1、進行中的工程電力電子技術和可再生能源試驗課程的一體化摘要這個正在進行的工作呈現(xiàn)了討論工作和教育活動在采用可替代能源的電力 電子試驗室和可再生能源作為將來經(jīng)濟和社會獲得可持續(xù)進展的解決方案和基 于波多黎各我國實際需要的重要影響的散布推廣。這項正在進行的工作主要集中 在兩個方面：1）電力電子本科生課程試驗室的實踐操作的集成以及可再生能源 的應用。2）本科生關于選定對于可再生能源在一個真實地理區(qū)域（例如我們的 狀況波多黎各）的應用的電力電子拓撲的討論閱歷。最終，作為我們這篇論文的 一個目的，我們盼望可以使其他學術機構留意到對于一個電力工程的教學大綱， 增加包括電力電子學、可再生能源、和試驗教學的課程

2、對于他們我國好處的重要 性以及必需性。關鍵詞：教學工藝、試驗室、電力電子學、太陽能、熱能引言當今世界范圍內(nèi)市場的變化給我們的日常生活帶來了巨大的影響。油價每天 都在漲，但存儲量每天都在下降。同時，人口統(tǒng)計的變化會影響電力設施的可行 性，并最終影響到工業(yè)在經(jīng)濟上的將來。而且，二氧化碳排放量的削減為電力設 施的生產(chǎn)供應了關心。這就是為什么那么多我國盼望集合可再生能源作為他們用 持續(xù)進展方式發(fā)電的作為他們我國政策的一局部。但是，任何轉(zhuǎn)變電力基本設施的方案和它的我國政策都需要有著傳統(tǒng)電力系 統(tǒng)、電力電子拓撲結(jié)構和可行性的可再生能源方面專業(yè)學問的嫻熟勞開工人。對 于任何我國來說，他們的專業(yè)機構對于使這個

3、我國具有良好專業(yè)學問的嫻熟勞動 工人都扮演著特別重要的角色。這就是對于現(xiàn)在一般的同學（潛在的雇員）只學 理論課程并不夠的緣由；同時，一些實踐操作的試驗也是必需的！為了到達這個 目的，作者做的工作是把一些實際操作試驗的-體化策略加入，以吸引和培育合 適的電力電子、可再生能源和本科討論領域的ECE同學。為什么實際操作試驗如此重要？我們都知道好的試驗室試驗增加了同學在這一領域的愛好，由于將理論與實 踐向結(jié)合，并且促使同學主動的學習的一個過程。一個引人關注的政策已經(jīng)被波 多黎各的馬亞圭斯校區(qū)ECE學院推行出來以得到可再生能源和其相關領域的優(yōu) 良技術生產(chǎn)力，特殊是他們采用了由愛德華多奧爾蒂斯博士領導的技

4、術和教育 先進性的數(shù)學建模和可再生能源的掌握。理論課程試驗的一體化特殊是電力電子 和可再生資源的應用已經(jīng)變成/ Minds2CREATE討論團隊的聚焦點。這項策略 的基本目標是為我國或者一個區(qū)域預備出足夠的最好的工程勞動者來滿意需要， 而又不會犧牲將來的可持續(xù)進展。目前的實踐課程有可以到達10()名電力電子基 礎本科課程的同學，除去做討論的同學外其中有60名學習先行課程的本科生的 潛力。這個試驗在深刻影響到了大量的電力電子同學，每年有大約100名馬亞圭 斯高校電力電子相關專業(yè)的同學。在馬亞圭斯高校,Minds2CREATE討論團隊已經(jīng)開頭讓電力電子和可再生能 源專業(yè)的同學預備基于波多黎各地理狀

5、況的電力系統(tǒng)應用。為了獲得理論學問， 對這個領域感愛好的ECE同學需要學習一系列的關于可再生能源和電力電子的 課程。圖1描述了對應一下等級的ECE課程。每一門課程都是由電力電子和其 在可再生能源方面的應用的易于理解的基礎學問設計而成。實際動手課程的教育活動為了開創(chuàng)和波多黎各現(xiàn)實狀況合適的課程，只是建立電力電子和可再生能源 相關課程并不是足夠的！卜Mfin”、-im hxjnun“if圖I PELS的本科生可再生能源課程的選擇Current Density圖2質(zhì)子交換膜燃料電池的電特性與掌握這就是這些課程的動手操作是吸引新同學和增加他們在這方面綻開工程討 論的基礎的緣由。從長遠上考慮，這些措施都

6、是推動討論生教育的基礎。實際動 手的教學活動與其它的教學活動，如理論教學、仿真教學、工程中的一些實際問 題相結(jié)合。一個同學的實際動手試驗如下描述：1)質(zhì)子交換膜燃料電池的電力特征在這個試驗當中，同學會使用低功耗的質(zhì)子交換膜燃料電池連接一個斬波器 和一個可變電阻負載。同學們需要學會如何使用質(zhì)子交換膜燃料電池、實際斬波 器必要的部件、采用燃料電池模擬和建立掌握功率和電流的拓撲結(jié)構。2)光伏組件的最大功率跟蹤點的數(shù)學建模這個試驗需要最優(yōu)掌握利PVM采用非線性原件模擬的特征的概念學問。在 這項工作中，同學要學會如何閱讀光伏的數(shù)據(jù)表，并且采用這些數(shù)據(jù)來描述出該 太陽能電池板的特征。之后，我們采用之前我們

7、開發(fā)出的一款軟件來比擬理論值 與PVM試驗得出的值相比擬。最終，同學把PVM與升壓斬波器相連接來得到 PVM的最大功率。3) Z源逆變器的拓撲結(jié)構與設計為了實現(xiàn)這個試驗，同學需要了解例如三相系統(tǒng)、脈沖寬度調(diào)制、Z源、逆 變器等概念。同學要用PSIM、SABER、Mallab等軟件來設計這個逆變器。在電力電子試 驗室中，同學創(chuàng)立模型，這項工作包括選擇拓撲結(jié)構，散熱器，選擇IGBT和變 壓器/感應淵的構建工作。這些同學和波多黎各的預期將來估計當在這些同學將要結(jié)束學業(yè)生涯之時，他們將會在電力電子應用于可再 生能源的拓撲結(jié)構，有關波多黎各地形的可再生能源的特征的學問，熟識與能源 有關的我國政策和有關機

8、構的對于社會和經(jīng)濟的一些激勵波多黎各高校生的規(guī) 程有著廣泛的了解。學習不同形式的可再生能源的優(yōu)點在波多黎各熱帶氣候中是特別突出的，由 于氣候中有山地區(qū)域的不停的風能，一年四季的日照的狀況，這些都只在單一的 地方消失。最終，波多黎各在加勒比海的良好的地理位置、關于新能源的新技術 的樂觀討論、工程教育的良好環(huán)境以及島上有可能成為將來企業(yè)家的同學對于商 業(yè)機會的愛好，使這項方案被勝利的執(zhí)行。工程進展狀況討論小組勝利的采用在各種期刊和會議中的5份出版物使他們的工作得以 散布開來。去年，已經(jīng)有十二名本科生著手參加實際操作試驗的討論。目前，我 們正在集合各種與可再生能源相關工程方面的代表來鑒定詳細的勞動技能水平。 特殊地，我們正在籌備召