Det kan b˚ade g¨oras f¨orb¨attringar p˚a mjuk- och h˚ardvaran i kretsen.
Man skulle kunna anv¨anda mer avancerade algoritmer f¨or MPPT, vilket skulle g¨ora att MPP hittades snabbare.
Ett kortare intervall mellan dataloggning skulle ¨oka datam¨angden, vilket skulle ge st¨orre statistisk m¨atdata.
En enkapsel med snabbare PWM och h¨ogre uppl¨osning skulle ge en b¨attre uppl¨osning p˚a m¨atdatan man f˚ar vid ett IV-svep.
Det vore mycket smidigare att kunna trigga IV-svep genom Modbus ist¨allet f¨or att programmera om enkapseldatorn.
Det skulle ocks˚a vara bra om det gick att v¨alja hur m˚anga m¨atpunkter man vill ha p˚a IV-svepet.
F¨or att ¨oka noggrannheten kan skalningsfaktorerna f¨or str¨om och sp¨anning ber¨aknas mer exakt genom att m¨ata upp resistorv¨ardena ist¨allet f¨or att ber¨akna utifr˚an nominella motst˚andsv¨arden.
Optimera v¨antetiderna f¨or m¨atning efter PWM-¨andring s˚a att de inte ¨
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande m¨atutrustning f¨or solpaneler
6 Slutsats
Projektets m˚al var att:
Minst var tionde sekund skulle kretsen kunna skicka m¨atdata digitalt via en databuss
Motst˚anden i sp¨anningsdelaren skulle vara l¨atta att byta ut f¨or att kunna anv¨anda kretsen p˚a solpaneler med olika specifikationer Det skulle g˚a att programmera om enkapseldatorn
Det skulle finnas en LED som kunde styras av enkapseldatorn i fels¨okningssyfte
Kretsen skulle kunna utf¨ora ett m¨atsvep ¨over sp¨anningsomr˚adet f¨or att returnera en IV-kurva
Kretsen skulle sj¨alv kunna hitta MPP vid ¨andrad solinstr˚alning Det skulle g˚a att montera kretsen s˚a att den t˚al utomhusmilj¨o
Vad g¨aller tidsintevallet f¨or att skicka m¨atdata s˚a kan kretsen mycket v¨al skicka data tillr¨ackligt snabbt. Teoretiskt ska maxeffektpunkten kunna hittas inom 10 sekunder. Inga m¨atningar har gjorts av hur snabbt kretsen hittar MPP, s˚a det ¨ar inte verifierat om kretsen hinner hitta maxefektpunkten inom 10s. Detta p˚a grund av d˚aligt v¨ader som skapade f¨or snabba ¨andringar i solinstr˚alning f¨or att man s¨akert ska se om m¨atkretsen hittat maxeffekt-punkten. M¨atningar gjordes i d˚aligt v¨ader. Dessa pekar mot att kravet troligen ¨ar uppfyllt.
En motst˚andsbrygga som l¨att g˚ar att byta ut anv¨ands. Det g¨or det v¨aldigt l¨att att anpassa kretsen till olika moduler.
Enkapseldatorn ¨ar l¨att att programmera om med en laptop d˚a en l¨attillg¨angligt programmeringskontakt sitter p˚a kretsen.
En LED sitter p˚a kretsen. Det g˚ar l¨att att anv¨anda denna f¨or fels¨okning. En metod finns f¨or att g¨ora ett IV-m¨atsvep ¨over solcellsmodulen. F¨or att anv¨anda den m˚aste man nu programmera om enkapseldatorn fr˚an MPPT. Ett batchskript finns f¨or att h¨amta data och formatera den f¨or att plottas i MATLAB.
Kretsen hittar MPP.
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande m¨atutrustning f¨or solpaneler
A Appendix
A.1 Oscilloskopbilder av kretshastighet
Figur 29: Oscilloskopm¨atning av filtrerad PWM vid minskning ifr˚an 5V till 0V (¨overst med uppl¨osning 2V) och MOSFETens drainpotential (underst med uppl¨osning 20V) med 50ms tidsuppl¨osning
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande
m¨atutrustning f¨or solpaneler A.1 Oscilloskopbilder av kretshastighet
Figur 30: Oscilloskopm¨atning av filtrerad PWM vid minskning ifr˚an 5V till 0V (¨overst med uppl¨osning 2V) och MOSFETens drainpotential (underst med uppl¨osning 20V) med 50ms tidsuppl¨osning
Figur 31: Oscilloskopm¨atning av filtrerad PWM vid minskning ifr˚an 5V till 0V (¨overst med uppl¨osning 2V) och MOSFETens drainpotential (underst med uppl¨osning 5V) med 250µs tidsuppl¨osning
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande
m¨atutrustning f¨or solpaneler A.1 Oscilloskopbilder av kretshastighet
Figur 32: Oscilloskopm¨atning av filtrerad PWM vid minskning ifr˚an 5V till 0V (¨overst med uppl¨osning 2V) och MOSFETens drainpotential (underst med uppl¨osning 20V) med 50ms tidsuppl¨osning
Figur 33: Oscilloskopm¨atning MOSFETens drainpotential vid ¨okning av PWM-signal fr˚an 95 till 100, uppl¨osning 5V med 1ms tidsuppl¨osning
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande
m¨atutrustning f¨or solpaneler A.1 Oscilloskopbilder av kretshastighet
Figur 34: Oscilloskopm¨atning MOSFETens drainpotential vid ¨okning av PWM-signal fr˚an 95 till 100, uppl¨osning 5V med 50ms tidsuppl¨osning
Figur 35: Oscilloskopm¨atning MOSFETens drainpotential vid minskning av PWM-signal fr˚an 100 till 95, uppl¨osning 20V med 1ms tidsuppl¨osning
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande
m¨atutrustning f¨or solpaneler A.2 Ovriga grafer ifr˚¨ an IV-svep
Figur 36: Oscilloskopm¨atning MOSFETens drainpotential vid minskning av PWM-signal fr˚an 100 till 95, uppl¨osning 5V med 100ms tidsuppl¨osning
A.2 Ovriga grafer ifr˚¨ an IV-svep
Figur 37: PV-kurva f¨or 50 cm l˚ang sladd mellan kretskortet och MOSFETens gate.
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande
m¨atutrustning f¨or solpaneler A.2 Ovriga grafer ifr˚¨ an IV-svep
Figur 38: Sp¨anning mot index 50 cm l˚ang sladd mellan kretskortet och MOSFETens gate.
Figur 39: Str¨om mot index f¨or 50 cm l˚ang sladd mellan kretskortet och MOSFETens gate.
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande
m¨atutrustning f¨or solpaneler A.2 Ovriga grafer ifr˚¨ an IV-svep
Figur 40: PV-kurva 5 cm l˚ang sladd mellan kretskortet och MOSFETens gate.
Figur 41: Sp¨anning mot index f¨or 5 cm l˚ang sladd mellan kretskortet och MOSFETens gate.
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande
m¨atutrustning f¨or solpaneler Referenser
Figur 42: Str¨om mot index f¨or 5 cm l˚ang sladd mellan kretskortet och MOSFETens gate.
Referenser
[Baker, 2004] Baker, B. (2004). Bypass capacitors: no black magic here. http: // www. edn. com/ electronics-blogs/ bakers-best/ 4328787/ Bypass-capacitors-no-black-magic-here .
[Barr, 2001] Barr, M. (2001). Pulse width modulation. Embedded Systems
Programming. http://www.barrgroup.com/Embedded-Systems/
How-To/PWM-Pulse-Width-Modulation.
[Garrig´os and Blanes, 2005] Garrig´os, A. and Blanes, J. M. (2005). Power mosfet is core of regulated-dc electronic load. EDN.
[Hohm and Ropp, 2002] Hohm, D. P. and Ropp, M. E. (2002). Comparative
study of maximum power point tracking algorithms. Progress in
Photovoltaics: Research and Applications.
[Horowitz and Hill, 1989] Horowitz, P. and Hill, W. (1989). The art of electronics. Cambridge university press, second edition.
[IEA PVPS, 2012] IEA PVPS (2012). Trends in photovoltaic aapplications.
[Modica and Arkin, 2012] Modica, E. and Arkin, M. (2012). Robust
amplifiers provide integrated overvoltage protection. Analog Dialogue. [Nelson, 2003] Nelson, J. (2003). The physics of solar cells. Imperial college
press.
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande
m¨atutrustning f¨or solpaneler Referenser
[The Atmel Corporation, 2009] The Atmel Corporation (2009).
Atmega48pa/88pa/168pa/328p datasheet.
[The Modbus Organisation, 2012] The Modbus Organisation (2012).
Modbus application protocol specification.
[Zimmermann and Edoff, 2012] Zimmermann, U. and Edoff, M. (2012). A maximum power point tracker for long-term logging of pv module performance. IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS.
Vidareutveckling av maxeffektf¨oljande
m¨atutrustning f¨or solpaneler Bildh¨anvisning
Bildh¨anvisning
[1] How PWM works Attribution Creative Commons (2013) How PWM works. [image online] Available at: http://learn.adafruit.com/ system/assets/assets/000/003/652/medium640/how_pwm_works. jpg?1358178368 [Accessed: 2013-05-03].
[2] Atmega328 ATmega48PA/88PA/168PA/328P datasheet
[3] Power-Voltage Curve of PV array http://itee.uq.edu.au/~aupec/ aupec06/htdocs/content/pdf/165.pdf
[4] Constant voltage method http://itee.uq.edu.au/~aupec/aupec06/ htdocs/content/pdf/165.pdf
[5] Solar-Cell-IV-curve-with-MPP http://upload.wikimedia.org/
wikipedia/commons/d/d8/Solar-Cell-IV-curve-with-MPP.png [6] IdVGS-curve for IRF730AS Datasheet for IRF730AS, International
Rectifier [7] module-IV-curves http://sargosis.com/ articles/science/how-pv-modules-work/ calculating-the-iv-and-pv-curves-for-a-solar-module/ [8] I-V-Curve-RSH http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/ a/a9/I-V_Curve_RSH.PNG