PIC18F452 Fotovoltaik Sistemler için MPPT Konvertör

Proje PIC18F452 üzerine kurulu işin içinde PIC olduğu için ilginizi çekmesede çeviriciler hakkında detaylı bilgiler bulunuyor bir çok konuda faydalı bir çalışma var full bridge,half bridge,flyback,cuk,izoleli vb. Emeği geçen hazırlayan kişilere teşekkürler

Hazırlayan: Şaban ÖZDEMİR

Fotovoltaik kaynaklı enerji üretim sistemlerinden mümkün olabilecek en yüksek gücü elde edebilmek ancak en yüksek güç noktası takibi (MPPT) yöntemleri ile mümkün olabilmektedir. Yüksek frekanslı anahtarlama elemanları ile manyetik malzemelerdeki güç sınırları ise, MPPT işleminin gerçekleştirildiği güç dönüştürücü katı tasarımına önemli sınırlamalar getirmektedir. Ayrıca, çeviricinin güç bölgesinin tamamında sabit frekans değerinde çalıştırılması, verim düşüklüğünün yanında çevresel bozucu etkiler de oluşturmaktadır.

Yapılan bu çalışmada, faz kaydırma etkisiyle toplam anahtarlama frekansını doğal olarak ikiye katlayan ve gerekli olduğu kadar paralel çalışabilen faz kaydırmalı sıralı-artıran (interleaved-boost) çevirici yapısı MPPT tekniği ile birlikte uygulanmıştır. Böylece, düşük maliyetli manyetik devre elemanları ile güç anahtarlarının kullanılabilmesiyle yüksek güç uygulamalarında maliyetin düşürülmesi de mümkün olabilmiştir.

Denetleyici olarak yine düşük maliyetli ve ihtiyaçları karşılayan PIC18F452 mikro denetleyicisi kullanılmıştır. Tasarlanan devre, DA baraya bağlı ve mikro denetleyici tarafından denetlenen ikinci bir bağımsız anahtar yardımı ile akü grubunu önceden ayarlanan bir akım değerinde şarj edebilecek yapıdadır. Benzetim ve uygulamadan elde edilen sonuçlar geleneksel artıran yapısı ile karşılaştırılarak önerilen yapı ve denetim tekniğinin üstünlükleri açıklanmıştır.

Güneş pilleri ,Fiziksel Yapıları,Çalışma İlkesi
PV Panel Verimi,PV yapı maliyeti,Işınım Şiddeti
PV Sistem Kullanım Alanları ve Türkiye’ki Durum
PV Hücre Elektriksel Modeli
PV Sistem Verimini Etkileyen Faktörler
PV Modül Performansının Yıllara Göre Değişimi
3 MPPT Tekniklerinin karşılaştırılması

Dolaylı denetim ,Sabit gerilim metodu,Sabit akım metodu
Doğrudan denetim,Değiştir-gözle metodu ,Artan iletkenlik metodu
Diğer metotlar ,Denetim Metodlarının Karşılaştırılması
DA-DA Çeviriciler,İzolesiz Çeviriciler ,Azaltan çeviriciler
Artıran çeviriciler,Azaltan-artıran çeviriciler
SEPIC çeviriciler,Cuk çeviriciler ,İzoleli Çeviriciler
Çapraz (flyback) çeviriciler ,İtme-çekme (push/pull) çeviriciler
Yarım köprü (half bridge) çeviriciler,Tam köprü (full bridge) çeviriciler
Diğer Çeviriciler

Çeviricilerin Karşılaştırılması,İzoleli çeviriciler
İzolesiz çeviriciler ,Azaltan ve artıran çeviriciler
Sıralı Çeviriciler,Sıralı-Artıran Çeviriciler
52 Artıran ve Sıralı-Artıran Çeviricilerin Karşılaştırılması
Benzetim Uygulama,Akış şeması
Devre elemanlarının seçimi
Akım ve gerilim algılama devreleri
Çapraz çevirici tasarımı
Uygulama sonuçları
Çevirici verimlerinin karşılaştırılması
Uygulama sonuçlarının değerlendirilmesi

Türkiye’nin aylık ortalama güneş enerjisi potansiyeli
Türkiye güneş enerjisi potansiyelinin bölgelere göre dağılımı
PV modül değişkenlerinin yıllara göre değişimi
Değiştir-gözle değişim verileri
MPPT verimleri ,MPPT tekniklerinin temel özellikleri
Çevirici seçimi ,Çevirici özeti

Güneş pili içyapısı
Güneş pili temel elektriksel modeli
PV yapı maliyet oranları
PV yapı maliyetinin yıllara göre değişimi
Güneş pili elektriksel eşdeğer modeli
En yüksek güç noktasındaki eşdeğer devre modeli
Modül akımı geriliminin değişiminin A katsayısı ile değişimi
Modül akımı ile geriliminin Rs direnci ile değişimi
Modül akımı ve geriliminin ışınım şiddeti ile değişimi
Modül akımı ile geriliminin sıcaklıkla değişimi
Modül en fazla güç eğrisi
PV modül değişkenlerinin çıkışa etkisi
MPPT ve MPPT olmadan üretilen enerjilerin karşılaştırması
Sabit gerilim metodu akış diyagramı
Değiştir-gözle yöntemi ile denetlenen çevirici
Artan İletkenlik algoritması çalışma eğrisi
Azaltan çevirici temel yapısı, akım ve gerilim dalga şekilleri
Azaltan çevirici çıkış DA seviyesinin D’ye göre değişimi
Artıran çevirici temel yapısı, akım ve gerilim dalga şekilleri
Artıran çevirici çıkış DA seviyesinin D’ye göre değişimi
Azaltan-Artıran çevirici çıkış DA seviyesinin D’ye göre değişimi

Azaltan-Artıran çevirici yapısı, akım ve gerilim dalga şekilleri
SEPIC çevirici temel yapısı, akım ve gerilim dalga şekilleri
CUK çevirici temel yapısı, akım ve gerilim dalga şekilleri
Fly-back çevirici,İtme-çekme çevirici
Yarım köprü çevirici,Tam köprü çevirici
PV uygulamaları için azaltan ve artıran çeviricilerin verimi
Sıralı çevirici girişindeki enerji akışı
İletim yolu ile yayılan EMI seviyelerinin benzetimi (fS=100 kHz)
PV ile beslenen girişik artıran çevirici
Artıran Çevirici
Girişik ve sıradan çevirici verimlerinin karşılaştırılması
Tüm sistem modeli ,Güç katı modeli ,MPPT yapısı
Anahtarlara uygulanan kapı darbeleri
Benzetim sonuçları,Uygulama devresi prensip şeması
Sistem akış diyagramı ,Akım okuma devresi
Gerilim okuma devresi

Uygulama devresi SMPS prensip şeması
Çevirici kapı darbelerine göre çıkış gerilimi
Sıralı artıran çevirici giriş akım ve gerilimi
Sıralı artıran çevirici çıkış akım ve gerilimi
Akü çeviricisi kapı darbesi ve akımı
Sıralı artıran çevirici akü ile çıkış akım ve gerilimleri
Tüm anahtarlama işaretlerinin eş zamanlı gösterimi
Çevirici verimlerinin karşılaştırılması
Dünya güneşlenme haritası
Uygulama devresi