Photovoltaic Maximum Power Point Tracking (MPPT) dengan Metode Fuzzy Logic Controller Berbasis Arduino

Abstract

Telah dirancang alat Photovoltaic Maximum Power Point Tracking (MPPT) Dengan Metode Fuzzy Logic Controller Berbasis Arduino, yang terdiri dari rangkaian buck-boost converter dengan Arduino Nano yang digunakan sebagai sebagai pengatur duty cycle dengan Pulse Width Modulation berdasarkan algoritma Fuzzy Logic Controller dengan feedback sensor tegangan dan sensor arus. Tegangan masuk dari panel surya 150 Wp akan diatur oleh MOSFET yaitu sebagai switching pada frekuensi tinggi dengan metode PWM dari Arduino Nano. Rangkaian buck boost converter adalah jenis inverting karena memiliki posisi yang dibalikan dari tegangan suplai. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah Op-Amp sebagai diferensial amplifier untuk mengukur tegangan keluaran. Beban yang digunakan dalam penelitian ini adalah baterai lead-acid 12 V 7,2 Ah. Tegangan dan arus yang dihasilkan panel surya akan berubah yang dipengaruhi oleh keadaan lingkungan (intensitas cahaya dan suhu) dan beban yang terhubung. Perubahan tegangan yang tidak pasti atau samar akan diolah melalui metode Fuzzy Logic Controller yang mengendalikan lebar pulsa dari PWM supaya tegangan keluaran stabil pada 14 V pada titik daya maksimal. Hasil pembacaan sensor tegangan dan sensor arus pada panel surya dan beban akan ditampilkan dari Arduino Nano ke LCD sebagai Interface.

A Fuzzy Logic Controller Based Photovoltaic Maximum Power Point Tracking using Arduino has been designed, which consisting buck-boost converter circuit and Arduino Nano to control duty cycle with Pulse Width Modulation based on algorithm of Fuzzy Logic Controller with feedback from voltage sensor and current sensor. The 150 Wp photovoltaic voltage regulated by the mosfet which acted as the high frequency switching that controlled with PWM method by Arduino Nano. This buck-boost converter is inverting type because the polarities is reversed. An Op-Amp is needed which acts as differential amplifier to calculate the output voltage. The load that used in this research is a 12 V 7,2 Ah Lead-Acid Battery. The voltage and current from photovoltaic module is changes depends on the environment condition (irradiance and temperature) and load that connected. The vagueness of voltage changes will be process through Fuzzy Logic Controller that control the duty cycle of PWM so the output voltage constantly 14 V at maximum power point. The reading of the voltage sensor and current sensor also be displayed from the Arduino Nano to the LCD as the interface.