Veli TÜRKMENOĞLU, Muharrem ATASORKUN, Abdullah YUSUFOĞLU

Rüzgar ve Güneş Enerjisi İçin Akıllı Şarj Kontrol Ünitesi Tasarımı

Bu araştırmada, bir internet sitesi vasıtası ile dünyanın her izlenebilen rüzgar türbini ve güneş paneli için akıllı şarj kontrol sistemi tasarımı yapılmıştır. Tasarlanan sistem rüzgar türbininden ve güneş panelinden aldığı enerji ile akü gurubunu şarj ederken, aynı akü gurubundan bir inverter vasıtası ile yüke enerji sağlanmaktadır. Rüzgar ve Güneş Enerjisi için Akıllı Şarj Kontrol Ünitesi bir mikrodenetleyici vasıtası ile ve PWM (Darbe Genişliği Modülasyonu) tekniği ile çalışmaktadır. Sistem akülerin gerilim ve sıcaklık bilgilerini, şarj ve yük akım bilgilerini rüzgar türbini ve güneş paneli gerilim değerlerini bir LCD ekranda gösterdiği gibi bir internet sitesi üzerinden de dünyanın her yerinden ulaşılabilmektedir. Sitede bu değerlerin analiz ve grafikleri bulunmakta, panel ve türbin kameralar vasıtası ile izlenebilmektedir. İstenilen bir zamanda veya acil durumda istenilen yere kısa mesaj ve mail gönderebilmekte, aynı zamanda sistemi durdurabilmektedir. Burada amaçlanan şey rüzgarlı ve güneşli havalarda bataryalar vasıtası ile enerjiyi depolamak, dolayısı ile rüzgarsız ve güneşsiz havalarda depolanan bu enerjiyi elektrik şebekesi olmayan kırsal kesimlerde çeşitli amaçlar için kullanmaktır. Tasarlanan sistem ile kesikli ve kararsız olan rüzgar ve güneş enerjisinin şebekeye yada yüke zarar vermeyen kararlı bir şekilde kullanılması amaçlanmış ve bu gerçekleştirilmiştir. Rüzgar ve güneş enerjisi için akıllı şarj kontrol ünitesi kartı, mikrodenetleyici yazılımı, tüm bilgisayar yazılımları bu tez projesi için geliştirilmiş ve özgündür. Bu proje Ordu Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından TF-1421 proje numarası ile desteklenmiştir.

Design of Smart Charge Control Unit for Wind and Solar Energy

In this research, a design of intelligent charge control system for solar panel and wind turbine which are accessible all over the world through internet. While this design of system charging the battery pack with the energy acquired from solar panels and wind turbines, energy taken from this battery pack is supplied into the load through an inverter. Smart Charge Control Unit for Wind and Solar Energy works through a microcontroller and with PWM (Pulse Width Modulation) technique. As far as you can see voltage and temperature data, charging and load current information, wind turbines and solar panels voltages on an LCD screen, at the same time it is also possible to access the system through internet all over the world. The analysis and graphs can be shown on the internet site via panels and turbine cameras. Thus, it is also possible to send SMS in a case of emergency or whenever you want or to stop the system at that time. The basic aim is to store energy through batteries on windy and sunny days, and then to use this stored energy in rural areas in which there is no electric wiring on windless and sunless days. With this design of system, it is aimed to use the intermittent and unstable wind and solar energy without damaging the network or in a stable manner that does not damage the load and this aim was able to carried out. Smart charge control unit for wind and solar energy electronic circuit board, microcontroller software, and all computer software developed for this thesis project and they are unique. This project ws supported Ordu University Scientific Research Projects Coordination Unit by project number :TF-1421

PDF

___

1. Pakfiliz, A.G., Yüksek Güç ve Frekansta Anahtarlamalı Akü Şarj Edici Tasarlanması ve Gerçekleştirilmesi, Orta Doğu Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tez, 218, Ekim 1997.
2. Sarıtaş, M., Aydemir, M.T., Dalbaz, A., 700 VA Kesintisiz Güç Kaynağı Devresinin Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi, Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 17, No 1, 33-42, 2002.
3. Çadırcı, Y.R., Haberleşme Güç Kaynaklarında Kullanılan Kuru Tipte Kurşun Asit Akümülatörler İçin Yeni Bir Sayısal Yönetim Sistemi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Doktora Tezi, Ankara, 75, 2003.
4. Gök, İ., Faz Kaymalı Darbe Genişlik Modülasyonlu DC/DC Dönüştürücü Kullanan Akü Şarj Devresi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Kasım 2005.
5. Chaudhari, V.A., Automatic Peak Power Tracker For Solar Pv Modules Using Dspacer Software, Energy Centre Maulana Azad Natıonal Instıtute Of Technology, Master Tezi. July, 2005.
6. Elias, M.F.M., Nor, K.M., Arof, A.K., Design of Smart Charger for Series Lithium-Ion Batteries, Power Electronics and Drives Systems, International Conference on IEEE. Vol. 2, 1485 1490, Kuala Lumpur, 2005.
7. Üstündağ, M., Gedikpınar, M., PIC Kontrollü Kesintisiz Güç Kaynağı Tasarımı ve Gerçeklemesi, eJournal of New World Sciences Academy, Vol. 3, No. 1, 2008.
8. Ata, R., Çetin, N.S., 3 KW Otonom Bir Rüzgar Türbini Kurulumu Ve Enerji Eldesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt 23, No. 1, 41-47, 2008.
9. Ertike, Ş., Yıldırım, D., Turhan, E., İnal, T.T., Düşük Güçlü Rüzgar Türbinleri İçin Maksimum Güç Noktasını İzleyen Bir Akü Şarj Sistemi, Rüzgar Enerjisi Sempozyumu, 4-5 Haziran, Samsun, 2009.
10. Onat, N., Ersöz, S., Fotovoltaik Sistemlerde Maksimum Güç Noktası İzleyici Algoritmalarının Karşılaştırılması, 5. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu, 50-57, Diyarbakır, Haziran 2009.
11. Tutuş, A., Hızla Gelişen Endüstri - Enerji Depolama Sistemleri, 16. Uluslararası Enerji ve Çevre Fuarı ve Konferansı, 32-36, 12-14 Mayıs 2010.
12. Özermiş, M.E., Kurşun Asit Akülerin Optimum Şarj Olmasını Sağlayan Şarj Devresi, Pamukkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Denizli, Mayıs 2010.
13. Erdinç, O., Şebekeden Bağımsız Uygulamalar İçin Hibrit Bir Rüzgâr Türbini / Fotovoltaik / Yakıt Hücresi / Batarya Sisteminin Optimizasyonu, Tasarımı Ve Uygulaması, Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik Mühendisliği Anabilim Dalı, Doktora Tezi, İstanbul, 158, 2012.
14. Şen, G., Boynueğri, A.R., Uzunoğlu, M., Elektrikli Araçların Şarj Yöntemleri Ve Araçların Şebekeyle Bağlantısında Karşılaşılan Problemlere Yönelik Çözüm Önerileri, Fırat Üniversitesi Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu, Elazığ, 2011.
15. Toprak, A., Akkaya, R. 2011. Düşük Güçlü Bir Rüzgar Enerji Sistemi İçin İnverter Uygulaması, Fırat Üniversitesi Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu, Elazığ, 2011.
16. Demir, M., Yenilenebilir Enerji Kaynakları İçin Zeki Denetimli, Genel Amaçlı Şarj Denetleyicisinin Gerçekleştirilmesi, Karabük Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Elektrik-Elektronik Eğitimi Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, 90, 2012.
17. Microchip Technology Inc., PIC18FXX2 Data Sheet, High-Performance, Enhanced Flash Microcontrollers with 10-Bit A/D, 2006.