I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   201 6 ,   p p .   1 3 3 0 ~ 1 3 3 6   I SS N:  2088 - 8 694 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v7 i 4 . pp 1 3 3 0 - 1336           1330       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   An I m pro v ed Co nsta nt  Vo ltag e Ba sed M PP T  Techni que f o PMDC Mo tor         M o ha m m e d Asi m 1 ,   M o hd   T a riq 2 ,   M . A.   M a llick 3,   I m t ia Ash ra f 4   1, 3 De p a rtm e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   In teg ra Un iv e rsit y ,   L u c k n o w ,   In d ia   2 S c h o o o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic E n g in e e rin g ,   Na n y a n g   Tec h n o l o g ica Un iv e rsit y ,   S in g a p o re     4 De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   A li g a rh   M u slim   Un iv e rsit y ,   A li g a rh ,   In d ia       Art i cle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   1 7 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   No v   2 1 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Dec   4 ,   2 0 1 6       S tan d - a l o n e   p h o to v o l taic   (S A P V)  sy ste m a re   b e in g   u se d   in   re m o te  a re a s     a n d   a re   b e i n g   se e n   a o n e   o f   th e   p ro m isin g   so lu ti o n   i n   t h is  re g a rd .   T h e   S A P s y ste m   a p re se n ted   in   th e   p a p e c o n sists   o f   so lar  P V   p a n e l,   a   DC - DC   c o n v e rter,  a   c o n tr o ll e a n d   a   P M DC  m o to r.   T h e   c u rre n t - v o lt a g e   a n d   p o w e r - v o lt a g e   c h a ra c teristics   b e in g   n o n li n e a r,   t h e   S A P V   sy ste m   re q u ire  m a x i m u m   p o w e p o in tec h n i q u e (M P P T c o n tro tec h n i q u e to   e x trac m a x i m u m   p o w e a v a il a b le  f ro m   th e   P c e ll .   A   v o lt a g e   b a se d   M P P T   tec h n i q u e   w h ich   is  c a p a b le  o f   trac k in g   M P P   h a b e e n   se lec ted   b e c a u se   o f   n u m e ro u a d v a n tag e s   it   o f f e rs  su c h   a s:  sim p le  a n d   l o w   c o st  o f   im p le m e n tatio n .   T h e   li m it a ti o n   o f   c o n sta n v o lt a g e   m e th o d   is  th a it e ff ici e n c y   is  lo w   a th e   P V   p a n e h a to   b e   d isc o n n e c ted   f ro m   th e   lo a d   f o m e a su re m e n o th e   o p e n   c ircu it   v o lt a g e   (V oc ).   In   t h e   p re se n ted   p a p e r,   t h e   a u th o rs  h a v e   re m o v e d   th is  li m it a ti o n   b y   u sin g   a   p il o P V   p a n e f o m e a su re m e n o f   V oc .   A   p ro p o rti o n a l - i n te g ra to (P I)  b a se d   c o n tro ll e is  u se d   in   i m p le m e n tatio n   o f   c o n sta n v o l tag e   MPP  tec h n iq u e   a n d   th e   m o d e li n g   is  d o n e   in   M A TL A B ® /S IM U L INK   sim u latio n   e n v iro n m e n t.   T h e   si m u latio n   re su lt s are   p re s e n ted   a n d   d isc u ss e d   in   th e   p a p e r,   th e   re su lt s sh o w s th a th e   e f f icie n c y   o f   th e   s y ste m   h a s in c re a s e d .   K ey w o r d :   M AT LAB ® /S IM UL INK     M a x i m u m   p o w e p o in tec h n iq u e s   (M P P T )   P M DC     P r o p o rti o n a l - i n teg ra to ( P I)   S tan d - a l o n e   p h o to v o lt a ic ( S A P V )   Co p y rig h ©   201 6   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h a m m e d   A s i m   Dep ar te m en t o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   I n teg r al  U n i v er s it y ,   Ku r s i Ro a d ,   L u c k n o w   2 2 6 0 2 6 ,   L u ck n o w ,   I n d ia.   E m ail:  as i m a m u @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     E n er g y   cr i s is   a n d   en v ir o n m e n tal  is s u es  ar o n   r is in   to d ay s   w o r ld .   T h e m p h as is   is   b e in g   g i v en   to   r en e w ab le  e n er g y   s o u r ce s   i n   o r d er   to   s o lv th ab o v p r o b le m   [ 1 - 2 ] .   R en e w ab le  en er g y   is   b ein g   s ee n   as  a n   an s w er   to   th e   g lo b al  w ar m i n g   i s s u e.   I al s o   p r o v id es  e n e r g y   s ec u r it y   an d   ec o n o m ic   b en ef i ts .   I n   to d a y s   s ce n ar io ,   a m o n g   all  a v ailab le   r en e w ab le  en er g y   s o u r ce s   i n   th w o r ld ,   s o lar   is   s ee n   as  t h m o s p r o m i s in g     [3 - 4 ] .   I h as  n o   m o v i n g   p ar ts ,   r eq u ir es  n o   s u p er v is io n   an d   litt le  m ai n te n an ce ,   is   n o n - p o llu ti n g   a n d   h as  life   s p an   o f   2 0 - 3 0   y ea r s   w i th   lo w   r u n n i n g   co s t s .   I h a s   a n   a d d ed   ad v an tag a s   n o   lar g e - s ca le  i n s talla tio n   i s   r eq u ir ed .   W in d   en er g y   is   al s o   an o th er   r en e w ab le  e n er g y   [ 5 ] ,   b u t in   t h is   w o r k   P s y s te m   i s   o n l y   co n s id er ed .   I n   r ec en d ec ad Stan d alo n p h o to v o ltaic  ( P V)   p u m p in g   s y s te m   i s   th m o s f a v o r ed   s o lu tio n   f o r   elec tr ic  v e h icles,  w a ter   s u p p ly ,   s w i m m i n g   p o o h ea ti n g   s y s te m s   etc.   [ 6 ] .   I h as  g ai n ed   w id ac ce p tab ilit y     an d   m ar k et  s h ar e,   p ar ticu lar l y   in   r u r al  ar ea s   w h ich   ar d ev o id   o f   an   elec tr ic  g r id   an d   h av i n g   g o o d   am o u n o f   in s o latio n   [ 7 ].   T h b est  u s o f   s o lar   s y s te m   is   m ad b y   m ax i m izi n g   t h o u tp u t   in   t w o   w a y s .   T h f ir s o n e   b ein g   to   tr ac k   t h s u n   m ec h a n icall y   t h at  is   c h an g i n g   th o r ien tatio n   o f   th s o lar   p an el  s u ch   t h at  it  r ec ei v e   m ax i m u m   s o lar   r ad iatio n .   T h s ec o n d   w a y   i s   to   elec tr icall y   tr ac k i n g   t h o p er atin g   p o in w h ich   i s   d o n b y   m an ip u lati n g   th lo ad   to   m a x i m ize  t h p o w er   o u tp u t u n d er   ch an g i n g   at m o s p h er ic  co n d itio n s .   T h co m m er ciall y   a v ailab le  P s y s te m s   g e n er all y   u s e   in e f f icien MP PT   co n tr o o r   g o   f o r   d ir ec tl y   co n n ec ted   s y s te m s   [8 - 9 ] .   T h d ir ec tl y   co n n ec ted   s y s te m s   o p er ate  at  th e   in ter s ec ti o n   o f   lo ad   cu r v e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6   1 3 3 0     1 3 3 6   1331   an d   cu r r en t v o lta g c u r v es  o f   th P ar r ay .   T h is   o p er atin g   p o in m a y   b at  an y   p o i n o n   t h cu r v w h ich   ca n   b eith er   n ea r   th m ax i m u m   p o w er   p o in ( MPP )   o r   f ar   a w a y .   A   s ig n i f ica n t   a m o u n o f   th av ailab le  s o lar   p o w er   w i ll b w a s ted   if   t h o p er atin g   p o in t lies  f ar   a w a y   f r o m   th MP P   [ 10 - 12 ] .     T h in ter s ec tio n   o f   lo ad   ch ar ac ter is tics   a n d   s o u r ce   ch ar ac t er is tics   d eter m i n es  o p er atin g   p o in in   an   elec tr ical  s y s te m .   T h c h ar ac t er is tic  c u r v e   f o r   s o lar   P s y s te m   w h ich   is   co n n ec ted   to   d i f f er en t   r esis tiv e   lo ad   is   s h o w n   in   Fi g u r 1 .   T h s y s t e m   o p er ates  at  Q1   i f   t h v al u e   o f   r esi s tan ce   is   lo w   s a y   R 1 .   T h o p er atin g   p o in t   m o v e s   to   Q2   if   th r esis ta n c is   in cr ea s ed   to   R 2   an d   th en   to   Q3   as  th r esis tan ce   is   f u r t h er   in cr ea s ed   to   R 3 . Ma x i m u m   p o w er   ca n   b e x tr ac ted   f r o m   t h P s y s te m   f o r   lo ad   r esis tan ce   o f   R 2 .   Ma x i m u m   p o w er   ca n   b e   ex tr ac ted   f r o m   P s y s te m   i f   t h lo ad   ca n   ad j u s its elf   to   tr ac k   m a x i m u m   p o w er   p o in t.  T h I - ch ar ac ter is ti c   o f   s o lar   P s y s te m   k ee p s   o n   ch a n g in g   w it h   te m p er atu r an d   s o lar   i n s o latio n .   Ma x i m u m   p o w er   ca n   b e   r ec eiv ed   f r o m   P s y s te m   i f   t h lo ad   ad j u s its el f   ac co r d in g l y   to   tr ac k   t h m a x i m u m   p o w er   p o in t.  A   MP P T   w h ic h   is   h ig h   e f f icie n c y   DC - D C   co n v er ter   w h ich   co n v er ts   th p o w er   to   v o ltag e   o r   cu r r en le v el  at  w h ic h   MP P   is   ac h iev ed   [ 1 3 ].   MP P   tech n iq u es  ar u s ed   to   o p ti m ize  t h p o w er   f r o m   P ar r ay   w h ic h   d ep en d   u p o n   ce ll  te m p er at u r e,   s o lar   in s o latio n   an d   lo ad .   n u m b er   o f   m a x i m u m   p o w e r   p o in ts   tr ac k in g   ( MP PT)   m eth o d s   h av b ee n   d ev elo p e d .   Dy n a m ic  r esp o n s e,   s tead y   s ta te  r esp o n s e,   s en s ed   p ar a m eter s ,   i m p le m e n tatio n   co m p le x it y ,   co n v er g e n ce   s p ee d ,   r eq u ir ed   n u m b er   o f   s e n s o r s ,   an d   co s t.   T h is   p ap er   p r esen ts   P I   b ase d   co n s ta n v o lta g m et h o d   MP PT   m eth o d   i n   w h ich   p ilo p an el  i s   u s ed   to   m ea s u r t h r ef er e n ce   v o lta g e.   Si m u li n k   m o d el  o f   d ir ec tl y   co u p led   an d   MPPT  c o n n ec ted   P MD C   m o to r   is   m a d an d   th ef f icie n c y   i s   s h o wn   to   in cr ea s u n d e v ar y i n g   at m o s p h er ic  co n d itio n       2.     M AXIM U M   P O WE P O I NT   T E CH NI Q U E   MP PT   w h ic h   i s   a   h i g h   e f f i cien c y   D C - DC   co n v er ter   co n v er ts   th e   p o w er   to   v o lta g o r   cu r r en t   lev el  at  w h ic h   MP P   is   ac h iev e d .   T h is   is   d o n b y   a n   i n tell ig e n al g o r ith m .   Ma x i m u m   P o w e r   P o in T r ac k in g   i s   an   elec tr o n ic   s y s te m   w h ic h   m ak es  t h P h o to v o lta ic  ( P V)   m o d u les  to   o p er ate  in   s u c h   w a y   s o   a s   to   allo w   t h e   m o d u les  to   p r o d u ce   all  th p o w er   t h e y   ar ca p ab le  o f .   MPPT   d o es  n o in v o lv p h y s icall y   m o v i n g   th p an el  to   m ak t h e m   p o i n d ir ec tl y   at  th s u n .   T h m a x i m u m   p o w er   av ailab le  is   d eliv er ed   to   th lo ad   b y   f u ll y   elec tr o n ic  s y s te m   th a v ar ies  t h elec tr ical  o p e r atin g   p o in o f   th m o d u le s .   MP PT   ca n   b u s ed   in   alo n g   w it h   a   m ec h a n ical  tr ac k in g   s y s te m ,   b u th t w o   s y s te m s   ar en tire l y   d i f f er en t.  T h er ar m an y   al g o r ith m s   a v ailab le   in   t h liter at u r e.   Am o n g   t h ese  alg o r it h m   t h m o s co m m o n   b ei n g   P er tu r b   a n d   Ob s er v e,   In cr e m e n ta l   C o n d u cta n ce ,   C o n s ta n t V o lta g m eth o d .       2 . 1 .         Co ns t a nt  Vo lt a g M et ho d   T h is   m et h o d   g i v es  f aste s r es p o n s as  it  d o es  n o i n v o lv p er tu r b atio n .   I is   th s i m p le s m et h o d   a m o n g   all   an d   h as  n o   o s cil la tio n   ar o u n d   MP P .   I w o r k s   o n   t h b asi s   t h at  r atio   o f   s o la r   p an el  v o lta g at   m ax i m u m   p o w er   ( V m p p )   an d   its   o p en   cir cu it  v o ltag ( Vo c)   i s   co n s ta n t     V m p p /Vo =K                   ( 8 )     T h er ar e   b asically   t w o   t y p es  o f   co n s ta n v o lta g tech n iq u av ailab le  in   t h liter atu r e.   I n   o n m et h o d   w e   is o late   th e   s o lar   p a n el  to   c alcu late   V OC ,   t h e n   b y   u s i n g   eq u atio n   ( 8 )   co r r ec t o p er atin g   p o in is   ca lcu la ted   f o r   p ar ticu lar   v alu e   o f   w h o s v alu e   d ep en d   u p o n   t h m ater i al  o f   s o lar   ce ll.  T h en   th e   ar r a y   v o lta g i s   ad j u s ted   till   V MPP   is   r ea c h ed .   T h d r aw b ac k   o f   t h is   m et h o d   is   i is   d i f f ic u lt  to   c h o o s o p ti m al  v al u e   o f   w h ic h   v ar ie s   in   t h r an g o f   ( 7 3 - 8 0 )   %.  I t s   ef f icie n c y   i s   r elati v el y   lo w .   T h m ai n   d is ad v a n ta g o f   a b o v m et h o d   is   to   ca lcu late  Vo c,   th p an e l h as to   b d is co n n ec ted   w h ic h   lead s   t o   m o m en tar y   p o w er   lo s s .     T h d u r atio n   b et w ee n   t w o   c o n s ec u tiv s a m p l in g   ti m i s   an o th er   c h allen g e s   o f   t h v o l tag b ased   MP PT .   Sa m p le  an d   h o ld   cir c u its   ar u s ed   to   s to r Vr ef .   I f   th s a m p li n g   p er io d   is   lar g e,   h o ld   ca p ac ito r   w ill   d r o p   [ 1 4 ]   an d   Vr ef   w ill  ch a n g lead in g   to   en er g y   lo s s .   M o r eo v er   if   s a m p li n g   p er io d   is   lar g b et w ee n   t w o   s a m p li n g   i n ter v al s ,   ch a n g i n   at m o s p h er ic  co n d itio n   s u c h   a s   te m p er at u r o r   s o lar   in s o lati o n   w ill  s h if t   MP P ,   w h ic h   w ill a g ain   r es u lt i n   lo s s   o f   en er g y .     T h o th er   m et h o d   o f   co n s tan v o lta g m e th o d   is   th u s e   o f   p ilo p an el  to   ca lc u late  o p en   cir cu i t   v o ltag e.   I n   o r d er   to   eli m i n ate  ab o v d is ad v an tag e s   [ 1 5 ]   s u g g ested   u s o f   p ilo p an el  o f   s i m ilar   c h ar ac ter is tic .   Hen ce   t h p r o b lem   o f   d i s co n n ec tin g   P p an el  is   r e m o v ed .   T h ch ar ac ter is tic  o f   m ain   P V   p an el  an d   p ilo P V   p an el  m a y   n o t   b s i m ilar   th o u g h   o f   s a m r ati n g   m a y   lead   to   w r o n g   MP P .   A   n ee d   o f   ex tr p ilo p an el  w ill  al s o   in cr ea s t h co s an d   s p ac r eq u ir e m e n t.  A s   s h o w n   in   F i g u r 2 ,   p ilo t   s o lar   p an el  o f   s a m ch ar ac ter is tic  as   th at  o f   m ain   s o lar   p an el  is   u s ed   to   ca lcu late  V OC ,   w h ic h   eli m in ate  t h lo s s   o f   P p o w er   d u r in g   V OC   m ea s u r e m e n as  i n   p r ev io u s   m et h o d   o f   co n s tan v o ltag e.   T h d r a w b ac k   o f   t h is   m eth o d   is   th at  it  is   co s tlier   as  an   ex tr p ilo t p an el  is   b ei n g   u s ed .   Mu lti L e v el  I n v er ter   is   u s e d   f o r   in teg r atio n   o f   s o lar   P to   th g r id   [ 1 6 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     A n   I mp r o ve d   C o n s ta n t V o lta g B a s ed   MPP T Tec h n iq u fo r   P MDC   Mo to r   ( Mo h a mme d   A s im )   1332         Fig u r 1 .   Var iatio n   o f   o p er atin g   p o in w it h   lo ad s           Fig u r e   2 .   An alo g   MP P T       2 . 2 .         Co ns t a nt  Vo lt a g Co nt ro lled  M P P T   M e t ho f o P M DC  M o t o r   T h r ef er en ce   v o lta g i s   ta k en   a s   f r ac tio n   o f   V OC .V OC   is   ca lcu la ted   b y   th e   p ilo p an el  w h ic h   r e m ain s   o p en   cir cu ited .   A   P I   co n tr o ller   is   u s ed   to   ad j u s th d u t y   r atio   o f   an   MP PT   co n v er ter   in   f ee d b ac k   co n tr o l s y s te m .   C o n s ta n t v o lta g MP PT   r eq u ir es o n l y   o n s e n s o r   an d   ca n   b ex ec u ted   w ith   b o th   an alo g u a n d   di g ital  cir cu i ts .   A   s m all  p ilo P p an el  o f   s i m ilar   c h ar ac ter is tic  as  th a o f   m ai n   P p an el  is   u s ed   to   m ea s u r e   th o p en   cir cu it  v o ltag u n d er   n o   lo ad   co n d itio n .   A   f r ac t io n   o f   th o p en   cir cu i o u tp u v o lt ag o f   t h p ilo P V   p an el,   w h ic h   co r r esp o n d s   to   MP P   v o l tag e,   is   u s ed   as  th r e f er en ce   v o ltag e.   T h er r o r   s ig n al  is   p as s ed   th r o u g h   P I   co n tr o ller   w h ic h   is   co m p a r ed   w it h   h i g h   f r eq u en c y   tr ia n g u lar   w a v an d   t h s i g n al  g e n er ated   is   f ed   to   th e   g ate  o f   GT s w itc h .   T h p u l s w id th   m o d u lated   ( P W M)   o u tp u i s   u s ed   to   d r iv th G T o f   s tep - d o w n     dc - d co n v er ter .   T h d u t y   c y c le  o f   t h co n v er ter   c h a n g e s   til l   th P p a n el  v o ltag e   b ec o m e s   eq u al   to   th e   MP v o ltag e .       3.   SI M UL AT I O R E S UL T S   Si m u latio n   w a s   ca r r ied   o u u p   to   5   s ec o n d s   f o r   v ar io u s   te m p er atu r an d   in s o latio n   co n d it io n s   o f   P m o d u les.  T h d if f er en o u tp u t   at  d if f er e n te m p er at u r es  a n d   f o r   d if f er e n in s o latio n   f r o m   1 0 0   m W /c m 2   to   3 0   m W /c m 2   f o r   P ar r ay   is   s h o w n   in   tab le  1   f o r   d ir ec t ly   co u p led   an d   f o r   M P PT  co n n ec ted   P MD C   m o to r   T h e   ar r ay   ef f ic ien c y   b y   ȵ array   =( P ar r ay /P m ax ) ×1 0 0   w h er P m a x   is   th m a x i m u m   p o w er   th a P ar r ay   is   d eliv er i n g   to   th P MD C   m o to r   u n d er   g i v en   co n d itio n s   an d   P ar r a y   i s   o u tp u p o w er   o f   t h P ar r a y .   T h ar r a y   e f f ici e n c y   p lo tted   in   g r ap h   in d icate s   th ex ten o f   u tili za tio n   o f   P ar r a y .   I m a y   b o b s er v ed   th at  f o r   lo w   i n s o latio n   th e   ar r ay   p o w er   is   v er y   lo w .   T h is   in d icate s   t h at  o p er atin g   p o in t   o f   th P ar r a y   is   f ar   f r o m   it s   m a x i m u m   p o w er   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6   1 3 3 0     1 3 3 6   1333   p o in r esu lt in g   i n   p o o r   ar r ay   e f f icien c y .   T h u s ,   ar r ay   is   p o o r ly   u t ilized   at  lo w   in s o latio n   i n   d ir ec tly   co u p led   s y s te m ,   b u t f o r   th MP P T   c o n n ec ted   lo ad   th ef f icie n c y   i s   s ee n   to   in cr ea s e.       T ab le  1 .   A r r ay   P o w er   f ed   to   PMDC  m o to r   w it h   an d   w it h o u MP PT     T e mp = 3 0 C   T e mp = 2 6 C   T e mp = 2 0 C   Sx   Pa   P max   ( W M * )   P max   ( M * )   Pa   P max   ( W M * )   P max   ( M * )   Pa   P max   ( W M * )   P max   ( M * )   1 0 0   1 5 9 1   1 5 2 5   1 5 5 5   1 6 4 6   1 5 7 9   1 6 0 8 . 4   1 7 8 0   1 7 5 0   1 7 4 0 . 4   95   1 5 0 9   1 4 4 6   1 5 0 0   1 5 6 2   1 4 9 4 . 8   1 5 5 3   1 7 1 2   1 6 9 6 . 7   1 7 0 2 . 9   90   1 4 7 4   1 4 1 0   1 4 6 0   1 5 2 6   1 4 5 9   1 5 1 3 . 0   1 6 0 5   1 5 1 3 . 8   1 5 9 6   85   1 3 1 5   1 2 2 4   1 3 0 1   1 3 6 1   1 2 5 3 . 4   1 3 4 7   1 4 3 1   1 3 3 2   1 4 1 7   80   1 2 3 2   1 0 3 6   1 0 9 1   1 2 7 5   1 1 4 8 . 3   1 2 5 6 . 5   1 3 5 0   1 2 2 9 . 9   1 3 3 1 . 1   75   1 1 3 9   1 0 2 0   1 0 0 7   1 2 4 0   1 0 8 8 . 7   1 2 2 0 . 9   1 2 3 9   1 1 0 9   1 2 2 0 . 6   70   1 0 5 4   9 4 0 . 9   9 9 1 . 9   1 0 6 5   9 3 5 . 0 7   1 0 0 7 . 4   1 1 4 5   1 0 2 3   1 0 7 9 . 0   65   9 6 4 . 7   8 3 5 . 5   8 9 1 . 6   9 9 7 . 5   8 6 3 . 9   9 2 2 . 1   1 0 4 9   9 2 6 . 2 6   9 6 9 . 2   60   9 3 2 . 3   7 9 5 . 2   8 6 0 . 9   9 6 3 . 3   8 3 4 . 3   8 9 0 . 2   1 0 1 2   8 9 1 . 5 7   9 3 5 . 4   55   8 9 7 . 1   7 5 9 . 8   8 2 8 . 2   8 2 1 . 7   6 7 6 . 4   7 5 8 . 7 5   9 7 3 . 6   8 5 1 . 9   8 9 9 . 3   50   8 0 1 . 1   6 7 1 . 3   7 0 7 . 3   7 9 7 . 3   6 5 5 . 3   7 3 4 . 3 1   9 3 1 . 6   8 0 4 . 9   8 6 0 . 3   45   6 2 7 . 9   4 2 7 . 9   5 1 0 . 2   7 4 8   6 1 5 . 8   5 2 7 . 1   8 0 1 . 1   6 8 1 . 7 3   6 5 1 . 2 1   40   5 4 7 . 9   4 1 1 . 4   4 5 0   5 6 5 . 6   4 2 4 . 6   4 6 4 . 7   5 9 2 . 8   4 4 5 . 1   4 8 7 . 3   35   4 6 8 . 9   3 1 9 . 3   3 7 2 . 2   4 8 3 . 7   3 2 9 . 4   3 8 4   5 0 6 . 5   3 4 4 . 9   4 0 2 . 3   30   3 9 2   1 7 1   2 1 2 . 1   4 0 3 . 9   1 7 6 . 2   2 1 8 . 6   4 2 2 . 2   1 8 4 . 2   2 2 8 . 6   * W M -   W i t h o u t   M P P T   *   M -   M P P T       T h s i m u lat io n   w a s   ca r r ied   o u f o r   te m p er at u r r a n g i n g   f r o m   2 0 0 C   to   3 0 0 a n d   f o r   s o lar   in s o latio n   1 0 0 m W /c m 2   to   3 0 m W /c m 2 .   F ig u r 3   a n d   Fi g u r 4   s h o w s   v ar iatio n   o f   ar r a y   e f f icie n c y   with   s o lar   i n s o latio n   an d   te m p er at u r w it h o u MP PT   an d   w ith   MP PT   r esp ec tiv el y .   A t   s o lar   i n s o latio n   o f   1 0 0   m W /c m 2   t h ar r a y   p o w er   is   1 5 9 1   w atts ,   w h er ea s   at  3 0   m W /c m 2   t h ar r a y   p o w e r   is   3 9 2   w a tts   o n l y .   T h ef f ici en c y   is   in   th e   r an g e   95% - 8 2 f o r   s o lar   in s o latio n   1 0 0   W / m 2   to   4 5   W / m 2   a n d   in   t h r a n g e   o f   7 5 - 4 3 %   f o r   s o lar   i n s o latio n     4 0   W /m 2   to   3 0   W /m f o r   d ir ec tl y   co n n ec ted   s y s te m .   T h ef f icie n c y   i s   s ee n   to   in cr ea s af ter   MP PT   is   i m p le m en ted   a n d   is   in   t h r a n g 9 9 % - 8 2 f o r   s o lar   in s o l atio n   1 0 0   W /m 2   to   4 5   W /m 2   an d   in   t h r an g e     o f   8 0 - 5 4 % f o r   s o lar   in s o lati o n   4 0   W /m 2   to   3 0   W /m f o r   MP PT   c o n n ec ted   s y s te m .   T h s i m u lat io n   r es u lt   o f   d ir ec tl y   co u p led   P M DC   m o t o r   is   s h o w n   i n   Fig u r 5   a n d   F ig u r 7 .   I s h o w s   v ar iatio n   o f   i n p u lo ad   p o w er   w it h   s o lar   in s o latio n   ( MP PT )   at  T 3 0 0 C   an d   T =   2 2 0 C . Fo r   T = 3 0 0 C   an d   s o lar   in s o latio n   o f   1 0 0   m W /c m 2   th e   in p u p o w er   to   P MD C   m o to r   is   ab o u 1 5 2 5   w at ts ,   w h er ea s   at  3 5   m W /c m 2   th e   lo ad   p o w er   i s   ab o u t   3 1 9 . 3   w atts   o n l y .   Fig u r 6   a n d   F i g u r 8   s h o w s   v ar ia tio n   o f   ar r a y   p o w er   w it h   s o lar   in s o latio n   ( MP PT )   at  T 3 0 0 C   an d   T 2 2 0 C .   Fo r   T =3 0 0 an d   s o lar   in s o lat io n   o f   1 0 0   m W /c m 2   th ar r a y   p o w er   in cr ea s e s   to   1 5 5 5   w atts ,   w h er ea s   at  3 5   W /m 2   t h ar r a y   p o w er   in cr ea s es to   3 7 2 . 2   w a tt.   Hen ce   i ca n   b s ee n   f r o m   t h ab o v f i g u r es  t h at   t h p o w er   d ec r ea s es  w i th   d ec r ea s i n   t h i n s o latio n   lev el  as  w el as  w it h   a n   in cr ea s in   t h te m p er at u r e.   T h ef f i cien c y   o f   th i m p r o v ed   co n s ta n v o lta g m et h o d   w a s   f o u n d   to   in c r ea s i n   all  t h ca s es o f   i n s o latio n .             Fig u r e   3 .   A r r a y   e f f icien c y   w it h o u t M P P T   f o r   d if f er e n t so lar   in s o latio n   a n d   te m p er atu r e     Fig u r e   4 .   A r r a y   e f f icien c y   w it h   MP PT   f o r   d if f er en s o lar   in s o latio n   an d   te m p er at u r e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     A n   I mp r o ve d   C o n s ta n t V o lta g B a s ed   MPP T Tec h n iq u fo r   P MDC   Mo to r   ( Mo h a mme d   A s im )   1334         Fig u r e   5 .   Var iatio n   o f   P m ax   o f   d ir ec tl y   co u p led   s y s te m   w it h   s o lar   in s o lat io n   f o r   co n s tan te m p er atu r e= 3 0 °C         Fig u r e   6 .   Var iatio n   o f   P m ax   o f   MP PT   co n n ec ted   s y s te m   w it h   s o lar   in s o lat io n   f o r   co n s tan te m p er atu r e= 3 0 °C           Fig u r e   7 .   Var iati o n   o f   P m ax   o f   d ir ec tl y   co u p led   w it h   s o lar   in s o latio n   f o r   co n s ta n t te m p er at u r e= 2 2 °C       Fig u r e   8 .   Var iatio n   o f   P m ax   o f   MP PT   co n n ec ted   s y s te m   w it h   s o lar   in s o lat io n   f o r   co n s tan te m p er atu r e= 2 2 °C       4.   CO NCLU SI O N   T h p o w er   ca n   b m ax i m ized   f r o m   P p an el  b y   i n ter f ac i n g   a n   MP P T .   T h MP PT  ad ju s t h P V   p an el  v o ltag to   r ef er en ce   v o ltag e.   I n   th i s   p ap er ,   d ir ec tly   c o u p led   P MD C   m o to r   w it h   P p an el  an d   MPPT  co n n ec ted   P MD C   m o to r   m o d el  h as  b ee n   s i m u la ted .   An   an a l y s i s   o f   co n s ta n v o lta g alg o r ith m   w as  d o n e.   T h e   ef f ec o f   is o latio n   an d   te m p er atu r o n   s y s te m   b eh a v io r   is   e x a m in ed   a n d   t h u tili za tio n   i s   ca lcu lated   u n d er   v ar y i n g   at m o s p h er ic  co n d itio n .   T h MP tr ac k in g   s y s te m   u s es  co n s ta n v o lta g alg o r it h m   in   w h ic h   r ef er e n ce   v o ltag e   is   ca lcu la ted   w it h   t h e   h elp   o f   p ilo p an el.   T h s i m u latio n   r es u lt  s h o w s   t h at  MP P   is   tr ac k ed   u n d er   ch an g i n g   i s o latio n   co n d itio n s .   T h r esu lts   w er ta k en   at  d if f er en v alu e s   o f   te m p er at u r an d   s o lar   in s o latio n   an d   g r ap h   h as  b ee n   p lo tted   to   s h o w   t h b eh av io r   o f   th s y s te m   at  v ar y in g   co n d itio n s .   T h f in d in g s /r e s u l t s   p r esen ted   in   th p ap er   w il l   h elp   in   th e f f ec t iv u tili z atio n   o f   s o lar   en er g y   r e s o u r ce s ,   esp ec iall y   i n   r e m o te/is o lated   ar ea   w h er P MD C   m o to r   ca n   b u s ed   f o r   w ater   p u m p in g   f o r   ir r ig atin g   t h e   ag r icu lt u r al  f ield s .       RE F E R E NC E S   [1 ]   L a ta   T rip a th i,   A . K.  M ish ra ,   A n il   Ku m a r   Du b e y ,   C. B.   T rip a th i,   P ra sh a n Ba re d a r.   Ren e wa b le  e n e rg y An   o v e rv iew   o n   it c o n trib u ti o n   in   c u rr e n e n e rg y   sc e n a rio   o f   In d ia ,   Ren e wa b le a n d   S u sta i n a b le  E n e rg y   Rev iews .   2 0 1 6 ;   6 0 2 2 6 - 2 3 3 .     [2 ]   M o h d   T a riq ,   Kh y z e S h a m si,  T a b re z   A k h tar.  M o d e li n g ,   a n a lys is  a n d   d e v e lo p me n o h y b ri d   ma n u a a n d   so la r   PV   b a se d   p o we r g e n e ra t io n   sy ste m .   Am e ri c a n   Jo u rn a o f   El e c tri c a P o w e a n d   En e rg y   S y ste m s 2 ,   2 0 1 3 2 4 4 - 4 9 .   [3 ]   A s k a rz a d e h ,   A li re z a .   Op ti m iza ti o n   o f   so lar  a n d   w in d   e n e rg y   s y st e m s:  A   su rv e y .   In ter n a ti o n a J o u r n a o Amb ie n t   En e rg y   ju st - a c c e p ted   2 0 1 6 ;   1 - 36.   [4 ]   M o h d   T a riq ,   S a g a Bh a rd w a j,   M o h d   Ra sh id .   Ef f e c ti v e   b a tt e ry   c h a rg in g   s y ste m   b y   so lar  e n e rg y   u sin g   c   p ro g ra m m in g   a n d   m i c ro c o n tro ll e r.   Ame ric a n   J o u rn a o El e c trica Po we r a n d   E n e rg y   S y ste ms   2 ,   2 0 1 3 2 4 1 - 4 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS   Vo l.   7 ,   No .   4 Dec em b er   2 0 1 6   1 3 3 0     1 3 3 6   1335   [5 ]   A .   T a riq ,   M . A .   Hu sa in ,   M .   A h m a d .   M .   T a riq ,   S imu la ti o n   a n d   stu d y   o a   g rid   c o n n e c ted   M u lt il e v e Co n v e rte r   ( M L C)  wit h   v a ry in g   DC  in p u t .   In   IE EE   Co n f e re n c e   o n   En v iro n m e n a n d   El e c tri c a En e rg y   In tern a ti o n a l   Co n f e re n c e   EE EIC  2 0 1 1 .   [6 ]   Bh a v n e sh   Ku m a r,   Yo g e sh   K.  Ch a u h a n ,   V iv e k   S h riv a st a v a .   A   c o m p a ra ti v e   stu d y   o f   m a x i m u m   p o w e p o i n trac k in g   m e th o d f o a   p h o t o v o lt a ic - b a se d   w a ter  p u m p in g   s y ste m .   In ter n a ti o n a J o u rn a o S u st a i n a b le  E n e rg y   3 3 ,   2 0 1 4 4 :   797 - 8 1 0 .   [7 ]   M o h d   T a riq ,   S .   Yu v a ra jan .   M o d e li n g   a n d   A n a ly sis  o f   S e lf   Ex c it e d   In d u c ti o n   G e n e ra to w it h   El e c tro n ic  l o a d   c o n tro ll e su p p ly in g   sta ti c   lo a d s.   Ca n a d i a n   J o u rn a o n   El e c trica a n d   E lec tro n ics   E n g i n e e rin g ,   4 ( 1 ):   9 - 1 3 .   [8 ]   R.   A n u su y a d e v i,   P .   S u re sh   P a n d i a ra jan ,   J.   M u ru g a   Bh a ra th i.   S li d i n g   M o d e   Co n tr o ll e b a se d   M a x im u m   P o w e P o in t   T ra c k in g   o f   DC  to   DC  Bo o st  Co n v e rter In t.   J o u rn a o Po we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ( IJ PE D S ),   2 0 1 3 3 ( 3 ):   321 - 3 2 7   [9 ]   G u d ime tl a   Ra m e sh ,   Ka ri  V a sa v i,   S .   L a k sh m S iri sh a .   P h o to v o lt a ic  Ce ll   F e d   3 - P h a se   In d u c ti o n   M o to Us in g   M P P T   T e c h n iq u e   I n t.   J o u rn a o P o we r E lec tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste m ( IJ PE DS ).   2 0 1 4 ;   5 ( 2 ):  2 0 3 - 2 1 0   [1 0 ]   Hu a q ian   W a n g ,   V in a y a g a m ,   L . ,   Ha o   Jia n g ,   Zh Qia n g   Ca i,   Qi a n g   Ni,   Ho n g q u n   L i.   A   n e M P P T   tec h n iq u e   f o th e   m a x i m iz a ti o n   o f   o v e ra ll   s y ste m   o u tp u in   so lar  g e n e ra ti o n .   in   Po w e El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms   ( PE DS ) .   2 0 1 5 ;   791 - 7 9 5 ,   9 - 12.   [1 1 ]   A b u   Tariq ,   M o h a m m e d   A si m ,   a n d   M o h d   T a riq .   S imu l in k   b a se d   mo d e li n g ,   simu l a ti o n   a n d   Per fo rm a n c e   Eva lu a ti o n   o a n   M PP T   fo r m a x imu m p o we g e n e ra ti o n   o n   re sistive   lo a d .   2 0 1 1 .   [1 2 ]   M . A .   El g e n d y ,   B.   Zah a w i ,   D.J.  A t k in so n .   C o m p a riso n   o f   Dire c tl y   Co n n e c ted   a n d   Co n sta n Vo lt a g e   Co n tro ll e d   P h o t o v o lt a ic  P u m p in g   S y ste m s,  in   S u sta in a b le E n e rg y ,   IEE T ra n s a c ti o n s   o n .   2 0 1 0 1 (3 ):   1 8 4 - 1 9 2 .   [1 3 ]   Ra v e e n d h ra ,   Do g g a ,   P a d m a n a b h   T h a k u r,   a n d   A b h ise k h   Ch a u h a n .   F P G A   Co n tro ll e d   P o w e Co n d i ti o n i n g   S y ste m   f o S o lar  P V   F e d   P M DC  M o t o r.   Po we r E lec tro n ics   a n d   Ren e wa b l e   En e rg y   S y ste ms .   S p r in g e In d ia.   2 0 1 5 ;   3 2 1 - 3 2 8 .   [1 4 ]   Ja w a d   A h m a d .   Fra c ti o n a O p e n   Circ u i V o lt a g e   B a se d   M a x imu Po we T r a c k e fo P h o t o v o lt a ic  Ara y s In tern a ti o n a C o n f e re n c e   o n   S o f tw a r e   Tec h n o lo g y   a n d   En g in e e rin g .   2 0 1 2 2 4 7 - 2 5 0 .   [1 5 ]   A b u   Tariq ,   M . S . J.  A sg h a r.   De v e lo p me n o a n   A n a l o g   M a x imu m   Po we Po in T ra c k e fo Ph o t o v o lt a ic  Pa n e l P r o c e e d in g o f   ,   T h e   si x th   In tern a ti o n a Co n f e re n c e   o n   P o w e El e c tro n ics   a n d   Driv e   S y ste m s - P EDS   2 0 0 5 ,   Ku a la   L u m p u r,   M a lay sia .   2 0 0 5 .   [1 6 ]   M irza   M o h a m m a d   S h a d a b ,   M u h a m m a d   T u fa il ,   Qa m a A l a m ,   M . A .   M a ll ick ,   S i m u latio n   a n d   A n a l y sis  o f   G rid   c o n n e c ted   M u lt il e v e c o n v e rter  to p o lo g ies   a n d   th e ir  c o m p a rsio n ,   J o u rn a o E lec tricla sy ste a n d   i n fo rm a t io n   tec h n o l o g y -   E lse ivie r ( J ES IT ).   S e p t.   2 0 1 4 ;   1 ( 2 ):  1 6 6 - 1 7 4 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS         M o h a m m e d   As i m   re c e iv e d   B. T e c h .   a n d   M . T e c h   En g g .   d e g re e   f ro m   A li g a rh   M u slim   Un iv e rsit y ,   A li g a rh ,   In d ia  i n   2 0 0 7   a n d   2 0 0 9 ,   re sp e c ti v e l y .   He   is  p u rsu i n g   P h D   in   El e c tri c a e n g i n e e rin g   f ro m   In teg ra Un iv e rsit y ,   L u c k n o w .   He   is  w o rk in g   a A ss istan P r o f e ss o in   th e   De p a rtm e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   In teg ra Un iv e rsit y ,   L u c k n o w ,   In d ia.  His  re se a r c h   in tere sts  in c lu d e   re n e wa b le  e n e rg y   s y ste m s,  p o we s y ste m   a n d   d riv e s.  He   h a m a n y   p u b li c a ti o n in   n a ti o n a l     a n d   i n tern a ti o n a j o u rn a ls   a n d   c o n f e re n c e s.  He   a lso   se rv e s   a re v i e we o f   re p u ted   i n tern a ti o n a l   jo u r n a ls.         M o h d   T a riq   h a c o m p lete d   B. T e c h   in   El e c tri c a En g in e e ri n g   f ro m   A M in   2 0 1 1   w it h   1 st   ra n k   in   th e   b a tch   in   G AT (sc o re   o f   9 9 . 7   p e rc e n ti le)  a n d   2 nd   Ra n k   in   o rd e o f   m e rit   (9 . 5 9   C P o u o f   1 0 . 0 ).   He   d id   h is  M . T e c h   in   M a c h in e   Driv e s an d   P o w e El e c tro n ics   f ro m   II T   Kh a ra g p u in   2 0 1 3 .   He   w o rk e d   a a   S c ien ti st  a n d   w a s   a tt a c h e d   to   t h e   M a rin e   S e n so S y ste m   g ro u p   a NIO T ,   M in .   o f   Earth   S c ien c e s,  G o v t.   o f   In d ia,  Ch e n n a i,   w h e re in   h e   w a in v o lv e d   in   m a n y   p ro jec ts  w h ich   in c lu d e th e   d e sig n   o f   h ig h   s p e e d   u n d e rw a ter  BLDC  m o to w it h   c o n tro ll e rs,  d e sig n   o f   p o rtab le   p o w e su p p ly   f o b u ried   o b jec sc a n n in g   so n a (BOSS )   e tc.  to   n a m e   f e w .   P re se n tl y ,   h e   is   pur su i n g   P h D   a t   S c h o o o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n ic  En g i n e e rin g ,   Na n y a n a g   Tec h n o lo g ica l   Un iv e rsit y ,   S in g a p o re .   M r.   T a ri q   a h is  y o u n g   a g e   is   th e   in v e n to o f   m a n y   US/ In d ia  p a ten ts     a n d   h a p u b li s h e d   a   larg e   n u m b e r   o f   re se a rc h   p a p e rs  in   In tern a ti o n a in d e x e d   jo u r n a ls  a n d   IEE E   c o n f e re n c e s.    He   h a s   a c a d e m ic  v isit   o f   m o r e   th a n   7   c o u n tri e s.   He   is  re c ip ien o f   m a n y   b e st   re se a rc h   p a p e a w a rd s,  sc h o lars h ip   e tc.  His  re se a rc h   in tere st   in c lu d e p o w e e lec tro n ics   a p p li c a ti o n   i n   re n e w a b le en e rg y   a n d   e lec tri c   v e h icle s.         M . A .   M a ll ick   re c e i v e d   BS c . En g g .   a n d   M . S c .   En g g .   d e g re e   f ro m   A li g a rh   M u sli m   Un iv e rsit y ,   A li g a rh ,   In d ia  in   1 9 9 4   a n d   1 9 9 8 ,   re sp e c ti v e l y .   He   re c e iv e d   h is  P h D   d e g re e   in   th e   y e a 2 0 1 1   f ro m   In teg ra Un iv e rsity ,   L u c k n o w .   He   is  w o rk in g   a P ro f e ss o in   th e   De p a rtm e n o f   El e c tri c a l   En g in e e rin g ,   In teg ra Un iv e rsity ,   L u c k n o w ,   In d ia.  His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   re n e w a b le   e n e rg y   s y ste m s,  p o w e r   s y ste m   m o d e li n g ,   in stru m e n tatio n ,   e lec tri c a m a c h in e a n d   d riv e s.  He   is  se r v in g   a F e ll o w   o f   IE  (In d ia),   A s so c iate   m e m b e o f   IET (In d ia).  He   h a m a n y   p u b li c a ti o n i n   n a ti o n a a n d   in tern a ti o n a jo u rn a ls  a n d   c o n f e re n c e s.  He   a lso   s e rv e d   a s   re v ie w e r   o re p u ted   n a ti o n a a n d   in ter n a ti o n a jo u rn a l s.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694     A n   I mp r o ve d   C o n s ta n t V o lta g B a s ed   MPP T Tec h n iq u fo r   P MDC   Mo to r   ( Mo h a mme d   A s im )   1336         Dr.    Im ti a z   A sh ra f   is  a   p ro f e s so in   El e c tri c a En g in e e rin g   d e p a r tm e n sin c e   2 0 1 1 .   He   d i d   h is   b a c h e lo rs  a n d   m a ste r’s  d e g re e in   e lec tri c a e n g in e e rin g   a n d   p o w e s y ste m   a n d   d riv e re sp e c ti v e l y   f ro m   El e c tri c a l   En g in e e rin g   De p a rt m e n t,   A M A li g a rh ,   In d ia.  He   o b tain e d   h is  P h f ro m   II T   D e lh i   in   2 0 0 5 .   He   tau g h in   d if f e re n Un iv e rsiti e s   in   KSA   f ro m   2 0 0 8   t o   2 0 1 2 .   He   h a p u b li sh e d   a ro u n d   5 0   re se a rc h   p a p e rs  in   Na ti o n a a n d   In tern a ti o n a jo u rn a ls  a n d   p r o c e e d in g o c o n f e re n c e s.  His  f ield   o f   re se a rc h   is  e lec tri c   p o w e s y ste m   a n d   d riv e s,  re n e w a b le  e n e rg y     a n d   e n e rg y   c o n se rv a ti o n &   m a n a g e m e n a n d   p o ll u ti o n   m it ig a ti o n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.