7
Hội nghị toàn quốc về Điều khiển và Tự động hoá - VCCA-2011 VCCA-2011 Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ Modeling, simulation, design and manufacture power converter for small power solar system Ngô Mạnh Tiến e-Mail: [email protected] Phạm Xuân Khánh e-Mail: [email protected] Đặng Văn Hiệp e-Mail: [email protected] Trường Cao đẳng nghề Công nghệ cao Hà Nội Hà Thị Kim Duyên e-Mail: [email protected] Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Tóm tắt: Bài báo trình bày về mô hình hóa, mô phỏng tấm Pin năng lượng mặt trời, thuật toán bám điểm công suất cực đại MPPT (maximum power point tracking), thiết kế phần cứng và lập trình phần mềm cho các khối: điều khiển đế xoay tấm PIN theo mặt trời, nạp acquy tự động, khối DC-DC, khối DC-AC. Bộ biến đổi công suất và điều khiển đã được thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh, kết quả chạy thử nghiệm với tấm Pin mặt trời công suất nhỏ 80W cho kết quả đúng với mô phỏng và thiết kế. Abstract: This paper presents the modeling, simulation of solar panel, maximum power point tracking block (MPPT), hardware design and software program for blocks: control rotary base of solar panel follows the sun, battery changing automatically, DC- DC block, DC-AC block. Power converter and controller have been designed and manufactured completely, the result of experiment with small power solar panel (80W) provides results which are true to simulation and design. Keywords: Solar Power, MPPT, dsPic33f, Solar batery changer. Ký hiệu Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa ph I A Dòng điện do ánh sáng mặt trời và PMT sinh ra D I A Dòng điện chạy qua diode D sh I A Dòng điện chạy qua nội trở song song L I A Dòng điện chạy qua điện trở tải L R và nội trở nối tiếp s R của PMT 0 I H Dòng điện bão hòa của diode D sh R , s R rad/s Nội trở song song và nối tiếp của PMT L U V Điện áp trên tải L R Q C Điện tích, ( 19 1, 6x10 Q C) T K Nhiệt độ tuyệt đối của bề mặt dàn pin năng lượng mặt trời, (T=300 K) k (J/K) Hsố Boltzman’s 23 1,38x10 k n Hệ số mặt ghép p-n trong dàn pin năng lượng mặt trời Chữ viết tắt PV Photovoltatic PMT Pin Mặt trời MPPT Maximum power point tracking DC-AC Chuyển đổi một chiều – xoay chiều DC-DC Chuyển đổi một chiều - một chiều 1. Phần mở đầu H. 1 đ khối h thống nng ng t tri [1] Tm Pin t tri P: Chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành điện năng điện áp một chiều. hi x thut toán PPT-(Maximum power point tracking): Tìm điểm công sut cực đại, module PV luôn tạo được công suất lớn nhất ở đầu ra theo khả năng của n tương ứng với các điều kiện môi trường khác nhau. hối -DC: Bộ chuyển đổi điện áp một chiều, cung cấp các mức điện áp một chiều phc v cho các tải một chiều khác nhau. ch np quy: Nạp điện cho acquy. cquy đng vai trò tích ly năng lượng của hệ thống để sử dng khi điều kiện thời tiết bất lợi hoặc vào buổi tối hay trong PIN mặt trời Xử lý thuật toán MPPT DC- DC DC- AC Mạch bảo vệ Mạch nạp acquy Tải 453

Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ

  • Upload
    pvdai

  • View
    508

  • Download
    6

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Hội nghị toàn quốc về Điều khiển và Tự động hoá - VCCA-2011Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ Modeling, simulation, design and manufacture power converter for small power solar systemNgô Mạnh Tiến e-Mail: [email protected] Phạm Xuân Khánh e-Mail: [email protected] Đặng Văn Hiệp e-Mail: [email protected] Trường Cao đẳng nghề Công nghệ cao Hà Nội Hà Thị Kim Duyên e-Mail: [email protected] Trường Đại Học Công

Citation preview

Page 1: Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ

Hội nghị toàn quốc về Điều khiển và Tự động hoá - VCCA-2011

VCCA-2011

Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ

thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ

Modeling, simulation, design and manufacture power converter for small

power solar system

Ngô Mạnh Tiến

e-Mail: [email protected]

Phạm Xuân Khánh

e-Mail: [email protected]

Đặng Văn Hiệp

e-Mail: [email protected]

Trường Cao đẳng nghề Công nghệ cao Hà Nội

Hà Thị Kim Duyên

e-Mail: [email protected]

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Tóm tắt: Bài báo trình bày về mô hình hóa, mô

phỏng tấm Pin năng lượng mặt trời, thuật toán bám

điểm công suất cực đại MPPT (maximum power point

tracking), thiết kế phần cứng và lập trình phần mềm

cho các khối: điều khiển đế xoay tấm PIN theo mặt

trời, nạp acquy tự động, khối DC-DC, khối DC-AC.

Bộ biến đổi công suất và điều khiển đã được thiết kế

và chế tạo hoàn chỉnh, kết quả chạy thử nghiệm với

tấm Pin mặt trời công suất nhỏ 80W cho kết quả đúng

với mô phỏng và thiết kế.

Abstract: This paper presents the modeling,

simulation of solar panel, maximum power point

tracking block (MPPT), hardware design and software

program for blocks: control rotary base of solar panel

follows the sun, battery changing automatically, DC-

DC block, DC-AC block. Power converter and

controller have been designed and manufactured

completely, the result of experiment with small power

solar panel (80W) provides results which are true to

simulation and design.

Keywords: Solar Power, MPPT, dsPic33f, Solar

batery changer.

Ký hiệu Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa

phI A Dòng điện do ánh sáng mặt

trời và PMT sinh ra

DI A Dòng điện chạy qua diode D

shI A Dòng điện chạy qua nội trở

song song

LI A Dòng điện chạy qua điện trở

tải LR và nội trở nối tiếp

sR của PMT

0I H Dòng điện bão hòa của diode

D

shR , sR rad/s Nội trở song song và nối tiếp

của PMT

LU V Điện áp trên tải LR

Q C Điện tích, ( 191,6x10Q C)

T K Nhiệt độ tuyệt đối của bề mặt

dàn pin năng lượng mặt trời,

(T=300 K)

k (J/K) Hệ số Boltzman’s 231,38x10k

n Hệ số mặt ghép p-n trong dàn

pin năng lượng mặt trời

Chữ viết tắt PV Photovoltatic

PMT Pin Mặt trời

MPPT Maximum power point tracking

DC-AC Chuyển đổi một chiều – xoay chiều

DC-DC Chuyển đổi một chiều - một chiều

1. Phần mở đầu

H. 1 đ khối h thống n ng ng t tr i [1]

Tấm Pin t tr i P : Chuyển đổi năng lượng ánh

sáng mặt trời thành điện năng điện áp một chiều .

h i x thu t toán PPT-(Maximum power point

tracking): Tìm điểm công suất cực đại, module PV

luôn tạo được công suất lớn nhất ở đầu ra theo khả

năng của n tương ứng với các điều kiện môi trường

khác nhau.

hối -DC: Bộ chuyển đổi điện áp một chiều, cung

cấp các mức điện áp một chiều ph c v cho các tải

một chiều khác nhau.

ch n p quy: Nạp điện cho acquy. cquy đ ng vai

trò tích l y năng lượng của hệ thống để sử d ng khi

điều kiện thời tiết bất lợi hoặc vào buổi tối hay trong

PIN

mặt

trời

Xử lý

thuật toán

MPPT

DC-

DC

DC-

AC

Mạch

bảo

vệ

Mạch nạp acquy

Tải

453

Page 2: Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ

Hội nghị toàn quốc về Điều khiển và Tự động hoá - VCCA-2011

VCCA-2011

các hệ thống online khi điện áp tạo ra t module PV

không được sử d ng hết.

hối -AC: Bộ chuyển đổi điện áp một chiều sang

xoay chiều.

Khối o v : Đ ng vai trò bảo vệ trong nh ng trường

hợp như: quá tải,..

T i: C thể là xoay chiều hoặc một chiều

2. Mô hình hóa, mô phỏng Pin năng

lượng mặt trời và thuật toán MPPT 2.1 Mô hình hóa và mô phỏng PMT [1,5]

H. 2 ch đi n t ng đ ng PMT

T sơ đồ mạch điện tương đương của dàn pin năng

lượng mặt trời, ta c dòng điện LI là:

0 exp 1

L ph D sh

L L s L L sph

sh

I I I I

q U I R U I RI I

nkT R

(1)

Thông thường shR c giá trị rất lớn và sR c giá trị rất

nhỏ vì vậy ta c thể bỏ qua lượng L L s

sh

U I R

R t đ

biểu thức (1) được rút gọn thành:

0 exp 1

L ph D sh

L L s

ph

I I I I

q U I RI I

nkT

(2)

Trong công thức (2) c nhiều tham số kh xác định và

không cần thiết cho nên c thể bỏ qua. Mô hình toán

học đơn giản h a dàn pin năng lượng mặt trời là:

1

2

1 exp 1LL sc

oc

UI I C

C U

(3)

1

2

1 exp m

oc oc

UUmC

U C U

(4)

1

2 1 ln 1 m

oc sc

IUmC

U I

(5)

Để tính toán các tham số ambT , T , S , '

scI , '

ocU ,

'

mI , '

mU dưới điều kiện cường độ sáng mặt trời và

nhiệt độ môi trường biến đổi dựa vào các công thức:

air SambT T K (6)

efamb rT T T (7)

ef 1r

SS

S

(8)

'

ef

(1 )sc sc

r

SI I a T

S (9)

'

oc oc (1 )(1 )U U c T b S (10)

'

ef

(1 )m m

r

SI I a T

S (11)

' (1 )(1 )m mU U c T b S (12)

Trong đ :

efrS - Cường độ sáng mặt trời chuẩn, W/m2 , lấy

2

ef 1000 /rS W m

S - Cường độ ánh sáng mặt trời thực tế W/m2)

efrT - Nhiệt độ môi trường chuẩn, 250C, 298K)

ambT - Nhiệt độ môi trường thực tế, 0C )

S - Giá trị sai lệch gi a cường độ sáng mặt trời thực

tế với cường độ sáng mặt trời tiêu chuẩn, W/m2)

T - Giá trị sai lệch gi a nhiệt độ môi trường thực tế

với nhiệt độ môi trường chuẩn, K

K - Hệ số nhiệt độ của PMT, giá trị điển hình là,

0,30Cx(W/m

2)

'

scI - Dòng điện ngắn mạch của PMT dưới cường độ

sáng mặt trời S và nhiệ độ môi trường T, '

ocU - Điện áp mở mạch của PMT dưới cường độ sáng

mặt trời S và nhiệt độ môi trường T, U '

mI - Dòng điện công suất cực đại của PMT dưới

cường độ sáng mặt trời S và nhiệt độ môi trường T,

(A) '

mU - Điện áp cực đại của PMT dưới cường độ sáng

mặt trời S và nhiệt độ môi trường T, U

, ,a b c là các hằng số c giá trị:

0,0025; 0,5; 0,0028a b c

H. 3 ô phỏng t i u ink tấ Pin n ng ng t tr i

454

Page 3: Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ

Hội nghị toàn quốc về Điều khiển và Tự động hoá - VCCA-2011

VCCA-2011

H. 4 ết qu ô phỏng với tấ PIN 80W: đ c tính P/ và I/ khi c ng độ ánh sáng th y đ i

2.2 Thuật toán MPPT [6,7]

Trong hệ thống quang điện việc tối ưu công suất đầu

ra c vai trò rất quan trọng. Vì n giúp n ng cao hiệu

suất hoạt động c ng như n ng cao hiệu suất chuyển

đổi t năng lượng mặt trời thành điện năng, giúp cho

hệ thống luôn đưa ra được công suất lớn nhất trong

các điều kiện thời tiết khác nhau.

Như được minh họa trên H.5, khi module PV được

nối trực tiếp với tải thì điểm làm việc của hệ là giao

điểm của đường đặc tính Vôn-ampe của PV với

đường đặc tính tải. Trong nhiều trường hợp, điểm làm

việc này không phải là điểm c công suất lớn nhất

(Maximum Power Point - MPP của module PV. Để

khắc ph c nhược điểm này thì cần phải x y dựng một

thuật toán bám điểm c công suất lớn nhất MPPT.

Đ y là một vấn đề rất quan trọng trong một hệ năng

lượng mặt trời vì n c thể làm giảm số lượng các

mảng PV cần thiết để c được một công suất mong

muốn và tối ưu h a chế độ làm việc của hệ.

H. 5 Hình 2: Qu n h đi n áp và dòng củ P

Các phương pháp MPPT thường được sử d ng [7]:

+ Ph ng pháp đi n áp không đ i

+ Ph ng pháp dòng đi n ng n ch

+ Ph ng pháp đi n áp ch

+ Ph ng pháp qu n sát d o động

+ Ph ng pháp t ng độ d n

Trong các phương pháp trên thì phương pháp điện áp

không đổi, Phương pháp dòng điện ngắn mạch,

Phương pháp điện áp mở mạch là các phương pháp

đơn giản hơn, nhưng lại hoạt động kém chính xác nên

thường áp d ng trong các hệ thống công suất nhỏ.

Phương pháp quan sát dao động, phương pháp tăng độ

d n là các phương pháp hoạt động hiệu quả nhất,

chúng c thể hoạt động trong các điều kiện khác nhau

của bức xạ và nhiệt độ nhưng v n cho ta một kết quả

chính xác. Hai phương pháp này thường áp d ng

trong các hệ thống năng lượng mặt trời công suất lớn,

và thuật toán của chúng c ng rất phức tạp.

T một số đánh giá sơ lược trên c ng với nh ng

nghiên cứu thực nghiệm nh m tác giả đã chọn

phương pháp MPPT dòng điện ngắn mạch. Vì hệ

thống mà nh m tác giả nghiên là hệ thống năng lượng

mặt trời công suất nhỏ.

M T dò ắ mạc :

Phương pháp dòng điện ngắn mạch thực hiện đưa một

dòng điện tham chiếu efrI vào khối điều khiển công

suất. Dòng điện này là dòng điều khiển tối ưu để tạo

được công suất cực đại ở đầu ra của module PV. Và

được lấy t dòng điện ngắn mạch scI (là dòng điện

chảy qua module PV khi bị ngắn mạch, là dòng điện

lớn nhất thu được t module PV tương ứng với các

điều kiện biến đổi khác nhau của bức xạ:

ef .r scI k I (13)

Với k là hệ số tỉ lệ k = 0.9-0.98)

Vì vậy, trong quá trình hoạt động phương pháp này

cần đo dòng điện ngắn mạch scI . Để thu được scI ta

phải d ng các chuyển mạch tĩnh mắc song song với

module PV để tạo ra điều kiện ngắn mạch. Lúc này,

0PVV và công suất đầu ra t module PV bằng

không

H. 6 đ thu t toán củ ph ng pháp PPT dòng đi n

ng n ch

Tọa điều kiện

ngắn mạch

modul PV

Đo giá trị ISC

Cho Mudule

PV về điều kiện

làm việc

ef .r scI k I

∂ n+1 =∂ n -

∆∂

∂ n+1 =∂ n +∆

Đo lạiefrI

Đo PVI

efPV rI I

IPV = IREF

efPV rI I

Đúng

Đúng

Sai

Sai

Sai Đúng

455

Page 4: Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ

Hội nghị toàn Điều khiển và Tự động hoá toàn quốc lần thứ nh t- VCCA-2011

H. 7 đ ô phỏng trên Matlab Simulink thu t toán PPT

H. 8 ết qu ô phỏng: đi n áp đầu r củ P T và duty củ khối -AC

H. 9 ết qu ô phỏng: công suất và dòng r củ P T

3. Thiết kế phần cứng, lập trình phần

mềm cho bộ sản phẩm

H. 10 đ khối t ng thể phần cứng củ ộ s n phẩ

Trong hệ thống của nh m tác giả sử d ng bộ điều

khiển dsPIC33FJ12MC202 của hãng Microchip [6,8].

Đ y là dòng vi điều khiển hiệu năng cao với nhiều

module và chức năng mới ph c v cho các yêu cầu

khác nhau của người d ng như: DC, PWM, I2C,

SPWM ....Ngoài ra còn module thời gian thực real

time giúp thực hiện viêc điều khiển module PV bám

theo mặt trời theo thời gian thực.

3.1 Khối điều khiển quay PMT theo mặt trời

H. 11 u đ thu t toán điều khiển PMT á theo t

tr i theo th i gi n thực

STAR

T

Đặt thời gian đầu cho module

real-time (tset và tperiod

Đọc giá trị t

module

real-time (tread)

tread(n)-tset=tperiod

tset=tread(n)

Điều khiển

động cơ quay

theo g c đặt

trước

tread= tday_end

Điều khiển động cơ

quay về vị trí ban đầu

Đúng

Sai

Đúng Sai

DC

/DC

điều khiển

động cơ

xoay PIN

Vi Điều Khiển

MPPT

(Maximu

m power

point

tracking)

Bàn phím

nút nhấn

Khối

nguồn

Mạch nạp

acquy

DC

/AC

Khối hiển

thị

Tấm Pin

năng

lượng mặt

trời

220V/50

Hz

456

Page 5: Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ

Hội nghị toàn quốc về Điều khiển và Tự động hoá - VCCA-2011

VCCA-2011

3.2 Khối nạp ăcquy [2,3,8]

Ở đ y chúng tôi sử d ng IC UC3906 là một vi mạch

điều khiển nạp điện cho acquy do tập đoàn Texs

Instruments sản xu t, n bao gồm tất cả các mạch

điện cần thiết để tối ưu quá trình điều khiển nạp và

kéo dài tuổi thọ cho acquy chì-axit.

Vi mạch tích hợp này sẽ theo dõi và điều khiển cả

điện áp l n dòng điện đầu ra của bộ nạp thông qua ba

trạng thái nạp riêng biệt: đầu tiên là nạp với dòng điện

cao bulk-charge, thứ hai là nạp quá lượng over-

charge, cuối c ng là trạng thái nghỉ standly float-

state).

Ngoài ứng d ng nạp t PMT, mạch còn c chế độ nạp

thẳng t điện lưới 220V d ng cho các bộ lưu điện….

H. 12 đ khối h n p cquy

Với khả năng tự động điều chỉnh dòng điện và điện áp

nạp cho acquy, giúp tránh g y sunfat h a các bản cực

làm hỏng acquy, làm tăng tuổi thọ của acquy so với

việc sử d ng các mạch nạp acquy ngoài thị trường

hiện nay. Khi cquy gần đầy dòng nạp sẽ tự động

giảm dần để không làm cho acquy bị sôi, tránh g y

cháy nổ.

Ngoài ra, ở cuối mỗi chu kỳ nạp bộ nạp còn cung cấp

một chế độ nạp bảo trì với dòng điện nhỏ để đảm bảo

dung lượng acquy luôn là tối đa, điều này làm tăng

tuổi thọ của cquy nếu để l u không sử d ng. Còn ở

các bộ nạp acquy thông thường hầu như là người sử

d ng phải ngắt acquy ra khỏi bộ nạp khi acquy đầy

hoặc bộ nạp sẽ tự ngắt hoàn toàn, không cung cấp chế

độ nạp bảo trì và làm giảm tuổi thọ của cquy.

H. 13 ô hình ch n p cquy cho h thống

3.3 Khối DC-AC [2,3,4]

Khối này có nhiệm v biến đổi điện áp một chiều trực

tiếp t pin mặt trời hoặc dự tr trong ắc quy thành

điện áp hình sin xoay chiều 220v- 50Hz dùng cho các

tải xoay chiều.

Phần DC-DC biến đổi điện áp một chiều t PMT lên

380VDC chúng tôi sử d ng kỹ thuật DC-DC kiểu

biến áp flyback với các thông số:

- Công suất thiết kế: Pout = 150W

- Tần số đ ng cắt: 20 Khz

- Duty max = 0,62

- Dòng đỉnh: Ipeak = 26,4 A

- Kh a đ ng cắt: Mosfet IRF3205

- Biến áp xung lõi EE55: sơ cấp 7 vòng, thứ cấp

200 vòng. Dây quấn loại d y đồng cách điện 55.

- Diode chỉnh lưu: FR307

- Mosfet driver: UCC27322 của TI

- Mạch snubber cả phía dương và phía m

Điện áp sau đ được đưa qua bộ DC-AC Sin chuẩn:

H. 14 đ khối DC-AC

Sử d ng kỹ thuật Sin PWM dựa trên vi điều khiển

dsPIC33FJ12MC202 [6] tạo ra dạng xung biến đổi

theo tín hiệu sin. Tín hiệu này đưa vào mạch cầu H

với điện áp 380VDC t tầng DC-DC, và sử d ng

driver là IC IR2110.

Tầng lọc thông thấp lọc lấy tín hiệu điện áp Sin 220V-

50Hz t đầu ra mạch cầu H

H. 15 u đ thu t toán h iến đ i -A in chuẩn

4. Chạy thử nghiệm và đánh giá kết quả

Phát

xung

SPWM

Cách

ly

Driver

và cầu

H Tải

HVDC

- Đèn báo

- Chuyển mạch

sang khối nạp

ắc quy

- Tắt tất cả các

module đang

chạy

- Chuyển mạch cấp nguồn C

ra tải

- Hiển thị điện áp ra LCD

10 V

- Init PWM1(DC-DC)

- Init PWM2(SPWM)

- Init ADC, Timer

Trễ 30s

Quá dòng

- Tắt tất cả các

module đang

chạy

- Bật đèn cảnh

báo

- Muốn khởi

động lại nhấn

nút reset

DC IN

Sai

Đúng

457

Page 6: Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ

Hội nghị toàn quốc về Điều khiển và Tự động hoá - VCCA-2011

VCCA-2011

H. 16 Hình nh h thống hoàn chỉnh

Quá trình chạy thử nghiệm mạch nạp acquy của hệ

thống với acquy 12V-5Ah:

MPPT: trong quá trình chạy thử mạch với nh ng điều

kiện khác nhau về đầu ra của module PV dòng điện,

điện áp , như trong bảng 1 cho thấy mạch hoạt động

khá tốt, giá trị điện áp nạp cho acquy được gi tương

đối ổn định. Nhưng c ng cho thấy giá trị điện áp này

v n bị thay đổi do phương pháp MPPT dòng điện

ngắn mạch là phương pháp đơn giản, độ chính xác

chưa cao.

Thứ

tự

Điện áp

vào mạch

nạp acquy

đầu ra

moudule

PV)

Dòng

điện vào

mạch

nạp

acquy

đầu ra

module

PV)

Điện

áp nạp

acquy

Dòng

điện

nạp

acquy

1 18 2.5 13 2

2 16.14 2 12.97 1.74

3 16.13 1.9 12.92 1.6

4 16.11 1.8 12.88 1.50

5 16.10 1.6 12.84 1.35

6 16.11 1.2 12.76 0.9

ết qu ch y th nghi ứng d ng

H. 17 Hình 11: òng n p đ t đến giá trị x đã chọn

Nạ acquy nạp được khoảng 4÷5h các đèn báo chỉ

thị acquy đang nạp ở chế độ Over-charger nạp quá

ngưỡng . Sau khoảng 7÷8h nếu chọn dòng nạp bằng

1/10 dung lượng định mức của acquy thì dòng nạp

bắt đầu giảm dần t giá trị IMAX. Sau 12÷13h thì

acquy sẽ đầy và đi vào chế độ bảo trì với dòng nạp rất

nhỏ cỡ 250m để bảo đảm dung lượng acquy là tối

đa, lúc này bộ nạp sẽ c hệ thống đèn báo giúp chỉ thị

trạng thái nạp cho người sử d ng biết.

H. 18 ch đo và d ng sóng đầu r ch ọc thông thấp

Inverter 220V/50Hz: dạng s ng SPWM ra là dạng

xung c tần số 20Khz và độ rộng xung thay đổi. Kết

quả đo thực tế đáp ứng được yêu cầu về sự thay đổi

độ rộng xung khoảng t 2% đến 80% theo lý thuyết,

tần số chưa chính xác là 20Khz thực tế dao động

19,645kHz đến 20,045kHZ c thể do nhiễu vi điều

khiển, nhưng tần số này chấp nhận được vì sai lệch

không nhiều. Đ y là dạng s ng điều độ rộng xung trên

toàn chu kỳ 2 theo tín hiệu xung Sin 50Hz.

Dạng s ng đầu ra là dạng xung Sin tần số 50Hz. Thực

tế tần số này dao động nhỏ quanh 50Hz khoảng t

49,85Hz đến 50,10Hz. Tuy nhiên dạng s ng này đang

thực hiện ở chế độ tải công suất <100W, khi mắc các

tải khác nhau vào dạng s ng trên tải sẽ c sự thay đổi.

5. Kết luận Nh m tác giả đã mô hình h a, mô phỏng tấm PMT,

thuật toán MPPT, x y dựng hoàn chỉnh một bộ điều

khiển và biến đổi công suất cho hệ pin năng lượng

mặt trời. Hệ thống chạy ổn định và đạt công suất như

mong muốn, kiểu dáng công nghiệp và c khả năng

thương mại h a sản phẩm. Hướng phát triển tiếp theo:

+ ông suất h thống cần nâng c o.

+ Nghiên cứu c i thi n thu t toán PPT để nâng c o

hi u suất củ h thống.

Tài liệu tham khảo [1] Hoàng Dương H ng, “N ng ng t tr i

thuyết và ứng dựng”, Đại Học Bách Khoa Đà

Nẵng, 2008

[2] Nguyễn Văn Nhờ, “Đi n t công suất”, NXB

ĐH Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 2005

[3] Nguyễn Bính, “Đi n t công suất”, NXB Khoa

Học Kỹ Thuật, 2005

[4] Dr. Prasad Enjeti, Texas A&M University,

“Fuel Cell Inverter- 10 kW Design & Cost

An ysis”, 2001.

[5] Mukund R. Patel,U.S. Merchant Marine

Academy Kings Point, New York, U.S.A.

“Wind nd o r Power yste s esign,

An ysis, nd Oper tion” Second Edition,

Taylor & Francis Group, 2006.

[6] John Charais, ” xi u Power o r

onverter”, Microchip Technology Inc, 2010.

[7] Trishan Esram, Patrick L. Chapman,

“ o p rison of Photovo t ic Arr y xi u

Power Point Tracking Techniques”, IEEE

TRANSACTIONS ON ENERGY

CONVERSION 2009.

[8] Application note, Datasheet: dsPIC

33FJ12MC202, UC3906, BQ2031, UC3825,

UCC2577, IRF3205. IRF840, 6N137, IR2110

458

Page 7: Mô hình hóa, mô phỏng và thiết kế chế tạo bộ biến đổi công suất cho hệ thống Pin năng lượng mặt trời công suất nhỏ

Hội nghị toàn quốc về Điều khiển và Tự động hoá - VCCA-2011

VCCA-2011

Ngô Mạnh Tiến: Học Đại học

Bách Khoa Hà Nội, chuyên ngành

Điều khiển tự động t năm 1996-

2001. Bảo vệ Thạc sỹ năm 2004 và

hiện nay đang theo học Tiến sỹ tại

Đại Học Bách Khoa Hà Nội.

Hiện tại công tác tại phòng Quang

điện tử - Viện Vật Lý-Viện Khoa

Học và Công Nghệ Việt Nam.

Hướng nghiên cứu chính: Điều khiển quá trình, điều

khiển thông minh và thích nghi, hệ Mờ và mạng

Neuron, điều khiển Robot, Robot tự hành, hệ thống

quang điện tử nhìn đêm, xử lý ảnh.

Phạm Xuân Khánh nhận bằng

kỹ sư Điện tử - Tin học năm

1996, thạc sĩ Xử lý thông tin

năm 2001 và đang là nghiên cứu

sinh trình độ tiến sĩ tại trường

Đại Học Bách Khoa Hà nội.

Giảng dạy tại trường Kỹ thuật

Phát thanh và Truyền hình Nghệ

an t 1988-1998, tại Đại học

công nghiệp Hà nội t 1998 -

2005 . Hiện nay đang công tác tại Trường Cao đẳng

nghề Công nghệ cao Hà nội với chức danh hiệu

trưởng

Hướng nghiên cứu chính: Kỹ thuật điện tử, Xử lý

thông tin, hệ thống nhúng, hệ thống xử lý tín hiệu số

DSP, Điều khiển quá trình, Bộ điều khiển thông minh

và thích nghi, Mờ và mạng Neuron.

Đặng Văn Hiệp Năm 2007-2011,

học tại trường Đại học Công

Nghiệp Hà Nội, tốt nghiệp tháng 7

năm 2011. Hiện tại, đang làm việc

trong phòng Quản lý Khoa học và

Hợp tác quốc tế của trường Cao

đẳng nghề Công nghệ cao Hà Nội.

Hướng nghiên cứu chính: Ứng

d ng các nguồn năng lượng tái tạo,

Điện tử công suất, Vi điều khiển.

Hà Thị Kim Duyên: Học Đại Học

Bách khoa Hà Nội, chuyên ngành

điều khiển tự động t năm 1996-

2001, Bảo vệ Thạc sỹ tại Học Viện

kỹ Thuật qu n sự 2007.

Hiện công tác và giảng dạy tại

Khoa Điện tử - trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội.

Chuyên môn nghiên cứu chính: Điều khiển quá trình,

các bộ điều khiển khả trình PLC và mạng truyền

thông công nghiệp, bộ điều khiển thông minh và thích

nghi, Mờ và mạng Neuron, xử lý ảnh.

459