Fotovoltaik sistemler için DSP temelli güneş çeviricisi tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of DSP based solar converter for photovoltaic systems
Yazar: ESER ÇALIŞKAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy
Dizin: Fotovoltaik = Photovoltaic ; Fotovoltaik piller = Photovoltaic cells ; Yenilenebilir enerji = Renewable energy ; Yükseltici kıyıcı = Boos chopper

Özet:
Fotovoltaik paneller ile enerji üretimi sistemlerinde fotovoltaik panellerden mümkünolabilecek en yüksek gücü elde etmek, ancak Maksimum Güç Noktası ?zleme(MPPT) algoritmaları ile mümkün olabilmektedir. Sebekeden bağımsız fotovoltaiksistemlerde MPPT algoritmaları ile maksimum gücün panellerden çekilebilmesi vedepolanabilmesi için akü bankası ve sarj devresi kullanımına ihtiyaç vardır.Sebekeden bağımsız fotovoltaik sistemlerde panellerden maksimum güç eldeedilmesi yüklerin talep ettiği gücün yanı sıra akülere aktarılan güç miktarıayarlanarak sağlanabilir. Günes enerjisinden elde edilen güç değerleri yüklerin talepettiği gücü karsılayamadığında yüklerin devamlılığı düsünülerek yükler akügurubundan beslenebilmelidir.Bu tez çalısmasında fotovoltaik sistemler için maksimum güç noktası izleyebilen veakü sarj ve desarjı yapabilen DSP kontrollü bir çeviricinin tasarımı ve uygulamasıyapılmıstır. Sistemde fotovoltaik panelleri maksimum güç noktasında çalıstıracakArttıran (Boost) Çevirici ve akü gurubunu sarj ve desarj edebilecek Çift YönlüBatarya Sarj Çeviricisi (Bidirectional Battery Charger) güç elektroniği devreleridir.Bu çeviriciler için gerekli tüm anahtarlama ve kontrol isaretleri Texas Instrumentsfirmasının ürettiği C2000 serisi yüksek performanslı bir DSP tarafından sağlanmıstır.Seçilen DSP ile güç kartlarından akım, gerilim ve sıcaklık bilgileri sensörler iletoplanmakta ve kontrol isaretleri yazılan gömülü yazılım ile olusturulmaktadır.Tasarımı yapılan fotovoltaik sistemin performansı benzetim ve deney yollarıylagözlenmistir. Boost Çeviricisi ve Çift Yönlü Batarya Sarj Çeviricisi farklı ısınım veyük kosullarında test edilmistir.

Abstract:
In photovoltaic power generation systems, achieving the highest possible power fromthe photovoltaic panels may be only possible with the Maximum Power PointTracking (MPPT) algorithms. In off-grid photovoltaic systems, battery bank andcharging circuits is needed for withdrawal the maximum power from photovoltaicpanels with MPPT algorithms and charging. Obtaining the maximum power frompanels in off-grid systems can be achieved by adjusting the amount of powertransferred to batteries as well as the power demanded by the loads. When the valuesobtained from solar power cannot prevent demanded power by loads, considering thecontinuity, loads can be supplied from battery banks.In this thesis study, design and implementation of DSP controlled converter forphotovoltaic systems that can track the maximum power point and able to charge anddischarge the battery is done. In the system, Boost converter that can operate thephotovoltaic panels at maximum power point and Bidirectional Battery Charger thatcan charge and discharge the battery bank are power electronic circuits. All neededswitching and control signals for these converters provided by the high performanceC2000 series DSP produced by the Texas Instruments firm. With the selected DSP,current, voltage and temperature data are collected by sensors from power cards andcontrol signals are generated by the embedded software.Designed photovoltaic system?s performance has been observed by simulation andsome experiments. Boost Converter and Bi-directional Battery Charger have beentested for different irradiation levels and load conditions.