Dokumen ini membahas implementasi algoritma tambahan konduktansi (INC) untuk pelacakan titik daya maksimum pada sistem fotovoltaik berbasis FPGA. Penelitian ini memodelkan karakteristik sel surya dan algoritma INC dengan variabel ukuran langkah menggunakan MATLAB/Simulink. Hasil simulasi menunjukkan algoritma yang diusulkan mampu mentransfer daya dari PV ke beban dengan cepat dan mengurangi fluktuasi daya keluaran. Algoritma kemudian di

1. TELKOMNIKA, Vol.13, No.2, June 2015, pp. 125~132
ISSN: 1693-6930, accredited A by DIKTI, Decree No: 58/DIKTI/Kep/2013
DOI: 10.12928/TELKOMNIKA.v13i2.xxxx  281
Received February 23, 2014; Revised May 29, 2014; Accepted June 12, 2014
Real Time Kontroler Tambahan Konduktansi Titik Daya
Maksimum
Pelacakan Berbasis FPGA Untuk Sistem Fotovoltaik
Andrean Syah A 1500022019, Ari Widodo 1500022042, M Kamaludin 150022031
UNIVERSITAS AHMAD DAHLAN
YOGYAKARTA
e-mail: andrean1500022019@webmail.uad.ac.id , arie.widodo1996@gmail.com ,
Muhamad.kamall97@gmail.com
Abstract
Maksimum pelacakan power point (MPPT) merupakan masalah penting dalam
photovoltaic (PV) sistem. Oleh karena itu, kitaperlu merancang sebuah effisien dan sistem biaya-
efektif yang mampu mentransfer daya maksimum yang diterima dari sel PV ke beban. Penelitian
ini menjelaskan implementasi perangkat keras dari sebuah real time algoritma tambahan
konduktansi (INC) MPPT untuk modul PV. Menurut model dinamis PV, kriteria disajikan bahwa
dengan memodifikasi algoritma asli, algoritma variabel adaptif ukuran langkah INC diwujudkan
dan effisien diimplementasikan pada Xilinx XC3S400fi bidang programmable gate array (FPGA).
Di fi pertama, karakteristik model yang PV dan algoritma yang diusulkan dengan persamaan
matematika dimodelkan dan disimulasikan menggunakan ' MATLAB / Simulink-sistem generator
' lingkungan Hidup; maka kinerja sistem diperiksa. Hasil eksperimen menunjukkan metode yang
diusulkan memberikan kecepatan pelacakan yang baik dan juga mitigasi fl risiko fluktuasi daya
output.
Keywords: FPGA, MPPT, PWM, ALU
1. Pengantar
Penelitian tentang sistem PV terdiri dari mata pelajaran yang berbeda termasuk model PV,
maksimum pelacakan power point (MPPT) algoritma, konverter daya con fi gurasi dan koneksi
jaringan masalah. model yang berbeda diusulkan untuk sel PV dalam literatur. Model dioda
tunggal adalah yang paling sederhana dan paling banyak digunakan model untuk sel PV karena
menawarkan kompromi yang baik antara kesederhanaan dan akurasi [ 1 ]. Model dioda ganda
menyediakan lebih akurat P – V karakteristik PV sel sedangkan persamaan dari model ini adalah
lebih kompleks [ 2 ].
Sel-sel PV jarang bekerja di titik daya maksimum (MPP) karena daya output maksimum sel
PV bergantung pada berbagai variable (suhu dan iradiasi). algoritma MPPT berbeda telah
diusulkan untuk meningkatkan ef fi siensi sistem PV [ 6 - 12 ]. Metode ini bervariasi dalam
konvergensi kecepatan, osilasi sekitar MPP, kompleksitas, biaya dan peralatan elektronik
persyaratan [ 13 ].
2. Metode Penelitian
Metode P & O adalah algoritma yang paling banyak digunakan karena kesederhanaan
implementasi. Metode ini didasarkan pada gangguan pada tegangan operasi, sehingga
kelemahan utama dari metode ini adalah osilasi sekitar MPP dan jumlah kerugian daya di titik ini.
Metode tegangan konstan didasarkan pada mendekati konstan rasio antara Vmpp dan tegangan
rangkaian terbuka. Meskipun metode ini cukup sederhana, tetapi dif fi kultus untuk menentukan
nilai optimum dari rasio konstan antara Vmpp dan Voc, dan kebutuhan bahkan lebih penting dari
gangguan tiba-tiba listrik PV untuk mengukur terbuka-sirkuit tegangan [ 8 ].
Untuk mengevaluasi kinerja PV dan MPPT sistem, perlu untuk model saat ini - karakteristik
tegangan dari sel PV dalam kondisi operasi yang berbeda. Ara. 1 Sebuah menunjukkan model
dinamis sel PV yang digunakan dalam penelitian ini. Seperti ditunjukkan dalam ini fi angka, model
dinamik yang diusulkan mencakup sumber arus yang saat ini berbanding lurus dengan iradiasi.
R s resistensi merupakan resistansi seri setara array PV, di mana resistansi paralel setara
dianggap sebagai R p. C p adalah embed transisi dan kapasitansi difusi [ 26 ]. Dalam karya ini,

2.  ISSN: 1693-6930
TELKOMNIKA Vol. 13, No. 2, June 2015 : 125 – 132
282
untuk memverifikasi kinerja modi diusulkan fi ed ukuran langkah variabel algoritma INC MPPT,
model Matlab-Simulink dari sistem PV awalnya dikembangkan. Parameter dari model LC80-12M
sel surya LORENTEZ komersial diekstrak dan digunakan untuk model berbagai PV dalam
simulasi dan hasil eksperimen. parameter yang terkait dan spesifik listrik fi kation dari modul PV.
3. Results and Analysis
Desain dalam lingkungan ini didasarkan pada blok dasar termasuk Register, Tambah / sub,
multiplexer dll, serta dioptimalkan blok matematika yang kompleks yang langsung
diimplementasikan pada FPGA.
3.1. MPPT kontroler
IP inti adalah fungsi modul sirkuit yang merupakan pra-desain, mudah untuk transplantasi,
dengan independen hak kekayaan intelektual dan fitur tertentu [ 36 ]. berbasis desain inti IP
digunakan dalam merancang banyak sistem yang kompleks dan ini mengurangi waktu desain
dan meningkatkan kinerja sistem yang dirancang karena IP core biasanya dirancang untuk
spesifik fi operasi c dan dioptimalkan dalam hal kecepatan, daerah, konsumsi daya dan ef fi
siensi. Oleh karena itu IP core yang digunakan dalam ALU dalam desain kami. Perhitungan (12)
dilakukan di bagian ALU controller digital (Gambar. 8 ). Dengan menerima input data, ALU
mengimplementasikan persamaan menggunakan IP core tersebut dan ekspansi seri. Kemudian
memilih ukuran langkah sinyal PWM dan berlaku untuk INC blok MPPT. Untuk mengurangi waktu
eksekusi, operator diimplementasikan dalam arsitektur pipa.
Mengingat bahwa FPGA memiliki pengolahan data berkecepatan tinggi dan juga
keterlambatan maksimum dalam loop kontrol digital terjadi melalui ADC, jadi kami harus memilih

3. TELKOMNIKA ISSN: 1693-6930 
Title of Paper.. Title of Paper.. (First Author)
283
ADC yang dapat menyinkronkan diri dengan FPGA. Di sirkuit ini, sebuah ADC 8-bit (TDA8703)
digunakan yang dapat mencicipi sinyal input dengan tingkat 4,43 MHz. Dalam rangkaian
eksperimen untuk pengaturan frekuensi clock A / D converter banyak masalah dianggap seperti
Tingkat / D sampling (Nyquist rate), frekuensi PWM (switching frekuensi), rasio duty cycle,
frekuensi FPGA jam dan juga nilai-nilai induktor dan kapasitor digunakan di buck converter sirkuit
dan karakteristik steady-state mereka. Di sirkuit ini, Hall-efek Model sensor ACS712-05B
digunakan untuk sampling saat ini sel PV.
Hasil datanya dan Bentuk rangkaiannya sebagai berikut.
4. Kesimpulan
Kriteria diatur berdasarkan perbandingan antara titik operasi dari sel dan MPP untuk menentukan
gangguan rasio siklus dari sinyal control PWM menggunakan model dinamis sel PV. Dengan
metode ini, waktu respon dan fl fluktuasi dalam kondisi mapan ditingkatkan. Model disajikan
disimulasikan berdasarkan deskripsi perangkat keras dan diimplementasikan pada XC3S400
FPGA. Sebuah model dinamis dilaksanakan berdasarkan IP core dioptimalkan dalam ALU
kontroler. Juga frekuensi clock 52 MHz dicapai untuk pengolahannya. Berdasarkan hasil
eksperimen, dengan kecepatan pemrosesan tinggi FPGA dan juga menggunakan kecepatan
tinggi converter A / D, algoritma yang diusulkan ditransfer daya yang diterima dari PV ke beban
dalam 2,5 ms dengan termurah fl fluktuasi.
Daftar Pustaka
1. Borthakur, R., Narkhede, S .: ' Pemodelan Array Photovoltaic ', 2010 2 Salam, Z., Ishaque,
K.,
Taheri, H .: ' Ditingkatkan dua dioda
2. photovoltaic (PV) model untuk sistem Pv '. Bersama Int. Conf. Power Electronics, Drives dan
Sistem Energi (Pedes) & 2010 Tenaga India 2010
6. fotovoltaik serasi fi medan dengan cara Lambert w-fungsi ',
Solar Energy Mater. Sel surya, 2007, 91, ( 18), pp. 1652 - 1657 6 Subudhi, B., Pradhan,
R .: ' Sebuah studi banding daya maksimum
12. titik pelacakan controller untuk sistem surya fotovoltaik ', IET Daya Elektron., 2012, 5, ( 8),
hlm.
1581 - 1592 13 Park, SS, Jinda, A., Gole, AM, Park, M., Yu, IK: ' dioptimalkan