HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ. 2.Prototip Test Sonuçları Raporu. Tez Danışmanı: Prof.Dr.

Transkript

1 HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ ELEKTRİK ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ 2.Prototip Test Sonuçları Raporu Tez Danışmanı: Prof.Dr. Uğur Baysal İlteriş Kutluk Yıldırım

2 GİRİŞ 2.prototip 22 Eylül 2017 tarihinde çatıya kurulmuş, 14 Eylül tarihine kadar sistem çalışmış ve veri kaydı yapmıştır. Kayıtlı veriler Matlab ortamına aktarılmış ve grafiksel olarak incelenmiştir. 22 Eylül 24 Eylül arasında yük 60 dakikada 1 dakika çalışacak şekilde ayarlanmıştır. 24 Eylül 13:45 te verileri almak için SD kart sistemden çıkarılmıştır. 14:00 da sistem 15 dakikada 2 dakika çalışacak şekilde ayarlanmış ve 30 saniyede bir veri kaydedilmiştir. Panel ve batarya gerilim değerleri, yükün çektiği akım ve güç değerini veren grafikler aşağıya eklenmiştir Ağustos 2017 Sonuçları Sistem test edilmeye başlamadan önce batarya gerilimi V olarak kaydedilmiştir. Yükün çalıştığı süre boyunca batarya gerilimi ve buna bağlı olarak da panel gerilimi düşmüştür. Yük çalışmasını gözlemleyebilmek için 2 dakikada bir 15 saniye çalıştırılmıştır. Sonrasında 1 saat boyunca 1 dakika çalışacak şekilde ayarlanmış ve test başlamıştır. Panel gerilimi akşam saatlerine doğru düştükçe, batarya gerilimi bulk modundan çıkmış ve şarj durmuştur. Yük ve sistemin çalışması devam ettiğinden dolayı saat 24:00 da batarya gerilimi 12.1 V olarak kaydedilmiştir ( Şekil.1.1). Sistem yükü çalıştığı vakit aralığında 0.79A değerinde akım çekmektedir. Yükün harcadığı güç Şekil.3 te görülmektedir. Şekil.1.1: 22/08/2017 Batarya-Panel Gerilimi Grafiği

3 Şekil.1.2: 22/08/2017 Yük Akımı Grafiği Şekil.1.3: 22/08/2017 Yük tarafından Harcanan Güç Grafiği

4 2. 23 Ağustos 2017 Sonuçları 23 Ağustos 2017 tarihinde saat 06:00 da şarj işlemi tekrar başlamış ve şarj işleminin başında batarya gerilimi %10 luk kritik seviyenin altına düşmüş ve 11.0 V olarak kaydedilmiştir. Bu evrede bulk modunda şarja başlayan batarya (Şekil.2.1) gün sonunda V değerindeki %80 şarj evresine ulaşmıştır. Yükün çektiği akım ve harcadığı güç değerleri ise Şekil 2.2 ve 2.3 te görülmektedir. Şekil.2.1: 23/08/2017 Batarya-Panel Gerilimi Grafiği Şekil.2.2: 23/08/2017 Yük Akımı Grafiği

5 Şekil.2.3: 23/08/2017 Yük tarafından Harcanan Güç Grafiği Ağustos 2017 Sonuçları 12.37V değerinde şarj işlemi biten sistemin 24 Ağustos tarihinde şarj evresi başlamadan önce 12.13V a kadar düşmüştür. Saat 13:45 te verileri almak için SD kart sistemden çıkartılmış ve yük çalışması tekrar düzenlenmiştir. Yük 15 dakikada bir 2 dakika çalışacak şekilde ayarlanmıştır. Saat 17:10 a kadar yük düzenli olarak çalışmıştır (Şekil3.1). Yük 14 Eylül tarihine kadar sistemden kaynaklı bir problem nedeniyle çalışmayı durdurmuştur. Sistem incelediğinde sorunun akım sensöründeki hatadan kaynakladığı belirlenmiştir. Şekil.3.1: 24/08/2017 Batarya-Panel Gerilimi Grafiği

6 Şekil.3.2: 24/08/2017 Yük Akımı Grafiği Şekil.3.3: 24/08/2017 Yük tarafından Harcanan Güç Grafiği

7 4. 25 Ağustos 13 Eylül 2017 Sonuçları 25 Ağustos 13 Eylül 2017 tarihleri arasındaki test sonuçları incelendiğinde yük çalışmadığından dolayı, sadece sistem depolanan enerjiyi harcamıştır. Grafikler incelendiğinde sistemden kaynaklandığı tahmin edilen bir hatadan dolayı panel değeri gün içinde zaman zaman 19 V değerinin üzerine çıkmıştır. 29 Eylül tarihinden sonra bu değer sıçramaları özellikle 15:00-17:30 saatleri arasında kaydedilmiştir. Aşağıda bu tarihler arasında alınan değerlere ait grafik örnekleri verilmiştir. Şekil.4.1: 25/08/2017 Batarya-Panel Gerilimi Grafiği Şekil.4.2: 29/08/2017 Batarya-Panel Gerilimi Grafiği

8 Şekil.4.3: 05/09/2017 Batarya-Panel Gerilimi Grafiği Şekil.4.4: 13/09/2017 Batarya-Panel Gerilimi Grafiği

9 SONUÇ Prototip çalıştığı ilk 3 gün boyunca beklenildiği gibi çalışmıştır. Ancak sistem sonuçları incelenmek için alındığında ve yükün açık olacağı süre değiştirildikten sonra, yük çalışmamaya başlamıştır. Prototip incelendikten sonra akım sensöründeki sorunun buna neden olduğu tespit edilmiştir. Akım sensörü ölçüm almaya devam etmesine rağmen batarya-yük bağlantısını sağlayamamıştır. 25 Ağustos tarihinden itibaren belirli zaman aralıklarında panelin açık devre gerilimine yakın değerlerine ulaştığı gözlenmiştir. 25 Ağustos tarihinden 13 Eylül tarihine kadar bu yanlış değerlerde azalma meydana gelmiştir. Prototip incelendiğinde sonradan oluşmuş olabilecek bir bağlantı hatasına rastlanmamıştır. Prototip tekrar incelenecek ve çatıya teste devam etmesi için tekrar konulacaktır. Ayrıca bir yeni hazırlanan aynı özelliklerdeki bir prototip daha çatıya yerleştirilecek ve test sonuçları karşılaştırılacaktır. Panel geriliminde ölçülen hatalı sıçrama değerlerinin nedeni daha doğru şekilde belirlenebilecektir. Sistemi daha verimli hale getirebilmek amacıyla MPPT tasarımına başlanmıştır. Yeni tasarlanacak sistemden Hata&Gözlem algoritması kullanılması planlanmıştır. MPPT tasarımında sistem özelliklerine uygun olarak bir buck dönüştürücü tasarlanacak, panel ve batarya tarafına akım sensörü eklenecektir. Böylece panel- batarya gerilim ve akımına kontrol algoritması tarafından kontrol edilip en verimli ve uzun ömürlü sistemin oluşturulması hedeflenmektedir. Sistem tasarımı ve yazılımı 2 hafta süre içinde bitirilip test edilmek üzere çatıya kurulması planlanmaktadır.