Geri Dön

Fotovoltaik panel destekli batarya şarj/deşarj devresi tasarımı ve simülasyonu

Photovoltaic panel based design and simulation of the battery charge/discharge circuit

  1. Tez No: 606725
  2. Yazar: FATMA ASLAN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YASEMİN ÖNAL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Tek Fazlı Köprüsüz Yükselten GFD, Fotovoltaik Panel, PQ Kontrol, MGNİ Kontrol, Batarya Şarj/Deşarj, Single Phase Bridgeless Boost Power Factor Correction, Photovoltaic Panel, PQ Controller, MPPT Control, Battery Charge/Discharge
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 93

Özet

Batarya şarj/deşarj devrelerinde doğru akıma (DA) ihtiyaç duyulmaktadır. Şebeke bağlantılı devrelerde DA elde etmek için güç dönüştürücüleri kullanılmaktadır. Güç dönüştürücülerde en çok kullanılan dönüştürücü ise alternatif akımın doğru akıma dönüştürüldüğü (AA-DA) devrelerdir. Bu tez çalışmasında, tek fazlı köprüsüz güç faktörü düzeltme devreli ya da fotovoltaik panel destekli yükselten DA-DA dönüştürücü devreli batarya şarj/deşarj devresi tasarımı ve simülasyonu yapılmıştır. İlk olarak ihtiyaç duyulan DA elde etmek ve güç kalitesini iyileştirmek için tek fazlı köprüsüz güç faktörü düzeltme (GFD) devresi kullanılmıştır. Tek fazlı köprüsüz GFD devresinde PQ kontrol metodu önerilmiştir. Önerilen kontrol metodunda ilk olarak aktif ve reaktif güç akım ve gerilim bilgileri kullanılarak hesaplanmaktadır. Daha sonra aktif güç yüksek geçiren filtreden geçirilerek aktif gücün DA bileşeni elde edilmektedir. DA bara gerilim bilgisi kullanılarak Pdc elde edilmektetir. Son olarak referans akım hesaplanmaktadır ve PWM anahtarlama sinyali üretilmektedir. Elde edilen DA sinyali çift yönlü alçaltıcı-yükseltici DA-DA dönüştürücüye verilmektedir. Bu devrede şarj/deşarj blokları ve PI kontroller kullanılarak sabit akım veya sabit gerilimde bataryanın şarj/deşarj işlemi yapılmaktadır. İkinci olarak fotovoltaik panel destekli yükselten DA-DA dönüştürücü devresi maksimum güç noktası izleme (MGNİ) metodlarından değiştir-gözle algoritması kullanılarak kontrol edilmiştr. Değiştir-gözle algoritmasında fotovoltaik panel çıkışındaki akım ve gerilim bilgisi kullanılarak güç hesaplanmakta ve gücün gerilime göre türevi alınarak maksimum güç elde edilmektedir. Elde edilen DA sinyali çift yönlü alçaltıcı-yükseltici DA-DA dönüştürücüye verilmektedir. Bu devrede şarj/deşarj blokları ve PI kontroller kullanılarak sabit akım veya sabit gerilimde bataryanın şarj/deşarj işlemi yapılmaktadır. Batarya şarj/deşarj devrelerinin simülasyon çalışmaları PSIM paket programı kullanılarak yapılmıştır.

Özet (Çeviri)

The battery charge/discharge circuits require direct current (DC). Power converters are used to obtain direct current in grid connected circuits. The most commonly used type of power converter is the AC/DC converter circuits. But, these circuits cause power quality disturbance and harmonics in energy systems. In this thesis study, the battery charge/discharge circuit is designed and simulated with the single phase bridgeless boost power factor correction circuit or boost DC-DC converter circuit with the photovoltaic panel. Firstly, a single-phase bridgeless power factor correction circuit was used to obtain the required DC and improve the power quality. The PQ control method is proposed for the single phase bridgeless power factor correction circuit. In the proposed control method, the active and reactive power is calculated from current and voltage measurements. The active power is passed from a high pass filter for obtain the DC component of the active power. Pdc is obtained from the DC bus voltage measurement. Finally, the reference current is calculated from the obtained power values and the PWM switching signal is generated. The obtained DC signal is applied to the bidirectional buck-boost DC-DC converter. The charge/discharge blocks and PI controls are used to this circuit for battery charge/discharge at constant current or constant voltage. Secondly, the boost DC-DC converter circuit with photovoltaic panel was controlled by using perturb&observe algorithm from maximum power point tracking (MPPT) methods. In the perturb & observe algorithm, power is calculated from current and voltage measurement in the output of the photovoltaic panel. The maximum power is obtained by derivative of power according to the voltage. The obtained DC signal is applied to the bidirectional buck-boost DC-DC converter. The charge/discharge blocks and PI controls are used to this circuit for battery charge/discharge at constant current or constant voltage. Simulation studies of battery charge/discharge circuits are implemented by using PSIM package program.

Benzer Tezler

  1. Design and power quality improvement of a grid connected hybrid PV system

    Şebeke bağlantılı hibrit fotovoltaik bir sistemin tasarımı ve güç kalitesinin iyileştirilmesi

    BATUHAN GÜZEY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET TEKE

  2. Şebeke destekli güneş enerjili araç şarj istasyonlarının tasarımı ve optimizasyonu

    Design and optimization of grid supported solar vehicle charging stations

    MUHAMMET ALİ ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    EnerjiAmasya Üniversitesi

    Yenilenebilir Enerji ve Uygulamaları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÜNAL KURT

  3. Elektrikli kara araçları için güneş enerjisi destekli bir şarj istasyonunun tasarımı

    Design of a solar-assisted charging station for electric vehicles

    ATAHAN ÇOBANOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA GÜNEŞ

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN DEMİRKIRAN

  4. Döner kanatlı İHA'lar için otonom şarj istasyonu

    Autonomous charging station for rotary wing UAVs

    HAKAN ÜÇGÜN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya Üniversitesi

    Bilgisayar ve Bilişim Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CÜNEYT BAYILMIŞ

    PROF. DR. UĞUR YÜZGEÇ

  5. Fotovoltaik destekli şarj istasyonları için sarmaşık yükseltici DA/DA dönüştürücü entegreli maksimum güç noktası izleyici tasarımı

    Interleaved boost DC/DC converter based maximum power point tracker design for photovoltaic integrated charging stations

    MEHMET İHSAN HEKİMHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN AKÇA