Forprosjektrapport. Hovedoppgave Gruppe B16E02. Fredrik Halstensen, John-Erik Wiik og Martin Lien Eia

Transkript

1 Hovedoppgave Gruppe B16E02 Fredrik Halstensen, og

2 Forord Vi er 3 studenter som tar en bachelor ved. To av oss går Digital Elektronikk, og en Elkraft. Som hovedoppgave har vi valgt en oppgave relatert til solcelle, lagring av energi og microkontrollere, som treffer begge fagfeltene godt. Etter en prat med veileder Helge Mordt ble vi overbevist om at dette er en oppgave vi kan ha godt faglig utbytte av. Forprosjektrapporten er en del av bachelorprosjektet, og danner grunnlag for videre arbeid med prosjektet. 2 FORPROSJEKTRAPPORT

3 Innholdsfortegnelse Forord Prosjektdirektiv Organisering Prosjektbeskrivelse Bakgrunn for prosjektet Hensikten med prosjektet Konkrete mål som skal realiseres i prosjektperioden Prosjektets rammebetingelser og avgrensninger Grunnlagsdokumentasjon Milepælsplan Fremdriftsplan Gantt CTR Gruppekontrakt FORPROSJEKTRAPPORT 3

4 1 Prosjektdirektiv Prosjekttittel: Produksjon fra solceller. Lagring i batteri og termisk lager. Planlagt startdato: Varighet: ca. 10 uker Oppdragsgiver: Oppdragstakere: Helge Mordt, Fredrik Halstensen og Utfylt av: Dato: Organisering Prosjektgruppens leder: Prosjektdeltakere: martinle@hiof.no Fredrik Halstensen fredrik.halstensen@hiof.no johneriw@hiof.no Styringsgruppens leder: Helge Mordt Helge.mordt@hiof.no Prosjektgruppens veileder: Even Arntsen ear@hiof.no 4 FORPROSJEKTRAPPORT

5 Oppdragsgiver Helge Mordt Prosjektleder Veileder Even Arntsen Prosjektdeltaker Fredrik Halstensen Prosjektdeltaker 1.2 Prosjektbeskrivelse Bakgrunn for prosjektet Det finnes ingen kjent løsning for utnyttelsen av den overflødige energien i et off-grid solcelle system, når batteriet er fulladet og forbruket er lavt. I dette prosjektet skal det utarbeides en krets for å dra fordel av denne energien Hensikten med prosjektet Det skal fremstilles et system som effektivt bruker energien fra solcellepanelene når batteriet er fullt. Grunntanken er å konstruere en styringskrets som ved fullt batteri leder energien til et termisk lager, for eksempel varme opp vannet i en varmtvannstank eller bruk av vannbåren varme. Dette er et tverrfaglig prosjekt som involverer både elkraft og digital elektronikk. FORPROSJEKTRAPPORT 5

6 1.2.3 Konkrete mål som skal realiseres i prosjektperioden Målet er å komponere en krets som styrer spenningen etter målinger fra batteriet og forbruket i systemet. Det er i tillegg tenkt å konstruere en prototyp med hjelp av alle komponentene til et fullskalasystem, for testing av kretsen Prosjektets rammebetingelser og avgrensninger Hovedfokuset vil ligge i programmeringen, konstruksjon av kretsen og oppbygningen av prototypen. Lagringen av den ubrukte energien vil bli begrenset til en ekvivalent til varmtvannstank Grunnlagsdokumentasjon NEK 400:2014 blir benyttet for installasjon av solcelleanlegg og elektriske lavspentinstallasjoner. 6 FORPROSJEKTRAPPORT

7 2 Milepælsplan Hovedaktivitet Frist Innlevering sluttrapport 6. juni innen kl Forprosjektrapport 11. april Innmelding for ønsker av stand 11. april Etablere webside 25. april EXPO-katalog/program 2. mai Midtveisrapport 4. mai Utarbeide pressemelding 1. juni Ferdigstille webside 5. juni EXPO stand 10. og 11. juni FORPROSJEKTRAPPORT 7

8 3 Fremdriftsplan 3.1 Gantt 8 FORPROSJEKTRAPPORT

9 3.2 CTR CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Produksjon fra solceller. Lagring i batteri og Prosjekt ID: B16E02 termisk lager. Oppdragsgiver: Helge Mordt Planlagt start: Planlagt ferdig:10.04 Varighet: 41 dager CTR ( Aktivitetsnummer:) 1 Tittel: Forprosjektrapport Dato: Rev: 41 Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Gi en beskrivelse av problemstillingene i bacheloroppgaven, samt en fremdriftsplan som beskriver tidsforløpet til prosjektet. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Det skal skrives en rapport med Prosjektinformasjon, bakgrunn, prosjektmål, problemstilling, prosjektplan, løsningsmetodikk, standarder og kontaktinformasjon. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Leveranser: Det skal leveres en rapport Kommentarer, antagelser Det er satt opp på diagrammet at forprosjektrapporten skal vare i 41 dager. Forprosjektrapporten krever ikke 41 hele arbeidsdager. Under forprosjektrapporten vil det og bli jobbet med konstruksjon av et utkast til kretsen. FH, JEW og MLE skal arbeide med dette. Ressursbehov Anskaffelser: Timer: 40 Utarbeidet av: Kontrollert av: FORPROSJEKTRAPPORT 9

10 CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Produksjon fra solceller. Lagring i batteri og Prosjekt ID: B16E02 termisk lager. Oppdragsgiver: Helge Mordt Planlagt start: Planlagt ferdig: Varighet: 15 dager CTR ( Aktivitetsnummer:) 2 Tittel: Teori Dato: Rev: 1 Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Det skal oppnås større forståelse innenfor solcellepanel, batteri, microcontrollere, MPPT og konstruksjon av MPPT. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Opparbeide teoretisk grunnleggende forståelse. Beskrive virkemåten til solcellepanel. Beskrive virkemåten til microcontrolleren. Beskrive virkemåten til MPPT. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Faglitteratur fra bøker og internett. Leveranser: Kommentarer, antagelser FH, JEW og MLE skal arbeide med dette. Anskaffelser: Utarbeidet av: Ressursbehov Timer: 80 Kontrollert av: Fredrik Halstensen 10 FORPROSJEKTRAPPORT

11 CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Produksjon fra solceller. Lagring i batteri og Prosjekt ID: B16E02 termisk lager. Oppdragsgiver: Helge Mordt Planlagt start: Planlagt ferdig:30.04 Varighet: 5 dager CTR ( Aktivitetsnummer:) 3 Tittel: Simulering Dato: Rev: 2 Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Kretsen skal simuleres. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) MPPT, batteri og microcontroller-kretsen skal simuleres med LT-Spice For å utnytte solcellepanelet mest mulig må vi simulere innstillingen av panelene, og innstilling på MPPT i pvsyst. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Pvsyst LT-Spice Leveranser: Kommentarer, antagelser FH, MLE og JEW skal arbeide med dette. Anskaffelser: Utarbeidet av: Ressursbehov Timer: 40 Kontrollert av: FORPROSJEKTRAPPORT 11

12 CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Produksjon fra solceller. Lagring i batteri og Prosjekt ID: B16E02 termisk lager. Oppdragsgiver: Helge Mordt Planlagt start: Planlagt ferdig: Varighet: 6 dager CTR ( Aktivitetsnummer:) 4 Tittel: Oppkobling og måling av modell Dato: Rev: 2 Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Modellen skal kobles opp og måles på for å sammenligne resultatene fra målingene til simuleringen. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Oppkobling skal gjøres etter tegning. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Simulering Solcellepaneler Batterier Kabler MPPT Microcontroller Leveranser: Det skal leveres en prototype. Kommentarer, antagelser FH, JEW og MLE skal arbeide med dette. Anskaffelser: Utarbeidet av: Ressursbehov Timer: 40 Kontrollert av: 12 FORPROSJEKTRAPPORT

13 CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Produksjon fra solceller. Lagring i batteri og Prosjekt ID: B16E02 termisk lager. Oppdragsgiver: Helge Mordt Planlagt start: Planlagt ferdig:11.06 Varighet: 75 dager CTR ( Aktivitetsnummer:) 5 Tittel: EXPO Dato: Rev:3 Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Prosjektet skal presenteres via stand, EXPO-katalogen og muntlig foredrag. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Innmelding av ønsket stand. Levere materiell til katalog. Klargjøring og montering av stand. Utstilling av produkt. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Sluttrapport Stand Hjemmeside Leveranser: Kommentarer, antagelser FH, JEW og MLE skal arbeide med dette. Anskaffelser: Utarbeidet av: Ressursbehov Timer: 80 Kontrollert av: FORPROSJEKTRAPPORT 13

14 CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Produksjon fra solceller. Lagring i batteri og Prosjekt ID: B16E02 termisk lager. Oppdragsgiver: Helge Mordt Planlagt start: Planlagt ferdig: Varighet: 33 dager CTR ( Aktivitetsnummer:) 6 Tittel: Midtveisrapport Dato: Rev: 2 Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Midtveisrapport er en statusoppdatering på sluttrapporten. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Forprosjektrapport Leveranser: Kommentarer, antagelser FH, JEW og MLE skal arbeide med dette. Anskaffelser: Utarbeidet av: Ressursbehov Timer: 140 Kontrollert av: 14 FORPROSJEKTRAPPORT

15 CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Produksjon fra solceller. Lagring i batteri og Prosjekt ID: B16E02 termisk lager. Oppdragsgiver: Helge Mordt Planlagt start: Planlagt ferdig: Varighet: 67 dager CTR ( Aktivitetsnummer:) 7 Tittel: Sluttrapport Dato: Rev: 3 Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Ferdigstille prosjektoppgaven. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Forklare alt som har blitt gjort. Bakgrunnelser for valg som er tatt. Bakgrunnsteori. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Forprosjektrapport og utførelse av prosjektet. Leveranser: Kommentarer, antagelser FH, JEW og MLE skal arbeide med dette. Anskaffelser: Utarbeidet av: Ressursbehov Timer: 280 Kontrollert av: Fredrik Halstensen. FORPROSJEKTRAPPORT 15

16 CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Produksjon fra solceller. Lagring i batteri og Prosjekt ID: B16E02 termisk lager. Oppdragsgiver: Helge Mordt Planlagt start: Planlagt ferdig: Varighet: 16 dager CTR ( Aktivitetsnummer:) 9 Tittel: Pressemelding Dato: Rev: 3 Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Informere pressen og publikum. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Legges ut på websiden senest Må virke interessant for et eventuelt publikum. Sendes til minst et medium. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Bilder og logo, Hovedprosjektet må også være tilnærmet ferdig. Leveranser: Sendes til lokalavisa (Fredrikstad blad). Kommentarer, antagelser FH, JEW og MLE skal arbeide med dette. Anskaffelser: Utarbeidet av: Ressursbehov Timer: 20 Kontrollert av: 16 FORPROSJEKTRAPPORT

17 CTR COST TIME & RESOURCE Prosjekt: Produksjon fra solceller. Lagring i batteri og Prosjekt ID: B16E02 termisk lager. Oppdragsgiver: Helge Mordt Planlagt start: Planlagt ferdig: Varighet: 79 dager CTR ( Aktivitetsnummer:) 8 Tittel: Hjemmeside Dato: 18.3 Rev: 2 Mål: (Hva skal oppnås med aktiviteten) Lage en hjemmeside som presenterer prosjektet. Arbeidsbeskrivelse: (Hva skal gjøres) Presentasjon av deltagerene i prosjektet. Presentasjon av oppdragsgiver. Pressemelding. Presentasjon av prosjektet. Informasjon om oppdragsgiver. Inngangsdata: (Hva må være på plass for å starte aktiviteten (avhengighet)) Forprosjektrapport. Prosjektinformasjon. Pressemelding Leveranser: Kommentarer, antagelser FH, JEW og MLE skal arbeide med dette. Ressursbehov Anskaffelser: Timer: Rollup og animasjon av systemet. 20 Utarbeidet av: Kontrollert av: FORPROSJEKTRAPPORT 17

18 4 Gruppekontrakt Gruppen skal jobbe sammen som et helhetlig team. Du er påkrevd å holde de andre medlemmene oppdatert med arbeidet ditt. Alle gruppemedlemmer skal til enhver tid holde seg oppdatert med fremgangen til prosjektet. Hvis man ikke kan møte opp til møter eller arbeid, skal det gis beskjed på forhånd. Ved fordeling av arbeid er du pliktig til å overholde frister. Alle større avgjørelser tas ved avstemming. Alle i gruppen har eget ansvar for å loggføre timer og eget arbeid. Dokumentene skal ligge på felles server. Være gode ambassadører for Høgskolen ved å gjøre et godt inntrykk ved Expo, og andre anledninger. Ved gjentatt brudd på gruppekontakten kan en skriftlig advarsel gis. Hvis det ikke er noen forbedring etter 2 skriftlige advarsler er det skjellig grunnlag for ekskludering fra gruppen. Fredrik Halstensen Fredrikstad, 22. mars 2016 Sted, dato. 18 FORPROSJEKTRAPPORT