A NEW CONTROL CIRCUIT AND COMPUTER SOFTWARE FOR CONTROLING PHOTOVOLTAIC SYSTEMS

Abstract

In this study, a new microcontroller circuit was designed and new computer software was implemented to control power flow currents of renewable energy system, which is established in Solar Energy Institute, Ege University, Bornova, Izmir, Turkey. PIC18F452 microcontroller based electronic circuit was designed to control another electronic circuit that includes power electronic switching components. Readily available standard control circuits are designed for switching single level inverters. In contrary, implemented circuit allows to switch multilevel inverters. In addition, because the efficiency of solar energy panels is considerably low, solar panels should be operated under the maximum power point (MPP). Therefore, MPP algorithm is included in the designed control circuit. Next, the control circuit also includes a serial communication interface based on RS232 standard. Using this interface enables the user to choose all functions available in the control circuit and take status report via computer software. Last, a general purpose command set was designed to establish communication between the computer software and the microcontroller-based control circuit. As a result, it is aimed that this study supply a basis for the researchers who want to develop own control circuits or more visual software.

Keywords

• Renewable energy, Microcontroller, Control systems.

FOTOVOLTAiK SiSTEMLERiN DENETLENMESi iÇiN YENi BiR KONTROL KARTI VE BiLGiSAYAR YAZILIMI

Öz

Bu çalısmada, İzmir ili Bornova ilçesindeki Ege Üniversitesi Günes Enerjisi Enstitüsü bünyesinde kurulan bir yenilenebilir enerji sisteminin elektrik akısını kontrol eden bir mikroislemci kartı tasarlanmıs ve bilgisayar yazılımı gelistirilmistir. Bu amaçla, anahtarlama görevi yapan güç elektronigi devre elemanlarının bulundugu ayrı bir elektronik kartın kontrol islemini üstlenen PIC18F452 mikrodenetleyicisi kullanan bir elektronik devre gerçeklestirilmistir. Piyasadaki standart kontrol kartları tek seviyeli eviricilerin anahtarlanmasına olanak saglamaktadır. Gelistirilen kontrol kartı ise çok seviyeli eviricilerle çalısmak üzere tasarlanmıstır. Bunun yanı sıra, günes enerjisi panellerinin verimleri oldukça düsük oldugundan, günes panellerinin maksimum güç noktasında (MPP) çalıstırmak çok önemlidir. Bu yüzden, tasarlanan kontrol kartı üzerinde MPP algoritması da bulunmaktadır. Ayrıca, tasarlanan kontrol kartının üzerinde RS232 seri haberlesme arabirimi mevcuttur. Böylece, kontrol kartı üzerinde gerçeklestirilen tüm fonksiyonların kullanıcının istegine göre bir bilgisayar yazılımı aracılıgı ile seçilebilmesine ve istenirse kullanıcıya rapor olarak verilebilmesine olanak tanınmıstır. Son olarak, gelistirilen kontrol kartının, gelistirdigimiz yazılım ile haberlesebilmesi için bir komut seti olusturulmustur. Böylece, kendi kontrol kartını gelistirmek isteyen veya daha görsel bir yazılım gelistirmek isteyen diger arastırmacılar için ortak bir taban olusturulması hedeflenmistir.

Anahtar Kelimeler

• Yenilenebilir enerji, Mikrodenetleyici, Denetleyici sistemleri.