаны, тестированы и проанализированы прототипы интегрированных энергетических систем для различных приложений. Высокоэнергетические показатели, надежность, безопасность и доступность обеспечены за счет использования передовых технологий, микроэлектроники, модульного проектирования, оптимальной организации, робастных схем управления и т. д. Системы отвечают общим требованиям и характеристикам. Эти системы способны обеспечить необходимые мощности и энергии в непрерывных и импульсных режимах до сотен джоулей. Замкнутые системы обеспечивают контроль и диагностику. Экспериментальные результаты представлены Досліджено нанотехнологічно-вдосконалені: високоенергетична мікроелектроніка, силова електроніка, джерела енергії та їх збереження для літальних апаратів. Дослідні зразки спроектовано і випробувано для доказу правильності концепції з додатками в автономних аерокосмічних, морських та інших системах. Наукові дослідження та технологічні розробки здійснюються в перетворенні, управлінні та зберіганні енергії. Досліджено і продемонстровано ключові компоненти та модулі: (1) Енергозберігаюча мікроелектроніка; (2) Напівпровідникова та силова електроніка з високою енергетичною щільністю і потужністю; (3) Джерела енергії, такі як сонячні і електромагнітні генератори; (4) Енергозберігаючі системи; (5) Системи управління. Енергетична забезпеченість необхідна для забезпечення загальної функціональності польоту, руху, навігації та інших систем. Розроблено, протестовано і проаналізовано прототипи інтегрованих енергетичних систем для різних додатків. Високо-енергетичні показники, надійність, безпека і доступність забезпечені за рахунок використання передових технологій, мікроелектроніки, модульного проектування, оптимальної організації, робастних схем керування і т. ін. Системи відповідають загальним вимогам і характеристикам. Ці системи здатні забезпечити необхідні потужності та енергії в безперервних та імпульсних режимах до сотень джоулів. Замкнуті системи забезпечують контроль і діагностику. Експериментальні результати представлено |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2012-02-17
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ESU/article/view/5724
10.18372/1990-5548.34.5724 |
|
| Source |
Electronics and Control Systems; Том 4, № 34 (2012); 98-108
Электроника и системы управления; Том 4, № 34 (2012); 98-108 Електроніка та системи управління; Том 4, № 34 (2012); 98-108 |
|
| Language |
en
|
|