PV Panellerin Farklı Koşullar Altında I-V Eğrisini Çıkartan ve Maksimum Güç Noktası Takibi Yapan Deney Sisteminin Tasarımı

Design of an Experimental Test Bench to Obtain I-V Curve and to Track Maximum Power Point of PV Modules under Different Conditions

Özet

Yakın tarihte artan sanayileşmeyle beraber enerjiye olan ihtiyaç artmıştır. Konvansiyonel enerji ham maddelerininazalması ve çevreye olan kötü etkilerinin artmasından dolayı yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi artmıştır.Günümüzde güneş enerjisi yenilenebilir enerji kaynakları arasında en çok bilinen ve tercih edilenlerden biridir.Güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürmek için fotovoltaik (PV) güneş panelleri kullanılmaktadır. Bir PVhücrenin elektriksel karakteristiği genellikle akım-gerilim (I-V) eğrisi ile temsil edilir. Bu eğri ışınım, sıcaklı vb.dış ortam değişkenlerine bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Dış ortam değişkenlerine bağlı olarak PV güçgerilim (P-V) eğrisi üzerinde maksimum güç noktası takibi (MPPT) yöntemleri ile yapılmaktadır. Bu çalışmada,PV panellerin I-V ve P-V eğrilerinin çıkartılıp bir ekranda gösterilmesi ve maksimum güç takibi yapan devretasarlanmıştır. MPPT için Sars&Gözlemle (P&O) algoritması kullanılmıştır. MPPT devresinde yükseltici dc-dcdönüştürücü tercih edilmiştir. Sensörler yardımıyla panelden elde edilen akım ve gerilim değerleri, kontrol kartınaaktarılarak değerlendirilmiş ve yükseltici tip dönüştürücüdeki anahtarlama elemanı için anahtarlama sinyallerininüretimi gerçekleştirilmiştir. Böylece PV panelin o anki verebileceği maksimum güç elde edilmiştir. Ayrıca farklıdurumlar altında elde edilen akım gerilim değerleri bilgisayar ortamına aktarılmıştır.

Abstract

With the increasing industrialization in recent history, the need for energy has increased. The importance of renewable energy sources has increased due to the reduction of conventional energy raw materials and the increasing environmental impact. Nowadays, solar energy is one of the most known and preferred renewable energy sources. Photovoltaic (PV) solar panels are used to convert solar energy into electrical energy. The electrical characteristic of a PV cell is generally represented by the current-voltage (I-V) curve. This curve depends on radiation, temperature and other external environment variables. Maximum power point tracking (MPPT) methods are used to obtain maximum power under variable external environment conditions. In this study, circuit is designed to monitor I-V and P-V curves and to obtain maximum power of PV modules. Pertubation&Observation (P&O) algorithm was used for MPPT control. The boost type dc-dc converter is preferred in the MPPT circuit. With the help of sensors, the current and voltage values are obtained from the PV modules and transferred to the control board to evaluate and produce of switching signals of converter. Thus, PV module can give maximum power at the different conditions. In addition, current and voltage values which are obtained under different conditions are transferred to personal computer.