Bu çalışmada, bütünleşik, gündüz güneşten üretilen elektrik akımının bir kısmını doğrudan hem AC (220V) hem de DC (5V) kullanılabilen, bir kısmını ise bataryada gece için depo edilebilen, bir sistem tasarımı yapılmıştır. Sistem tasarımı için üç farklı güç değeri belirlenerek prototipler oluşturulmuştur. 30W’lık sırtta taşınabilen, 50 W lık elde taşınabilen ve 100 W lık araçla taşınabilen versiyon oluşturulmuştur. Bütün tiplerde 220 V AC çıkış ve 5 V’luk DC çıkış sabit olarak bulunmaktadır. Her bir güç değeri için hazırlanan prototipler aşağıda görülmektedir. 30 W lık bütünleşik güneş paneli yaklaşık 4 kg ağırlığında olup sırt çantasına entegre edilerek taşınabilir özelliktedir. 50W lık güneş paneli 7 kg ağırlığında olup elle taşınabilir olarak düşünülmüştür, her birinin bir adet taşıma tutamağı bulunmaktadır. Son tasarım 100W olup 10 kg civarında bir ağırlıkta olup daha çok araçla taşınması uygundur, iki elle rahatlıkla tutulup taşınabilmektedir.
bütünleşik güneş paneli
Şekil1. Sırası ile 30W, 50W ve 100W lık bütünleşik güneş panelleri
Her bir tasarımda 5 adet 5V DC güç çıkışı, 1 adet 220V AC dişi priz bulunmaktadır. Ayrıca üç adet buton bulunmaktadır. Panellerin soket bölümü aşağıdaki resimde verilmiştir.
Şekil 2. Bütünleşik güneş paneli soket girişleri
Soket bölümünün üst kısmındaki 5 adet USB girişi, 5V luk DC çıkış sunmakta olup, telefon şarjı için tasarlanmıştır. Aynı anda 5V ile beslenen herhangi bir elektrikli alet takılabilir. Kırmızı buton ana düğme olup sistemin açılıp kapanmasından sorumludur. Mavi buton sadece DC çıkışı kapatmak için kullanılır, Yeşil buton ise sadece 220V çıkışını kapatmak için kullanılır.
Bu tasarımın en önemli bileşenlerinden birisi inverter ve şarj kontrol cihazıdır. İnverter ve şarj kontrol cihazının bazı ekipmanları eksiltilerek aşağıda verilmiştir. Bu kısım milli ve yerli olarak tarafımızca tasarlanarak üretilmiştir. İnverter için PIC kullanılmış olup gerekli yazılımlar C tabanında CCS C derleyicisi ile yazılmıştır. Şarj kontrol ünitesi bu proje için özgün olarak tasarlanmış olup akülerin yüksek ve çok düşük şarj durumundan korumak için kullanılmaktadır. Ayrıca şarj kontrol devresine bir adet akım kontrol özelliği eklenerek kısa devre durumunda sistemi kapatmak için kullanılmaktadır. Ayrıca üretilen her bir güç değerindeki ürün için, güç kısıtlaması yapılarak sistemin kaldırabileceğinin üzerinde elektrikli aletler takıldığında elektrik çıkışı otomatik olarak kapatılmakta ve sistem kendini korumaya almaktadır.
Batarya olarak yeterli enerji depolayabilmesi için yüksek amperli Lion piller tercih edilmiştir. 30W lık sistem için 12 adet, 50W lık sistem için 16 adet, 100W lık sistem için 20 adet, 6800mA 4,2 V luk piller seri ve paralel bağlanarak batarya sistemi tarafımızca yapılmıştır.
Ayrıca sistemin bir adet LCD gösterge paneli olup şarj durumunu AC ve DC çıkışlarla ilgili anlık bilgiler verir.
Bundan sonra yapılacaklar
Üç adet prototiplerin eksiklerini gidermek, ve ticarileştirilmesi için gerekli çalışmalar yapılacaktır.