การออกแบบและพัฒนาเครื่องตรวจวัดคุณลักษณะกระแส-แรงดันของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยบอร์ดอาดูอิโน่รุ่นนาโน การออกแบบและพัฒนาเครื่องตรวจวัดคุณลักษณะกระแส-แรงดันของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยบอร์ดอาดูอิโน่รุ่นนาโน
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การตรวจวัดสมรรถนะในการผลิตไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ถูกติดตั้ง ณ สถานที่จริงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ขึ้นอยู่กับปัจจัยด้านสภาพแวดล้อมหลายปัจจัย บทความนี้จึงนำเสนอการออกและพัฒนาเครื่องตรวจวัดคุณลักษณะทางไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีความซับซ้อนน้อย ขนาดเล็ก ราคาถูก โดยใช้บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์อาดูอิโน่เป็นตัวควบคุมและประมวลสัญญาณ ร่วมกันกับวงจรชาร์จประจุคาปาซิเตอร์ที่ทำหน้าที่กวาดแรงดันที่ออกจากแผงเซลล์แสงอาทิตย์ การแสดงผลของเครื่องบนหน้าจอแสดงผลแบบสัมผัส มี 2 รูปแบบ คือ กราฟกระแส-แรงดัน และตารางแสดงตัวแปรทางไฟฟ้าเพื่อใช้ในการตรวจวินิจฉัยระบบ ผลการทดสอบเครื่องต้นแบบในสภาวะที่ความเข้มรังสีดวงอาทิตย์แตกต่างกัน รวมทั้งสภาวะที่แผงถูกบังเงาบางส่วน พบว่าเครื่องตรวจวัดที่นำเสนอสามารถทำงานได้เทียบเท่ากับเครื่องตรวจวัดที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ โดยให้ผลคลาดเคลื่อนระหว่างอุปกรณ์ทั้งสองไม่เกิน 4 %
Article Details
References
Krungthai (2023, April 30). “Solar Rooftop Household sector, an additional source of income for real estate developers” [Online] (in Thai).Available:https://krungthai.com/Download/economyresources/EconomyResourcesDownload_457Solar_Rooftop_ภาคครัวเรือน_แหล่งรายได้เสริมของผู้พัฒนาอสังหาฯ_31_03_64.pdf
M. A. Cluintana, D. L. King, T. J. McMahon and C. R. Osterwald “Commonly observed degradation in field-aged photovoltaic modules,” in Proc. Twenty-Ninth IEEE Photovoltaic Specialists Conference, USA, 19-24 May 2002 , pp. 1436 – 1439.
Y. Hishikawa and K. Morita “Initial drop in Isc of the field test c-Si PV modules in Japan,” in Proc. 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Japan, 11-18 May 2003, pp. 2916-2920.
U. Schwabe and P. M. Jansson, "Performance measurement of amorphous and monocrystalline silicon PV modules in Eastern U.S. Energy production versus ambient and module temperature," in Proc. 2009 IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, Singapore, 5-7 May 2009, pp. 1636-1641.
V.J. Leite, J. Batista, F. Chenlo and J.L. Afonso, “Low-cost instrument for tracing current-voltage characteristics of photovoltaic modules,” Renewable Energy and Power Quality Journal, vol.1, no.10, pp.1012-1017, Apr. 2012.
E.E. Van Dyk, A.R. Gxasheka and E.L. Meyer, “Monitoring current–voltage characteristics and energy output of silicon photovoltaic modules,” Renewable Energy, vol. 30, no.3, pp. 399–411, Mar. 2005.
V. Leite, F. Chenlo, “An improved electronic circuit for tracing the I-V characteristics of photovoltaic modules and strings”, in Proc. International Conference on Renewable Energies and Power Quality (ICREPQ'10), Spain, 23-25 Mar. 2010.
A. Garrigós and J.M. Blanes, “Power MOSFET is core of regulated-DC electronic load,” EDN, vol.50, pp.92-93, Mar. 2005.
Yingying Kuai and S. Yuvarajan, “An electronic load for testing photovoltaic panels,” Journal of Power Sources, vol.154, no.1, pp. 308–313, Mar. 2006.
P. Papageorgas, D. Piromalis, T. Valavanis, S. Kambasis, T. Iliopoulou and G. Vokas, “A low-cost and fast PV I-V curve tracer based on an open source platform with M2M communication capabilities for preventive monitoring,” Energy Procedia, vol.74, pp.423-438, Aug. 2015.
E. E. Van Dyk, A. R. Gxasheka and E. L. Meyer, "Monitoring current-voltage characteristics of photovoltaic modules," in Proc. 2002 the Twenty-Ninth IEEE Photovoltaic Specialists Conference, USA, 19-24 May 2002, pp. 1516-1519.
H. Amiry, M. Benhmida, R. Bendaoud, C. Hajjaj, S. Bounouar, S. Yadir, K. Raïs and M. Sidki, “Design and implementation of a photovoltaic I-V curve tracer: Solar modules characterization under real operating conditions,” Energy Conversion and Management, vol. 169, pp. 206-216, 2018.
Y. Zhu, W. Xiao, “A comprehensive review of topologies for photovoltaic I–V curve tracer,” Solar Energy, vol. 196, pp. 346-357, 2020.
Microchip. (2023, Apr. 30). “ATmega328P datasheet” [Online]. Available:
T. Selmi, M. Bouzguenda, A. Gastli and A. Masmoudi, “MATLAB/Simulink based modelling of solar photovoltaic cell,” International Journal of Renewable Energy Research, vol. 2, no.2, pp. 213-218, Feb. 2012.
S. M. Alghuwainem, "Matching of a DC motor to a photovoltaic generator using a step-up converter with a current-locked loop," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 9, no. 1, pp. 192-198, March 1994, doi: 10.1109/60.282492.
S. Salman, X. Ai and Z. Wu, “Design of a P-&-O algorithm based MPPT charge controller for a stand-alone 200W PV system,” Protection and Control of Modern Power Systems, vol.3, no.25, pp.1-8, Aug. 2018.
M. Ned, U. M. Tore and R. P. William, Power Electronic, John Wiley and sons, 1995.
ST. (2023, Apr.30). “TN4015H-6T datasheet” [Online]. Available:
https://www.st.com/resource/en/datasheet/tn4015h-6t.pdf
Allegro MicroSystems. (2023, Apr. 30). “ACS712 datasheet” [Online]. Available:
https://www.es.co.th/Schemetic/PDF/ACS712-ALLEGRO.PDF
Texas Instruments. (2023, Apr. 30). “ISO224 datasheet” [Online]. Available:
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/iso224.pdf
Suntech. (2023, Apr. 30). “STP290-24/Vd datasheet” [Online]. Available:
https://selasenergy.gr/technical%20data/solar-panels/suntech/STP_285-290.pdf