توضیحات
طراحی و آنالیز مبدل های قدرت PWM و MPPT برای گره های اینترنت اشیاء با هدف برداشت انرژی
Design & Analysis of PWM & MPPT Power Converters for Energy Harvesting IoT Nodes
شبیه سازی در محیط سیمولینک متلب 2021a انجام شده است.
دارای گزارش ورد 11 صفحه ای از تئوری مسئله و نتایج بدست آمده از شبیه سازی است.
دارای ویدیو 17 دقیقه توضیحات در مورد سیمولینک و نحوه اجرا است.
توضیحات پروژه طراحی و تحلیل مبدل‌های قدرت PWM و MPPT
IoT برای پایش دما، نور، فشار و کاربردهای اندازه‌گیری رطوبت در شهرهای هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد. زیرساخت IoT شامل گره‌های WSN برای انجام وظایف اندازه‌گیری، محاسبات و ارتباطات می‌باشد. گره‌های WSN از تعداد محدودی تغذیه توان باتری انرژی می‌گیرند که نرخ مصرف بسیار بالایی دارند. پس منبع جایگزین انرژی برای افزایش طول عمر باتری گره‌های WSN استفاده شده در کاربردهای IoT باید فراهم شود.
در این گزارش نتایج شبیه سازی مقاله طراحی و تحلیل مبدل‌های قدرت مدولاسیون پهنای پالس (PWM)[1] و ردیابی نقطه توان حداکثر (MPPT)[2] با در نظر گرفتن اینترنت اشیاء (IoT)[3] و با هدف برداشت (استخراج) انرژی[4] ارائه می‌شود. مقاله مرجع بر روی طراحی مدار و سیستم‌های کارآمد برای گره‌های شبکه حسگر بی‌سیم (WSN)[5] برداشت انرژی توان پایین (کمتر از 1 وات) تمرکز دارد. در این مقاله یک مدار شارژ باتری 6/3 ولت در سیمولینک متلب برای گره‌های IoT طراحی شده است. تکنیک استفاده شده در MPPT روش اختلال و مشاهده (P&O)[6] می‌باشد.
مدار ساده شارژر باتری استخراج انرژی خورشیدی رابطه مستقیمی بین پنل خورشیدی و باتری دارد که در شکل 1 نشان داده شده است. شکل 2 حفاظت شارژ معکوس با استفاده از یک دیود را نشان میدهد و شکل 3 رگولاتورهای (تنظیم‌کننده‌ها) ولتاژ خطی ترانزیستور را نشان میدهد.
شکل 1) اتصال مستقیم بین پنل خورشیدی و باتری IoO
شکل 2) اتصال با استفاده از دیود حفاظت جریان معکوس
شکل 3) اتصال با استفاده از رگولاتور ولتاژ خطی
سپس در گزارش در مورد ساختار مبدل توان و بازده مبدل توان آمده است, که با خرید این محصول فایل کامل شبیه سازی+گزارش ورد+ویدیو قابل دسترس خواهد بود.
نتایج بدست آمده از شبیه سازی با متلب
در شکل 9 نتایج شبیه‌سازی برای شارژ باتری با استفاده از کنترل PWM نشان داده شده است. در اینجا حالت شارژ (SoC)[1] باتری بعد از 500 ثانیه به 67 درصد می‌رسد. در شکل 10 نتایج شبیه‌سازی برای شارژ باتری با استفاده از کنترل P&O MPPT نشان داده شده است.
شکل 6) شارژر باتری خورشیدی با استفاده از رگولاتور ولتاژ کلیدزنی و کنترل MPPT
شکل 7) مبدل باک کنترل شده با PWM برای شارژ باتری گره IoT است که در اینجا تصویر سیمولینک را قرار نداده ایم
شکل 8) مبدل باک کنترل شده با P&O MPPT برای شارژ باتری گره IoT است که در اینجا تصویر سیمولینک را قرار نداده ایم
شکل 9) نتایج شبیه‌سازی برای شارژ باتری با استفاده از تکنیک کنترل PWM
شکل 10) نتایج شبیه‌سازی برای شارژ باتری با استفاده از تکنیک کنترل P&O MPPT
در اینجا حالت شارژ (SoC)[2] باتری تنها بعد از 300 ثانیه به 90 درصد می‌رسد. پس از نتایج شبیه‌سازی میتوان مشاهده نمود که تکنیک MPPT بهتر از تکنیک کنترل PWM برای شارژ باتری گره‌های IoT است.
شکل 11 منحنی دشارژ باتری برای 500 ثانیه بهره‌برداری گره IoT را نشان میدهد. انرژی باتری در حالت‌های انتقال و دریافت اطلاعات و کنترل گره IoT مصرف می‌شود. نرخ تخلیه به چرخه کار بهره‌برداری گره IoT بستگی دارد.
نتیجه‌گیری طراحی تحلیل مبدل توان MPPT PWM برای ذخیره انرژی گره‌های IoT
در این گزارش نتایج شبیه‌سازی مقاله طراحی و تحلیل مبدل‌های قدرت PWM و MPPT با مقایسه سیستم‌های مختلف مبدل توان ارائه شد. از نتایج شبیه‌سازی سیمولینک متلب میتوان مشاهده نمود که تکنیک MPPT بهتر از تکنیک کنترل PWM برای شارژ باتری گره‌های IoT است. بعنوان پیشنهاد برای تحقیقات آتی میتوان از الگوریتم‌های MPPT پیشرفته مثل هدایت افزایشی، اضافه ولتاژ کسری (FOV)[3]، شبکه‌های عصبی مصنوعی (ANN)[4] الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای شارژ باتری گره‌های EH-IoT استفاده نمود.
شکل 11) نتایج شبیه‌سازی برای دشارژ باتری با استفاده از تکنیک کنترل P&O MPPT
[1] State of Charge
[2] State of Charge
[3] fractional over voltage
[4] Artificial Neural Networks
[1] pulse width modulation
[2] maximum power point tracking
[3] Internet of Things
[4] Energy Harvesting
[5] wireless sensor network
[6] Perturb & Observation
- طرح کنترلی جدید MPPT برای سیستم توربین بادی با استفاده از جبرانگر عصبی
- بهبود دادن سویچ نرم PWM با بین هم قرار دادن تبدیل کننده AC به DC
- An Overall Distribution Particle Swarm Optimization MPPT Algorithm for Photovoltaic System Under Partial Shading
- کنترل راه اندازی نرم موتور القایی تک فاز با استفاده از تکنیک کنترل چاپر AC PWM
- طراحی یک سیستم تبدیل انرژی بادی کوچک کارآمد با استراتژی MPPT بدون حسگر تطبیقی
کلیدواژه:
Solar Panel, Voltage Regulation, Battery, PWM, MPPT, WSN, IoT
شبیه سازی, طراحی و آنالیز مبدل های قدرت PWM و MPPT برای گره های اینترنت اشیاء با هدف برداشت انرژی
طبق توضیحات فوق توسط کارشناسان سایت متلبی تهیه شده است و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،.
با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.