ارائه روش كنترلي جديد براي ردگيري نقطه حداكثر توان در سلول‏هاي خورشيدي نصب شده بر روي خودروي برقي

Provide a new control method for maximum power point tracking in PV panels installed on an electric vehicle

با توجه به افزايش نياز جهاني به انرژي و پيش‏بيني‏هاي صورت گرفته مبني بر تداوم اين رشد و مطرح شدن هر چه جدي‏تر مسائل مربوط به محيط زيست و آلودگي هوا در اثر مصرف سوخت‏هاي فسيلي و همچنين رو به اتمام بودن اين سوخت‏ها، بشر را به فكر پيدا كردن جايگزيني براي سوخت‏هاي فسيلي انداخته است. استفاده از انرژي خورشيدي يكي از راه‏حل‏هاي جذاب براي جايگزيني سوخت‏هاي فسيلي مي‏باشد. تبديل انرژي خورشيدي به انرژي الكتريكي با استفاده از سيستم‏هاي فتوولتائيك انجام مي‏پذيرد. سيستم‏هاي فتوولتائيك، تجهيزات نيمه هادي هستند كه قادر به توليد انرژي الكتريكي به طور مستقيم از انرژي تابشي خورشيد مي‏باشند. يكي از منابع توليدكننده توان الكتريكي با استفاده از انرژي‏هاي تجديدپذير، سيستم‏هاي فتوولتائيك مي‏باشند كه انرژي تابشي خورشيد را به انرژي الكتريسيته تبديل مي‏كنند. از آنجايي كه بازده كاري اين سلول‏ها با تغييرات زاويه تابش به شدت تغيير مي‏كند، بنابراين نياز به تكنيك‏هايي كنترلي جهت رديابي نقطه حداكثر توان كاملا ضروري قلمداد مي‏شود. در واقع رديابي نقطه حداكثر توان يك الگوريتم كنترل اتوماتيك براي تنظيم سطح توان است كه بيشترين توان برداشتي را تحت تغييرات لحظه به لحظه سطح تابش، سايه، دما و ويژگي‏هاي ماژول فتوولتائيك بدست مي‏دهد. چالش‏هاي جدي براي چنين سيستم‏هاي فتوولتائيكي، تغييرات سريع شرايط تابش پرتوها و سايه‏گذاري جزئي ايجاد شده بر روي آنها مي‏باشد. در اين مقاله از الگوريتم ژنتيك براي كنترل نقطه حداكثر توان استفاده شده است. سيستم ارائه شده با توجه به انرژي توليدي توسط سلول‏هاي PV قرار گرفته بر روي سقف آن مورد ارزيابي قرار گرفته است. براي خودروي مورد بحث، انرژي توليدي توسط پنل‏هاي خورشيدي برابر 16.1% برآورد شده كه مي‏تواند براي تأمين انرژي خودروي برقي به صورت مكملي مورد استفاده قرار گيرد. همچنين مزاياي افزايش مسافت رانش حاصل از اضافه كردن يك سيستم PV به خودروي برقي نشان داده شده است. اين مدل شبيه‏سازي شده شامل پنل‏هاي PV، مبدل DC/DC و مجموعه باتري مي‏باشد. اعتبار مدل براي محاسبه توان باتري و حالت شارژ آن مورد بررسي قرار گرفته است. در ادامه ميزان تبادل شارژ خودرو با شبكه تحت بررسي قرار گرفته كه در اين قسمت فرض شده است شبكه هوشمند امكان تبادل دوطرفه را فراهم آورده است. در انتهاي پايان‏نامه عملكرد روش پيشنهادي با الگوريتم مشاهده – آشفته كردن و الگوريتم هدايت افزايشي مقايسه شده و نتايج بدست آمده كارآيي روش مذكور را تأييد مي‏نمايد. بعنوان نوآوري ميزان ميانگين انرژي توليد شده در يك سال محاسبه شده كه تقريبا برابر 16% انرژي مورد تقاضاي باتري خودروي برقي در آن بازه زماني است.يعني به طور كلي از انرژي بدست آمده توسط پنل‏هاي خورشيدي نصب شده بر روي سقف خودرو مي‏توان براي تأمين انرژي الكتريكي مورد نياز تجهيزات جانبي خودرو استفاده كرد. ميزان مسافت اضافه شده در اثر نصب پنل متحرك بر روي سقف خودرو تقريبا به اندازه 18 تا 20 كيلومتر در ماه مي‏باشد.

Quantitative reliability assessment of photovoltaic (PV) power system is an indispensable technology to assure reliable and utility-friendly integration of PV generation. This project evaluates the reliability of large-scale PV systems and the effect of PV interconnection on the reliability of local distribution system. PV modules (also PV panels) are the packaged, connected assembly of PV cells, which are often considered as the most reliable elements in PV systems. A typical PV module converts 4-17% of the solar irradiation into electricity. Risk assessment of PV power systems, therefore, is an indispensible technology that assures reliable PV generation integration. Practical applications of PV risk assessment theory will bring direct and indirect benefits for both utility companies and customers including increased revenue, higher energy yield, improved power quality, extended equipment operational life and less carbon emission. In this project, we use Genetic Algorithm (GA) to simulate partial shading on the solar cells and tracks the maximum power point in any situation. Then we calculate index of reliability considering solar cells connected to local electricity grid