Thiết kế hệ thống cung cấp điện sử dụng fuel cell cung cấp cho tải địa phương, điều khiển nguồn phát thông qua điều khiển nhiên liệu đầu vào

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trường Điện – Điện tử

Đề tài
Thiết kế hệ thống cung cấp điện sử dụng fuel cell cung
cấp cho tải địa phương, điều khiển nguồn phát thông
qua điều khiển nhiên liệu đầu vào
Giáo viên hướng dẫn: TS.
Nhóm 3

Hà Nội, 08/2023
1


MỤC LỤC
Trang

LỜI NÓI ĐẦU...................................................................................................................4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ FUEL CELL..................................................................5
1.1. Giới thiệu chung...................................................................................................5
1.2. Cấu tạo..................................................................................................................5
1.3. Nguyên lý hoạt động.............................................................................................6
1.4. Phân loại...............................................................................................................7
1.5. Ưu, nhược điểm....................................................................................................7
1.6

Ứng dụng.............................................................................................................. 7

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN.....................................................8
2.1 Bài toán điều khiển...................................................................................................8
2.2 Điều khiển lưu lượng vào Fuel Cell.........................................................................8

2.3 Điều khiển mạch Boost............................................................................................9
2.4 Tạo tín hiệu điều khiển cho Inverter.......................................................................10
2.4.1 Phương pháp điều chế SINPWM.....................................................................10
CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH TỐN HỌC.............................................................................13
3.1. Mơ hình toán học Fuel Cell................................................................................13
3.2

Mơ hình toán học mạch Boost Converter............................................................14

3.2.1. Mơ tả mạch......................................................................................................14

3.2.2 Tính toán mạch lực..........................................................................................14
3.2.3 Mơ hình hóa bộ biến đổi Boost converter........................................................15
3.3.

Mạch điều khiển Inverter.................................................................................17

3.3.1 Thiết kế mạch lực............................................................................................17
a, Tính chọn van IGBT.............................................................................................17


b, Thiết kế mạch lọc LCL giảm cộng hưởng............................................................18
3.3.2 Mô hình hóa....................................................................................................21
3.3.2.1 Phương pháp mơ hình trung bình tổng quát..................................................21
3.3.2.2. Mơ hình đóng cắt.........................................................................................21
3.3.2.3 Mơ hình trung bình tín hiệu lớn....................................................................22
3.3.2.4 Mơ hình trung bình tín hiệu nhỏ...................................................................22
3.3.2.5 Đới tượng điều khiển mạch vịng dịng điện.................................................22
3.3.2.6. Đới tượng điều khiển mạch vòng điện áp....................................................23
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN...................................................................24

4.1

Thiết kế cấu trúc và tính toán tham sớ bộ điều khiển..........................................24

4.2 Thiết kế mạch tạo tín hiệu điều khiển Inverter.....................................................27
4.2.1 Thiết kế mạch vòng dòng điện cảm ứng..........................................................27
4.2.2

Thiết kế điều khiển mạch vịng điện áp.......................................................28

CHƯƠNG 5: Mơ phỏng...................................................................................................31
5.1 Sơ đờ mô phỏng.....................................................................................................31
5.2 kết quả mô phỏng...................................................................................................31
a, Fuel cell................................................................................................................ 31
b, Boots converter....................................................................................................32
c, Inverter.................................................................................................................35
Tài Liệu Tham Khảo:.......................................................................................................38


LỜI NĨI ĐẦU
Trong thời đại cơng nghệ phát triển như hiện nay, con người đang dần nhận thức
được việc các nguồn năng lượng khai thác từ thiên nhiên phổ biến như than đá, dầu mỏ,
… đang dần cạn kiệt. Khác với những ng̀n năng lượng đang dần cạn kiệt thì gió, ánh
sáng mặt trời,… là những ng̀n năng lượng vơ tận nếu như chúng ta biết cách khai thác
chúng. Nhận thức được điều này, một ngành công nghệ mới đã ra đời và đang dần trở
nên phát triển mang tên “Ngành công nghiệp năng lượng tái tạo”. Một trong những ứng
dụng phổ biến nhất của năng lượng tái tạo là pin nhiên liệu Fuel Cell. Trên cơ sở đó,
chúng em xin trình bày đề tài: “Thiết kế hệ thớng cung cấp điện sử dụng fuel cell
cung cấp cho tải địa phương, điều khiển nguồn phát thông qua điều khiển nhiên
liệu đầu vào”

Nội dung gờm có 5 chương:
Chương 1: Tổng quan về Fuel Cell
Chương 2: Phân tích bài toán điều khiển
Chương 3: Mơ hình hóa
Chương 4: Thiết kế bộ điều khiển
Chương 5: Mơ phỏng
Trong quá trình nghiên cứu đề tài, chúng em đã được củng cố và tiếp thu thêm các
kiến thức mới về các thuật toán điều khiển cho đối tượng và ứng dụng trong năng lượng
tái tạo. Hơn thế nữa chúng em đã học tập và rèn luyện phương pháp làm việc, nghiên cứu
một cách chủ động hơn, linh hoạt hơn, và đặc biệt là phương pháp làm việc theo nhóm.
Chúng em xin chân thành cảm ơn TS. đã hướng dẫn chúng em trong śt quá
trình xây dựng và hoàn thành đề tài này. Do thời gian thực hiện ngắn và kiến thức bản
thân còn hạn chế do vậy nội dung đề tài khơng tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất
mong nhận được sự đóng góp của thầy cô.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 08 năm 2023


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ FUEL CELL
1.1. Giới thiệu chung
Fuel Cell (hay pin nhiên liệu) là loại pin biến đổi năng lượng hóa học của nhiên liệu,
thí dụ như là hiđrô, trực tiếp thành năng lượng điện. Không giống như pin hoặc ắc quy, tế
bào nhiên liệu không bị mất điện và cũng khơng có khả năng tích điện, hoạt động liên tục
khi nhiên liệu và chất oxy hóa được đưa từ ngoài vào.
Pin nhiên liệu là loại thiết bị năng lượng có mức thải ơ nhiễm gần như bằng 0, thân
thiện với môi trường tuy nhiên giá thành của nó khơng hề nhỏ.
1.2.

Cấu tạo

Một Fuel Cell có cấu tạo đơn giản bao gồm ba lớp:
- Lớp thứ nhất là điện cực nhiên liệu (cực dương)
- Lớp thứ hai là chất điện phân dẫn ion
- Lớp thứ ba là điện cực khí oxy (cực âm).
Hai điện cực được làm bằng chất dẫn điện (kim loại than chì ).
Ngoài ra, hệ thớng đầy đủ cần có các thiết bị phụ trợ như máy nén, máy bơm, để cung
cấp các khí đầu vào, máy trao đổi nhiệt, hệ thống kiểm tra các yêu cầu, sự chắc chắn của
sự vận hành máy, hệ thống dự trữ và điều chế nhiên liệu.


1.3.

Nguyên lý hoạt động

Về phương diện hóa học Fuel Cell là phản ứng ngược lại của sự điện phân. Trong
quá trình điện phân nước bị tách ra thành khí hiđrơ và khí oxy nhờ vào năng lượng điện,
Fuel Cell lấy chính hai chất này biến đổi chúng thành nước. Qua đó, trên lý thút, chính
phần năng lượng điện đã đưa vào sẽ được giải phóng nhưng thật ra vì những thất thoát
qua các quá trình hóa học và vật lý năng lượng thu được ít hơn. Các loại tế bào nhiên liệu
đều cùng chung một nguyên tắc được mô tả như sau:
Ở bề mặt cực dương khí hiđrơ bị oxy hóa bằng hóa điện:
2H 2 4H   4e
Các điện tử được giải phóng đi từ cực dương qua mạch điện bên ngoài về cực âm.
Các proton H+ di chuyển trong chất điện phân xuyên qua màng có khả năng chỉ cho
proton đi qua về cực âm kết hợp với khí oxy có sẵn trong khơng khí (nờng độ 21%) và
các điện tử tạo thành nước:
O  4H   4e  H O
Tổng hợp lại:

2

2

2H2  O2  2H2O  năng lượng (điện, nhiệt)


1.4. Phân loại
Các hệ thống tế bào nhiên liệu được phân loại theo nhiều cách khác nhau tùy theo
cách nhìn:
- Phân loại theo nhiệt độ hoạt động
- Phân theo loại các chất tham gia phản ứng
- Phân loại theo điện cực
- Phân theo loại các chất điện phân là cách phân loại thông dụng ngày nay
1.5.

Ưu, nhược điểm
Ưu điểm
Hiệu suất cao: 40~60% nếu tính cả
hiệu śt nhiệt thì lên đến 85%
(wind turbine: 20~40%, Solar cells :
5~15%)
Sử dụng nhiều loại khí: Natural
gas, Methanol, Coal gas, etc
Khí thải: NOx, SOx và rác gần
như bằng không, CO2 thải ra chỉ
bằng 20~40% so với nhiệt điện than
Khơng gây tiếng ờn
Ít tổn thất điện do có thể lắp đặt
gần khu cư

Phản ứng nhanh với sự thay đổi
của tải

1.6

Nhược điểm
Giá thành cao
Cần công nghệ cao để đảm bảo độ
tin cậy và tuổi thọ thiết bị

Ứng dụng
Fuel Cell được sử dụng đầu tiên trong những lĩnh vực mà phí tổn khơng đóng vai trị
quan trọng. Fuel Cell nhẹ và hiệu quả hơn ắc quy đồng thời đáng tin cậy và ít ờn ào hơn
động cơ Diesel. Những điều này giải thích tại sao giới quân sự và ngành du hành vũ trụ
quan tâm đến công nghệ này rất sớm. Một số tàu thuyền trên biển cũng dùng Fuel Cell.
Các Fuel Cell sử dụng khí đớt đang chuẩn bị đẩy lùi các thiết bị kết hợp phát điện và
sưởi (combined heat and power plant). Ở hệ thống này khí đớt được biến đổi thành hiđrơ
đưa vào Fuel Cell.
Một số vật dụng cầm tay như điện thoại di động, máy vi tính xách tay, máy quay
phim, vật liệu cắm trại hay quân sự cũng đang tiến tới ứng dụng loại nguồn cung cấp năng
lượng này.


CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH BÀI TỐN ĐIỀU KHIỂN
2.1 Bài toán điều khiển
Chúng ta sử dụng mơ hình Fuel khơng sử dụng Pin ( no Battery ) và đầu ra nối với tải
địa phương ( local load) mà không đấu lên lưới.

Hình 2.1: cấu trúc hệ thớng fuel cell cung cấp cho tải địa phương ( loacal load )
Vì đầu ra của Fuel Cell có điện áp khơng ổn định nên hệ thớng cần có một bộ lọc điện áp

ngay sau Fuel Cell để đảm bảo điện áp đầu ra được ổn định đờng thời cần có them bộ
Boots để kh́ch đại điện áp đáp ứng cho bộ inverter. Ở đây cần hai bộ điều khiển : một
cho bộ Boots và một cho bộ Inverter
2.2 Điều khiển lưu lượng vào Fuel Cell
Một biến trung gian quan trọng quyết định đến điện áp và cơng śt đầu ra của
Fuel Cell đó là hệ số sử dụng nhiên liệu u : cho thấy mối quan hệ giữa lưu lượng H2
f

trong Cell và lưu lượng H2 đưa vào, được thể hiện bởi công thức:
q in  q o q r 2K I
uf 

H2

H2

qH

2

Trong dó

in

 H  in
qH
2

2

f fc

qH

2

in


q

in
2

,q

out
2

,q

r
2

H
làH lưu lượng
dòng chảy vào,
ra và phản
ứng .

Dựa vào lượng nhiên liệu đầu vào khác nhau cung cấp công suất, điện áp và hệ số
sử dụng nhiên liệu u thể hiện tính phi tún của hệ thớng. Với u f >0.9, có thể rơi vào
f

trạng thai nguy hiểm, vì điện áp và cơng śt giảm x́ng đáng kể. Cịn khi u f <0.7 , có
thể dẫn đến điện áp cao không mong muốn và sản lượng điện thấp. Vì vậy, lựa chọn
u f  0,8 hoặc 0.85 hệ thớng có thể coi như hệ tún tính.
Mục tiêu bài toán điều khiển là làm cho hệ số sử dụng nhiên liệu u f không đổi
trong khoảng 0,7 < u f < 0,9. Giả sử chọn u = 0,8 , áp dụng luật điều khiển phản hồi với
f

biến điều khiển qf :
2Kr IFC
với u f = 0.8
qHin 2
Thiết kế bộ điều khiển PI giúp ổn định giá trị u f
u f0 

0

Hình 2.2 Bộ điều khiển PI

2.3 Điều khiển mạch Boost

Hình 2.3: sơ đờ mạch của một bộ Boots Converter


Điện áp đầu ra của fuel cell thường thấp hơn yêu cầu đặt ra, và thay đổi với biên độ khá
lớn với sự thay đổi của tải. Vì vậy cần sử dụng bộ biến đổi điện áp Unidirectional DC-DC

converter để tăng mức điện áp DC tại đầu ra của fuel cell đến mức điện áp cần thiết, đồng
thời giữ mức điện áp này ổn định tại điện áp đặt. Bộ biến đổi công suất được sử dụng
trong trường hợp này là Boost Converter. Bài toán điều khiển đặt ra ở đây là điều khiển
sự đóng mở van của bộ boost converter sao cho điện áp đầu ra đạt được giá trị như mong
ḿn.
2.4 Tạo tín hiệu điều khiển cho Inverter
2.4.1 Phương pháp điều chế SINPWM

Bản chất phương pháp sinPWM cho mạch nghịch lưu nguồn áp ba pha xuất phát từ cơ
sở có thể coi nghịch lưu ba pha là ba sơ đồ nửa cầu (half bridge), mỗi mạch nửa cầu hoạt
động như một pha độc lập:

Trên sơ đồ thể hiện các van là các khóa lý tưởng. Phía một chiều có hai tụ lọc đủ lớn để
phân áp, tạo điểm giữa n cho nguồn một chiều Vdc. Điện áp giữa các pha đầu ra so với
điểm giữa nguồn một chiều vAn, vBn, vCn là ba hệ thống điện áp ra của ba sơ đồ nửa cầu.
Gọi vpn là điện áp giữa điểm trung tính của tải với điểm giữa nguồn một chiều.
Điện áp giữa pha và điểm trung tính n của sơ đờ mạch nghịch lưu 3 pha như sau:
𝑠𝑎 𝑉𝑑𝑐
𝑣𝐴𝑛 =
2
𝑠𝑏𝑉
𝑣𝐵𝑛 = 𝑑𝑐
2
𝑠 𝑉
𝑣 = 𝑐 𝑑𝑐
{ 𝐶𝑛
2
Trong đó sa, sb, sc là các hàm đóng cắt với giá trị 1, -1 thể hiện logic đóng cắt của các

khóa S1,S2, …, S6:


Điện áp đầu ra có dạng bậc thang, gờm 6 giá trị trong một chu kỳ, +/- 1/3Vdc, +/2/3Vdc, vì vậy dạng điện áp này gọi là có dạng 6 xung.

Dạng điện áp đầu ra của nghịch lưu cầu 3 pha
Phân tích Fourier cho thấy thành phần sóng hài bậc nhất có biên độ bằng:
2
𝑉6𝑠,𝑚1 = 𝑉𝑑𝑐
𝜋
𝑉6𝑠,𝑚1 thể hiện là biên độ sóng hài cơ bản lớn nhất có thể đạt được đối với nghịch lưu
nguồn áp ba pha. Để đánh giá các phương pháp điều chế về khả năng tận dụng điện áp
một chiều Vdc ta đưa ra chỉ số M (gọi là chỉ số M lớn để phân biệt với chỉ số m nhỏ), là
tỷ số giữa thành phần sóng cơ bản của phương pháp điều chế khác so với V6s,m1.
Phương pháp nào có M càng lớn càng tớt vì chứng tỏ khả năng tận dụng tớt ng̀n một
chiều Vdc. Các chỉ số đánh giá phương pháp PWM:
là tỷ sớ giữa thành phần sóng cơ bản của phương pháp điều chế khác so với
𝑉
𝑀
=,𝑚1
𝑝𝑤𝑚
𝑉6𝑠,𝑚1

V6s,m1.


𝑚
𝑉𝑟,�=
�

𝑉𝑠,𝑚

là tỷ sớ giữa biên độ sóng sin chuẩn so với biên độ sóng răng cưa. Trong dải

điều chế tuyến tính 0  m 1.

Cấu trúc của mạch điều khiển sinPWM cho sơ đồ nghịch lưu ba pha
Hệ số điều chế cho mỗi pha được tính bằng:

Hệ chỉ rõ biên độ điện áp tối đa mà mạch nghịch lưu 3 pha thực hiện theo phương pháp
sinPWM là 0,5Vdc, khi đó hệ số điều chế cho mỗi nhánh van nằm trong khoảng [-1 ÷ 1].


CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH TỐN HỌC
3.1. Mơ hình toán học Fuel Cell
 Mơ hình của SOFC được mơ tả bởi các biểu thức toán học dưới đây:
dqH

1  2K
Trong đó:

i

q
2

r
N0
H2
dt

 f  U opt
+)
K


r
4F



H2 
dpdtH 2 21 qH2 K 2K r i

 p  +) Uopt : Sử dụng nhiên liệu tối ưu
H 2 
H2

+)  H ,  O ,  H O : Thời gian đáp ứng cho

dp H O
1  2K i
hydro,

p
2
 r
 
nước và oxy (s)
H 2O
dt

 K
+)  f : Thời gian phản hồi của bộ xử lý nhiên
H2 O
H2O

 qH
 K ri
liệu (s)


dpO
1 r 2
+) KH ,2 KO , 2KH O :2 Hằng số mol của van đối
 p O2 
dt 2  O  HOKO
với hydro, nước và oxy (kmol/(s atm))
2
2


+) rHO :Tỷ lệ hydro so với oxy


+) F: Hằng số Faraday
+) qH :2 Sử dụng nhiên liệu
2

2

2

+) pH ,2 pO , 2pH O : 2Áp suất của H2 , O2 , H2O
+) N0 : sớ cell
+) iDC : dịng điện
 Mạch điện tương đương:
E
E

cell





R
T ln  pH 2 pO2 
0
2F  pH 2O 

Vcell  Ecell  Vact  Vohm  Vconc
Trong đó:
+) Vact , Vohm , Vconc : Điện áp kích hoạt, điện trở,
khối lượng tổn thất vận chuyển, tương ứng
+) E0 : Tiềm năng tiêu chuẩn lý tưởng
+) Ecell : Emf mạch hở của một ô
+) Vcell : Điện áp đầu ra của một cell

+) VFC : Điện áp đầu ra của ngăn xếp SOFC

Hình 3.1 Sơ đồ mạch điện tương đương


+) N0 : sớ cell
3.2 Mơ hình toán học mạch Boost Converter
3.2.1.Mô tả mạch

-

Yêu cầu thiết kế
Điện áp đầu vào:
Công śt:
Tần sớ đóng cắt:
Điện áp đầu ra:
Dịng điện đầu ra:

𝑉𝑖𝑛 = 360𝑉𝐷𝐶 (+-1%)
10KW
𝑓 = 20𝑘𝐻𝑧
𝑉𝑜𝑢𝑡 = 800𝑉𝐷𝐶
10000
𝐼𝑜𝑢𝑡 =
= 12.5(𝐴)
800

Độ đập mạch dòng điện qua cuộn cảm: ∆𝐼 = 30%𝐼𝐿
Độ đập mạch điện áp:
𝛥𝑉 = 1%𝑉𝑜𝑢𝑡
3.2.2 Tính toán mạch lực

Hình 4.1: Sơ đồ mạch boost converter
Với các thông số trong yêu cầu ta đi tính chọn linh kiện cho mạch:
𝑉𝑖𝑛
360
+) Hệ số điều chế: 𝐷 = 1 − = 1 −
= 0.55
800
+) Tính chọn cuộn cảm L: 𝑉𝑜𝑢𝑡
Dịng điện qua cuộn cảm: IL= 𝐼𝑜𝑢𝑡 = 27.78(𝐴)
1−𝐷

Chọn độ đập mạch dòng qua cuộn cảm là:
𝑉𝑖𝑛 . 𝐷
𝛥𝐼 =
= 30%𝐼𝐿 = 30%. 27,78 = 8.33(𝐴)
𝑓𝐿
𝑉 .𝐷
360.0.55 = 0,0012(𝐻)
=> 𝐿 = 𝑖𝑛
=
𝑓𝛥𝐼
20.103. 8,33
+) Tính chọn tụ đầu ra:
Độ đập mạch áp đầu ra chọn là: 𝛥𝑉 = 1%𝑉𝑜𝑢𝑡 = 1%. 800 = 8𝑉
Tụ lọc đầu ra:


𝐶

𝑜𝑢𝑡

=

𝐼𝑜𝑢𝑡.𝐷
𝑓𝛥𝑉

=

12,5.0,55

= 4,2969.10−5(𝐹)

20.103.8

Độ đập mạch ra còn phụ thuộc vào giá trị nội trở của tụ, ta có cơng thức:
𝐼𝑜𝑢𝑡
𝛥𝐼
𝛥𝑉
𝛥𝑉 = 𝐸𝑆𝑅 ( + ) => 𝐸𝑆𝑅 =
= 0,25(𝛺)
1−𝐷

2

𝐼𝑜𝑢𝑡 𝛥𝐼
+ 2
1−𝐷

Để giảm độ đập mạch điện áp ra ta cần giảm giá trị nội trở tụ thoả mãn bé hơn 0,25
(Ω), Chọn tụ có nội trở bằng rC= 80.10−3(𝛺)

+ Tính chọn Diode và Mosfet
Dòng đỉnh qua van Diode và Mosfet: 𝐼𝑉𝑚𝑎𝑥 = 𝐼𝐷𝑚𝑎𝑥 = IL+𝛥𝐼/2 = 31.945(A) Dịng
trung bình qua Mosfet: 𝐼𝑉 = 𝐷. 𝐼𝐿 = 15.279(𝐴)
Dịng trung bình qua diode: 𝐼𝐷 = 𝐼𝑜𝑢𝑡 = 12,5(A)
Điện áp ngược lên Diode và Mosfet với hệ số dự trữ chọn là 1.5
𝑉𝐷𝑅 = 1,5.800 = 1200(𝑉)

3.2.3 Mơ hình hóa bộ biến đổi Boost converter

Từ các phương trình trạng thái ứng với từng state ta xây dựng được mơ hình trạng thái bộ
biến đổi boost converter có dạng như sau:


Ta có mới quan hệ giữa điện áp đầu ra và tín hiệu điều khiển D:

Với:


𝐺𝑣𝑑�
�

𝑉𝑖𝑛
= (1−𝐷)2 = 1.7778e3

 𝑓

= 4.63e4(Hz)
𝜔𝑒𝑠𝑟
1
=

=
𝑒𝑠𝑟
2𝜋
2𝜋𝑟𝑐𝐶
 𝑓 = 𝜔0 = (1−𝐷) = 316.9918(Hz)
0

 𝑓
𝑅𝐻𝑃

2𝜋 𝜔 2𝜋√𝐿𝐶
𝑅(1−𝐷)
𝑅𝐻𝑃

=

 Q ≈ 𝑟𝐿
𝐿

=

2𝜋
𝜔0
+

2 = 1.7362e3(Hz)

2𝜋𝐿
1

𝐶

≈ (1 − 𝐷). 𝑅. √ = 5.4472 ( bỏ qua rL và rC vì rất bé)
𝐿

𝐶.(𝑅+𝑟𝐶)

Tính toán qua matlab ta thu được hàm truyền có dạng như sau:

Gvd =


3.3.

Mạch điều khiển Inverter

Hình 3.3 Sơ đờ mạch lực Inverter
-Bao gồm một nguồn điện áp 1 chiều (VDC - đầu ra boost converter ) một bộ nghịch
lưu ba pha (từ S1 đến S6), một bộ lọc (Lf và Cf), và điện trở tải 3 pha (RL).
-Mạch lọc đầu ra LC có vai trị loại bỏ các tần sớ cao khơng mong muốn do điên áp
output mạch nghịch lưu gây ra bởi tần số chuyển mạch cao, điều này giúp cải thiện chất
lượng đầu ra và đảm bảo rằng dòng điện xoay chiều có tần sớ và hình dạng tín hiệu gần
như tương đương với dòng điện mạch lọc
3.3.1 Thiết kế mạch lực

Thông số
Giá trị
Điện áp đầu vào
800VDC
Điện áp đầu ra

220√2𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑡)
THD
< 5%
Cơng śt
10kW
Bảng thơng sớ thiết kế mạch nghịch lưu
a, Tính chọn van IGBT

Ta thấy được điện áp trên van lớn nhất bằng điện áp 1 chiều đầu vào:
Vngược,max = 800V
Dòng điện qua van là dòng điện trên các pha:
√2𝑃
Imax =
= 22,5 A
3𝑈𝑓 0,95
Chọn van với các hệ số dự trữ: ku=1.5, ki=3
 Để dễ dàng thiết kế tản nhiệt chọn 3 Module nửa cầu: FF75R12RT475A/1200V