Arduino tabanlı MPPT solar şarj kontrolörü tasarımı ve uygulaması

Gelişen teknoloji ve sanayileşme, enerjiye olan ihtiyacı her geçen gün arttırmaktadır. Enerji üretiminde fosil yakıtlar önemli bir yer teşkil etmektedir. Bu kaynakların çevreci olmaması ve yakın zamanda tükeneceğinin öngörülmesi, yenilenebilir enerji kaynaklarına olan gereksinimi arttırmaktadır. Bu kaynaklardan biri de güneş enerjisidir. Fotovoltaik paneller kullanılarak güneş ışınımından elektrik enerjisi elde edilmektedir. Fotovoltaik panellerden elde edilen enerji; ışınım, sıcaklık, kirlenme gibi faktörlere bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Bu nedenle, şebekeden bağımsız sistemlerde panelin doğrudan doğruya aküyü şarj etmesi uygun değildir. Fotovoltaik sistemlerde akım ve gerilim doğrusal olmayan bir şekilde artmakta olup, gücün maksimum olduğu bir nokta vardır. Bu maksimum güç noktası çeşitli yöntemlerle izlenmekte ve enerji mümkün olan en az oranda kayba uğrayarak depolanmaktadır. Bataryanın tamamen boşalması ya da aşırı şarj olmasının önüne geçmek için şarj kontrolör devreleri kullanılmaktadır. Kontrollü bir şekilde yapılan şarj, bataryanın ömrünün daha uzun olmasını sağlamaktadır. Bu işlemi gerçekleştirmek için MPPT ve PWM şarj kontrolörleri kullanılmaktadır. PWM kontrolörlerin verimi oldukça düşüktür. MPPT kontrolörler ise panelden çekebileceği maksimum enerjiyi elde etmeye çalışmaktadır. Bu tez çalışmasında, Arduino ile kontrol edilen maksimum güç noktası izleyici solar şarj kontrolörü devresi tasarlanmış, devre gerçekleştirilmiş ve deneysel çalışmaların sonuçları irdelenmiştir. Maksimum güç noktasının takibinde değiştir-gözle (P&O) yöntemi kullanılmıştır. Fotovoltaik panellerden elde edilen enerjinin verimliliğinin arttırılması amaçlanmıştır.