Μελέτη, Σύγκριση Και Βελτιστοποίηση Μεθόδων Εύρεσης Σημείου Μέγιστης Ισχύος Διάταξης Φωτοβολταϊκής Φόρτισης Συσσωρευτή

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με τον έλεγχο φόρτισης συσσωρευτή μέσω φωτοβολταϊκής κυψέλης χρησιμοποιώντας τη μέθοδο εύρεσης μέγιστης ισχύος (MPPT), με σκοπό την ασφαλή και αποτελεσματική φόρτιση οικιακής ηλεκτρικής εγκατάστασης ή ηλεκτροκίνητου οχήματος και τη μέγιστη παραγωγή ισχύος από την φωτοβολταϊκή συστοιχία. Αρχικά, παρουσιάζεται μια ολοκληρωμένη μεθοδολογία μοντελοποίησης του φωτοβολταϊκού συστήματος σε ομοιόμορφη ακτινοβολία, βασισμένη στο μοντέλο μίας διόδου (single-diode PV model). Στην συνέχεια, αναλύεται η λειτουργία του μετατροπέα fly-back σε μόνιμη κατάσταση ισορροπίας με ιδανικά στοιχεία στην συνεχή περιοχή λειτουργίας, στην ασυνεχή περιοχή λειτουργίας και στην κρίσιμη περιοχή μεταξύ τους. Το επόμενο βήμα είναι ο υπολογισμός των προδιαγραφών των στοιχείων της διάταξης, η επιλογή της περιοχής λειτουργίας του μετατροπεά καθώς και η θεωρητική ανάλυση του κυκλώματος προστασίας υπερτάσεων. Ύστερα εξετάζονται εναλλακτικοί αλγόριθμοι εύρεσης μέγιστης ισχύος, πραγματοποιείται προσομοίωση της διάταξης μέσω του προγράμματος αναλυτικής προσομοίωσης ημιαγώγιμων στοιχείων, γίνεται σύγκριση μεταξύ τους καθώς και βελτιστοποίηση διάφορων μεθόδων και εξετάζονται διάφοροι παράμετροι που επηρεάζουν την απόδοση του συστήματος με σκοπό την μεγιστοποίηση της. Τέλος συγκεντρώνονται τα κυριότερα συμπεράσματα της εργασίας, επισημαίνεται η επιστημονική συνεισφορά της και αναφέρονται θέματα που θα μπορούσαν να αποτελέσουν αντικείμενο μελλοντικής διερεύνησης.