ردیابی ماکزیمم نقطه توان در پنل فتوولتائیک با بهره گیری ازکنترل کننده فازی و استفاده از ماژول کنترلی جهت شارژ باطری

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی برق موسسه آموزش عالی علامه حلی چالوس

2 استادیار دانشکده مهندسی برق دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره)

چکیده

یکی از اصلی ترین پژوهش های روز دنیا بر روی سلول‌های خورشیدی در مورد ردیابی نقطه حداکثر توان میباشد. به این معنا که دانشمندان و محققان بر این عقیده هستند که با هر روش ممکن با کمترین مقدار تعداد آرایه در پنل های خورشیدی بیشترین میزان استحصال انرژی خورشیدی را از پنل ها داشته باشند و نقطه بهینه تابش را با استفاده از الگوریتم های هوشمند پیدا کنند.تغییر شرایط محیطی باعث تغییرات جریان، ولتاژ و ماکزیمم نقطه توان در پنل فتوولتائیک میشود.لذا جهت افزایش راندمان و کاهش هزینه در سیستم فتوولتائیک نیاز به کنترل پنل فتوولتائیک در نقطه ماکزیمم توان هستیم. ‌این ‌روش‌ها ‌از ‌نظر ‌پیچیدگی، ‌حسگر‌های ‌مورد ‌نیاز، ‌سرعت ‌همگرایی، ‌هزینه، ‌سخت‌ افزار و ‌پیاده سازی با ‌هم ‌تفاوت ‌دارند.‌در واقع‌ مدل‌های ‌مطرح ‌شده ‌به ‌قدری ‌زیاد ‌هستند ‌که ‌نمی‌توان ‌با ‌قطعیت ‌موثرترین ‌آنها‌ را ‌به ‌ازای ‌یک‌ سیستم ‌فتوولتائیک ‌مشخص‌ تعیین ‌کرد. در اﻳﻦ مقاله، ﻛﻨﺘﺮلﻛﻨﻨﺪه ﻓﺎزی ﺑﺮای اﻓﺰاﻳﺶ ﺑﻬره وری ﺗﻮﻟﻴﺪ اﻧﺮژی از ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﺧﻮرﺷﻴﺪی ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺳﻴﺴﺘﻢ ردﻳﺎﺑﻲ ﻧﻘﻄﻪ ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﺗﻮان از ﻣﺎژولﻫﺎی ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﻴﻚ، ﻣﺒﺪل ﺑﻮﺳﺖ و ﻛﻨﺘﺮلﻛﻨﻨﺪه ﻓﺎزی ﺑﺮای ﻛﻨﺘﺮل زﻣﺎن روﺷﻦ- ﺧﺎﻣﻮش ﺳﻮﺋﻴﭻ ﻣﺎﺳﻔﺖ ﻣﺒﺪل ﺑﻮﺳﺖ، ﺑﺮای ﺣﻔﻆ ﺗﻮان ﺧﺮوﺟﻲ آراﻳﻪ ﻓﺘﻮوﻟﺘﺎﺋﻴﻚ در ﻧﻘﻄﻪ ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﺗﻮان ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﺳﺖ.علت استفاده از روش کنترل کننده فازی در این مقاله، پاسخ سریع به تغییرات محیطی می باشد. همچنین با تغییر مدار تاثیری بر عملکرد آن نخواهد داشت و در نهایت بازدهی بسیار بالا جهت دنبال کردن ماکزیمم نقطه توان از 94.8% تا 99.4% میباشد که نتایج شبیه سازی موارد ذکر شده را تایید می کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Maximum Power Point Detection in Photovoltaic Panel Using Fuzzy Controller and Using Battery Charging Control Module

نویسندگان [English]

  • davoud bokaei 1
  • hamid malekizadeh 2
1 Lecturer at Allameh Hali University
2 Assistant professor of Imam Khomeini university
چکیده [English]

One of the world's leading research on solar cells is about tracking maximum power. That is, scientists and researchers believe that by any means possible, with the lowest number of arrays in the solar panels, they will get the most solar energy from the panels and find the optimal point of radiation using smart algorithms. Environmental conditions cause changes in current, voltage and maximum power point in the photovoltaic panel. Therefore, in order to increase efficiency and reduce costs in the photovoltaic system, we need to control the photovoltaic panel at the maximum power point. The methods in terms of complexity, sensors are required, the convergence rate, cost, hardware and implement different models. In fact, there are so many people who can not be identified with certainty the most effective set them up for a photovoltaic system. In this paper, a generator is designed to increase the energy production of solar cells. Maximum power point tracking system of photovoltaic modules, boost converter and fuzzy controller for controlling the on-off switch MOSFET boost converter to maintain the output power of the photovoltaic array at the maximum power point Ast.lt formed using fuzzy controller in this paper, The rapid response is to environmental change. Also, changing the circuit will not affect its performance and ultimately very high efficiency to follow the maximum power point from 94.8% to 99.4% which confirms the simulation results mentioned above

کلیدواژه‌ها [English]

  • MPPT
  • Photovoltaic panel
  • fuzzy algorithm
  • Boost Converter
  1. Seyedmahmoudian, M.; Kok Soon, T.; Jamei, E.; Thirunavukkarasu, G.S.; Horan, B.; Mekhilef, S.; Stojcevski, A. Maximum Power Point Tracking for Photovoltaic Systems under Partial Shading Conditions Using Bat Algorithm. Sustainability 2018, 10, 1347.
  2. Yaghoubi , ; Yazdanpanah , M.; Komendantova  , N.; Iranian agriculture advisors' perception and intention toward biofuel: Green way toward energy security, rural development and climate change
  3. Renewable Energy.Volume , January 2019, Pages 452-459.
  4. Boukenoui , R.; Mellit , A.; Applications of Improved Versions of Fuzzy Logic Based Maximum Power Point Tracking for Controlling Photovoltaic Systems. Solar Photovoltaic Power Plantspp 143-164, February 2019.
  5. Liu, L.A.C. Lopes, An improved perturbation and observation maximum power pointtracking algorithm for PV arrays, in: Power Electronics Specialists Conference, PESC 04, 2004, IEEE 35th Annual vol. 3, 2004, pp. 2005–2010.
  6. Al-Atrash H, Batarseh I, Rustom K, Statistical modeling of DSP-based Hill- climbingMPPT algorithms in noisy environments,In: Proc. Of Applied Power Electronics Conference and Exposition,IEEE, vol. 3, Austin, Texas, USA;2005.p.1773e7.
  7. Houssamo I, Locment F, Sechilariu M.Maximum power tracking for photo-voltaic powersystem: development and experimental comparisonof two algorithms. Renewable Energy2010;35:2381e7.
  8. Masoum M, Dehbonei H, Fuchs E.Theoretical and experimental analyses of photovoltaicsystems with voltage and current-basedmaximum power-point tracking. IEEE Transactions On Energy Conversion 2002;17:514e22.
  9. Veerachary M, Senjyu T, Uezato K. Neuralnetwork-based maximum-power-point tracking of coupled-inductor interleaved boost-converter-supplied PV system using fuzzy controller. IEEE Trans Ind Electron 2003;50(4):749–58.
  10. Larbes C, Aït Cheikh S, Obeidi T, ZerguerrasA. Genetic algorithms optimized fuzzy logic control for the maximum power point tracking in photovoltaic system. Renewable Energy 2009;34:2093e100.
  11. Hiyama T, Kouzuma S, Imakubo T, Ortmeyer TH. Evaluation of neural network based real time maximum power tracking controller for PV system.IEEE Trans Energy Convers 1995;10(3):543–8.