DESAIN DAN IMPLEMENTASI MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT) SOLAR PV BERBASIS FUZZY LOGIC MENGGUNAKAN SOLAR PV BERBASIS FUZZY LOGIC MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR Noval Fauzi Noval Fauzi Dosen Pembimbing 2209 105 086 2209 105 086 1. Prof.Dr.Ir.Mochamad Ashari, M.Eng. 2. Heri Suryoatmojo,ST,MT,Ph.D 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
DESAIN DAN IMPLEMENTASI MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT) SOLAR PV BERBASIS FUZZY LOGIC MENGGUNAKANSOLAR PV BERBASIS FUZZY LOGIC MENGGUNAKAN MIKROKONTROLLER AVR
Latar BelakangLatar Belakang• dibutuhkan sumber energi listrik alternatif selain dari PLN.• piranti solar cell sebagai salah satu sumber tenaga listrik yangp g g y gmurah, bebas polusi, dan alami menjadi suatu pilihan yang tepat.
• Tetapi kemampuan solar cell yang belum optimal dalamh ilk li ik bil b b b b h b hmenghasilkan tenaga listrik bila beban berubah‐ubah
Permasalahan•Bagaimana cara pemodelan PV pada matlab?•Bagaimana cara merancang MPPT fuzzy logic?B i l k k i l i d l b d•Bagaimana melakukan simulasi pada matlab danpengujiannya?
•Bagaimana mengimplementasikan simulasi kedalamBagaimana mengimplementasikan simulasi kedalampropotipe dan pengujian alat?
2
TujuanTujuan dari Proyek Akhir ini adalah sebagai berikut:j y g•Dapat merancang dan menghasilkan sebuah sumber energi listrik dengan memanfaatkan sel surya.
•Mengaplikasikan pembangkit listrik alternatif selain pemasok energi listrik yang mandiri dan tidak hanya bergantung pada PLN.
•Membuat switching otomatis yang aman untuk peralatan dengan•Membuat switching otomatis yang aman untuk peralatan dengan memperhitungkan besar arus dan tegangan.
Batasan Masalah• Penggunaan Boost konverter untuk mengaturPenggunaan Boost konverter untuk mengaturtegangan DC. •Analisis perbandingan hanya daya surya sel.•Penggunaan Kontrol fuzzy logic pada MPPTsebagai pengatur pada boost konverter agar dapat
k i lk d i i3
memaksimalkan daya output sesuai ratingnya.
Blok Diagram Distributed Generation (DG)
Metodologi:1. Pemodelan Sistem2. Pembuatan Perangkat Keras3. Pembuatan Perangkat Lunak4. Pengujian propotipe
4
Pemodelan Solar sel (PV)Pemodelan Solar sel (PV)
Unt k mendapatkan tegangan angUnt k mendapatkan tegangan angUntuk mendapatkan tegangan yang lebih besar maka solar sel di serisebanyak 4 buah (17.6x4 = 70.4 V)
Untuk mendapatkan tegangan yang lebih besar maka solar sel di serisebanyak 4 buah (17.6x4 = 70.4 V)
Gambar Grafik Output Tegangan ( 200V) Dan arus (5V)
7
Pemodelan Sensor Tegangan Dan sensor Arus
Sensor ArusSensor ArusSensor TeganganDalam perhitungan Vin yang digunakan 60 volt DC dan V t dih k
Sensor TeganganDalam perhitungan Vin yang digunakan 60 volt DC dan V t dih k
Sensor ArusVin yang digunakan 60 volt beban sebesar 30 ohm, maka arus yang melewati sekitar 2A.dan Vout yang diharapkan adalah 3,4 volt DC,
Sensor ArusVin yang digunakan 60 volt beban sebesar 30 ohm, maka arus yang melewati sekitar 2A.dan Vout yang diharapkan adalah 3,4 volt DC,
Vout yang diharapkan adalah 2.5 volt DCVout yang diharapkan adalah 2.5 volt DC
sedangkan tegangan yang terukur pada kaki resistor Seri sebesar 497,8 mVPenguat = 6X noninverting
sedangkan tegangan yang terukur pada kaki resistor Seri sebesar 497,8 mVPenguat = 6X noninverting
8
Maximum Power Point Tracker (MPPT)
• M i P P i t T k (MPPT) d l h t i t• Maximum Power Point Tracker (MPPT) adalah suatu sistemuntuk mencari point (titik) maksimum dari tegangan dan aruskeluaran pada aplikasi panel surya, sehingga dapatmembangkitkan daya maksimum sesuai dengan kemampuanpanel surya tersebut
• Titik daya maksimum suatu solar sel berhubungandengan daya puncak (peak of power)P(t) = V(t)I(t)
FLC Tipe = mamdaniMetode Defuzzifikasi = centroidMetode Defuzzifikasi centroid
TujuanM d tk D t C l U t k D
TujuanM d tk D t C l U t k DFLCFLC Mendapatkan Duty Cycle Untuk DayaMaksimumMendapatkan Duty Cycle Untuk DayaMaksimum
FLCFLC
10
Fuzzy Logic ControlFuzzy Logic Control
Input
11
Output
Fuzzy Logic ControlFuzzy Logic ControlRules
1 If (input1 is P1) then (output1 is D1)1. If (input1 is P1) then (output1 is D1) 2. If (input1 is P2) then (output1 is D2) 3. If (input1 is P3) then (output1 is D3) 4. If (input1 is P4) then (output1 is D4) 5. If (input1 is P5) then (output1 is D11) 6. If (input1 is P6) then (output1 is D7) 7. If (input1 is P7) then (output1 is D11) 8 If (input1 is P8) then (output1 is D5)8. If (input1 is P8) then (output1 is D5) 9. If (input1 is P9) then (output1 is D10) 10. If (input1 is P10) then (output1 is D6) 11. If (input1 is P11) then (output1 is D9)
12
Gambar Rule Viewer FLC
Pemodelan Boost Converter Dengan PV dan MPPT (FLC)
13
Hasil Simulasi Boost Converter Dengan PV dan MPPT (FLC)
R INPUT OUTPUT ἠ(ohm) V I W V I W %(ohm) V I W V I W %
Pengujian Rangkaian KeseluruhanPengujian Rangkaian Keseluruhan250
150
200
100
150
Daya
daya max
dengan mppt
tanpa mppt
50
tanpa mppt
0
1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
110
120
130
140
150
160
170 Beban
Grafik dengan MPPT dan tanpa MPPT = 600W/m2
Grafik Daya Max= 1000W/m2
22
KesimpulanKesimpulanMetode maximum power point tracker (MPPT) sesuai untuk memaksimalkandaya output PV dikarenakan memiliki respon yang cepat terhadap perubahandaya output PV dikarenakan memiliki respon yang cepat terhadap perubahanbeban sehingga dapat memaksimalkan daya output PV. Maka dengan MPPTsolar sel dapat menjadi input distributed generation unit dengan daya outputki 100WP d 70 Vsekitar 100WP dan tegangan 70 V
H il i l i d h il ji t t h i d k tiHasil simulasi dan hasil pengujian prototype hampir mendekati samadalam bentuk daya output PV. Sehingga prototipe ini telah sesuaidengan tujuan yang diharapkan.
Pada prototipe MPPT ini telah dapat memaksimalkan dayaPada prototipe MPPT ini telah dapat memaksimalkan dayaoutput sebesar 100 WP dengan intensitas cahaya matahari± 600W/ m2 .