شبیه سازی و پیاده سازی سخت افزاری الگوریتم دنبالگر نقطه بیشینه توان در سیستم های فتوولتاییک

الگوریتم های دنبالگر نقطه بیشینه توان به منظور تنظیم نقطه کار سیستم فتوولتاییک بر روی نقطه بیشینه توان و دریافت بیشینه توان خروجی به کار گرفته می شوند. در میان این الگوریتم ها، الگوریتم هدایت افزایشی به دلیل سرعت و دقت دنبالگری بالا، کاربرد فراوانی در سیستم های فتوولتاییک یافته است. الگوریتم هدایت افزایشی معمولا از یک اندازه گام ثابت برای ایجاد تغییر در نقطه کار سیستم استفاده می کند که درنتیجه آن همواره باید مصالحه ای بین سرعت همگرایی و نوسانات حول نقطه کار برقرار شود. برای حل این مشکل روش های مختلفی براساس الگوریتم هدایت افزایشی ارائه شده است که از اندازه گام متغیر استفاده می کنند. در این پایان نامه یک الگوریتم با اندازه گام متغیر مبتنی بر الگوریتم هدایت افزایشی ارائه شده است که اندازه گام تغییرات را با استفاده از شیب منحنی v-p خروجی تنظیم می کند. علاوه بر این با توجه به اینکه در عمل میزان تابش نور خورشید در بازه وسیعی تغییر می کند اندازه گام با استفاده از مقدار جریان خروجی ماژول فتوولتاییک، با میزان تابش نور خورشید، تطبیق داده می شود. نتیجه این تطبیق بهبود عملکرد الگوریتم در شرایط واقعی است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که الگوریتم ارائه شده در مقایسه با الگوریتم های هدایت افزایشی مرسوم با گام ثابت و گام متغیر، سرعت همگرایی و بازده سیستم را بهبود می بخشد. الگوریتم ارائه شده در مقایسه با الگوریتم هدایت افزایشی با گام ثابت بازده سیستم را تا 6% و نسبت به الگوریتم هدایت افزایشی با گام متغیر تا 2% افزایش می دهد. علاوه بر این سیستم دنبالگر نقطه بیشینه توان پیشنهادی به صورت سخت افزاری با استفاده از میکروکنترولر avr و مبدل توان dc/dc سپیک که برای استفاده در کاربرد شارژر باتری فتوولتاییک مناسب است، پیاده سازی شده است و نتایج عملی پیاده سازی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. از جمله مزایای پیاده سازی سخت افزاری انجام شده می توان به سادگی پیاده سازی و کم هزینه بودن آن اشاره کرد.