طراحی و ساخت سیستم ردیابی نقطه بیشینه توان ماژول فتوولتائیک
چکیده
با توجه به نیاز روز افزون بشر به انرژی الکتریکی و نقش مهم این انرژی برای رفع نیاز های خود و تاثیرات منفی تولید انرژی توسط انرژی های فسیلی مانند آلودگی هوا، گرم شدن کره زمین و مهم تر از آن ها فانی بودن این انرژی ها، بشر را مجبور به تامین انرژی الکتریکی به روش های دیگر کرده است. یکی از این روش ها استفاده از انرژی های تجدید پذیر مثل باد، آب، خورشید و زمین گرمایی می باشد. برای استفاده از انرژی تجدید پذیر خورشید در بعضی مواقع به صورت مستقیم و اکثرا به صورت غیر مستقیم برای تولید انرژی استفاده می شود. تولید انرژی الکتریکی به وسیله خورشید توسط سیستم هایی که فتوولتائیک نام دارند صورت می پذیرد. هزینه زیاد، راندمان تبدیل انرژی پایین و عملکرد غیر خطی (یک نقطه بیشینه توان در مشخصه ولتاژ - توان) این سیستم ها، ما را مستلزم به استفاده از سیستم هایی جهت دستیابی به همین میزان راندمان و دریافت بیشترین توان از سیستم های فتوولتائیک می کند. یکی از این سیستم ها، سیستم های ردیابی نقطه بیشینه توان آرایه های فتوولتائیک می باشد. این سیستم ها با استفاده از روش هایی که mppt نام دارند کنترل، و به صورت متصل به شبکه و جدا از شبکه استفاده می شوند. بطور کلی عوامل محیطی متعددی بر عملکرد آرایه فتوولتائیک تاثیر گذار هستند. در کنار تابش، دمای محیط و گرد و غبار، سایه جزئی از دیگر پدیده های موثر می باشد. به عنوان مثال یک آرایه در طول روز ممکن است بارها به سایه جزئی ناشی از عبور ابرها، درختان، ساختمان های مجاور و تیرهای برق دچار شود. تحت این شرایط، در مشخصه توان-ولتاژ آرایه ی فتوولتائیک چندین نقطه بیشینه توان ایجاد می شود که رسیدن به نقطه بیشینه توان کلی برای روش های مرسوم ردیابی نقطه بیشینه توان مانند انحراف و مشاهده و هدایت افزایشی یک چالش اساسی می باشد. بنابراین نیاز به روشی جهت ردیابی نقطه بیشینه توان می باشد. در اینجا با ترکیب روش افزایش توان و هدایت افزایشی این کار به خوبی انجام شده است. در این مطالعه طراحی و پیاده سازی سخت افزار سیستم کنترلی ردیاب نقطه بیشینه توان بر پایه میکروکنترلرavr سری atmega16 و نتایج حاصل از عملکرد این سیستم تحت شرایط سایه جزئی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.