Artikel kali ini akan membahas tentang cara kerja dan komponen SCC MPPT berbasis mikrokontroler. Komponen dan cara kerja MPPT berbasis mikrokontroler menunjukkan bagaimana kinerja MPPT dengan bantuan mikrokontroler yang terhubung ke komponen-komponen PLTS lainnya. Sekarang ini, permintaan akan sumber daya energi semakin meningkat dan sangat penting untuk memunculkan ide-ide inovatif guna menghemat serta mengurangi penggunaan energi.
Ada berbagai sumber energi terbarukan yang tersedia seperti matahari, biomassa, panas laut dan angin untuk menghasilkan listrik guna memenuhi kebutuhan sehari-hari. Energi matahari merupakan pilihan terbaik untuk menghasilkan listrik dan tersedia dimana saja. Listrik dari matahari bisa dihasilkan melalui solar panel. Solar panel memiliki beragam varian daya untuk memenuhi kebutuhan beban peralatan listrik. Perpanjangan daya dari solar panel sangat menarik karena efisiensi panel ini sangat rendah.
Sebelum daya listrik dari solar panel dialirkan ke baterai, biasanya dikirim dulu ke SCC (Solar Charge Controller) agar daya yang diperoleh lebih optimal. SCC berfungsi untuk mengoptimalkan daya yang dihasilkan solar panel. Ada dua jenis SCC yaitu MPPT dan PWM. SCC MPPT atau Maximum Power Point Tracking memiliki kemampuan untuk melacak titik daya maksimum dari rangkaian solar panel atau sistem PV (photovoltaic). Adanya SCC MPPT menggunakan mikrokontroler bisa dipakai untuk mengeluarkan daya maksimum dari solar panel. Mikrokontroler digunakan untuk mengontrol algoritma MPPT yang digunakan dalam sistem PV guna memaksimalkan daya output dari rangkaian beberapa solar panel.
Komponen PLTS Pendukung SCC MPPT Mikrokontroler
Diagram blok SCC MPPT berbasis mikrokontroler di atas dibangun dengan panel PV, baterai, inverter dan SCC. Sedangkan SCC terdiri dari konverter DC-DC yang mencocokkan tegangan solar panel dengan tegangan baterai. Sensor arus tegangan dan arus digunakan untuk merasakan tegangan dan arus agar memberikannya ke mikrokontroler yang telah diprogram sebelumnya.
Mikrokontroler ini beroperasi pada tingkat maksimal dengan menggunakan dua metode seperti metode gangguan dan observasi. Data dari mikrokontroler yang telah diprogram bisa disebarkan ke lokasi yang jauh melalui antarmuka RS485. Proses ini membantu untuk memantau dan mencatat data dari daerah terpencil.
1. Solar Panel
Solar panel terdiri dari sel PV yang digunakan untuk menghasilkan dan memasok energi listrik di berbagai aplikasi seperti perumahan, industri dan lain sebagainya. Ada berbagai jenis solar panel yang tersedia. Sekarang ini ada dua teknologi yang paling populer digunakan, yaitu silikon dan film tipis. Keduanya yaitu teknologi generasi pertama dan generasi kedua.
2. Sensor
Pengoperasian sensor dalam SCC merupakan bagian terpenting untuk mendapatkan fungsi sistem yang diinginkan. Sensor ini digunakan dalam sistem untuk memantau dan berkomunikasi di mikrokontroler.
3. Konverter DC-ke-DC
Tegangan DC dari solar panel berbeda berdasarkan intensitas waktu, cahaya dan suhu panel. Konverter ini digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan panel i/p ke level baterai yang dibutuhkan. Konverter boost merupakan konverter yang kuat, dimana tegangan i/p DC dari konverter ini lebih kecil dari tegangan o/p DC. Jadi, tegangan PV i/p lebih kecil dari tegangan baterai dalam sistem. Konverter buck merupakan konverter yang kuat, dimana tegangan i/p DC lebih besar dari tegangan o/p DC. Jadi, tegangan PV i/p lebih besar dari tegangan baterai dalam sistem.
4. Mikrokontroler
Mikrokontroler digunakan untuk memproses input dan output dari seluruh sistem PV. Tugas dari mikrokontroler sendiri meliputi pembacaan nilai sensor pengontrolan pengisian baterai dan pemantauan kinerja sistem. Mikrokontroler diprogram sedemikian rupa sehingga selalu berfungsi pada titik daya maksimum.
5. Baterai
Baterai digunakan untuk menyimpan energi yang dikirim SCC MPPT guna memberi daya saat energi matahari tidak tersedia. Baterai 12V menghasilkan arus output daya yang besar untuk menangani beban daya tinggi.
6. Inverter
Inverter digunakan untuk mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC). Hal ini merupakan tahap akhir dari sistem tenaga surya. Dengan menggunakan perangkat ini, kiat bisa mengakses daya yang tersimpan pada baterai.
7. Antarmuka RS485
Komunikasi serial RS485 digunakan untuk berkomunikasi dengan sensor dan nilai kinerja ke komputer jarak jauh melalui kabel. Manfaat dari RS485 yaitu untuk mendukung komunikasi jarak jauh dan beberapa receiver bisa dihubungkan ke jaringan linier dengan konfigurasi multi-drop.
Cara Kerja SCC MPPT Mikrokontroler
Solar panel atau panel surya merupakan bagian utama dari sistem tenaga surya. Setiap panel surya memiliki karakteristik I-V atau kurva I-V. Area di bawah kurva hampir merupakan daya maksimum yang akan dihasilkan panel surya apabila panel surya bekerja pada tegangan rangkaian terbuka atau tegangan maksimum dan arus hubung singkat atau arus maksimum.
MPPT merupakan metode sekunder untuk memanfaatkan efisiensi dimana panel surya memasok listrik dalam skenario on-grid atau off-grid seperti pengisian baterai. Tingkat tegangan, arus dan suhu dideteksi oleh sensor.
Konverter DC-ke-DC bertanggung jawab untuk meningkatkan tegangan keluaran panel surya agar sesuai dengan tingkat tegangan baterai yang diperlukan. Konverter buck-boost digunakan sebagai konverter DC-ke-DC karena apabila baterai memerlukan tegangan rendah dari panel surya, maka konverter ini mengurangi tegangan. Apabila baterai memerlukan lebih banyak tegangan, maka konverter ini meningkatkan tegangan.
Dengan demikian penggunaan daya maksimum dari panel surya dilakukan secara efektif. Tegangan, arus, dan suhu panel dan tegangan serta arus dari konverter DC-ke-DC diidentifikasi oleh sensor dan diberikan ke mikrokontroler yang telah diprogram sebelumnya. Dengan menggunakan perturb dan mengamati metode mikrokontroler memberikan output yang maksimal. Baterai digunakan untuk mengisi daya pada daya maksimum dan yang terhubung ke inverter dimana arus bolak-balik ke arus searah terjadi. Daya AC digunakan untuk perangkat elektronik rumah tangga dan RS485 dihubungkan dengan mikrokontroler yang membantu memantau dan mencatat data dari daerah terpencil.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar