Môi trường và năng lượng sạch

ĐẠI HỌC CẦN THƠ
TRƯỜNG BÁCH KHOA

Môi trường và năng lượng sạch
(CNH602)
Học viên thực hiện:
1. Nguyễn Hữu Trí M4423023
2. Lê Quang Vinh
M4422039
3. Lê Thanh Dũng
M4422040
4. Đặng Hoài Bảo
M4423002
5. Phạm Hữu Hải Đăng M4423004
6. Lê Hoàng Ái Liên M4423011
7. Nguyễn Hoài Nam M4423014
8. Dương Minh Trí M4423024
9. Nguyễn Minh Trọng Trí
M4423025
10. Phùng Chí Hiển M3523024

HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

Giảng viên hướng dẫn:
TS. Quách Ngọc Thịnh

Cần Thơ, tháng 11 năm 2023

1

NỘI DUNG TRÌNH BÀY

PHẦN I

NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CĨ TẢI

PHẦN II

LƯU TRỮ ĐIỆN

PHẦN III

BỘ BIẾN TẦN
2


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

1. TẢI ĐIỆN TRỞ

3


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

1. TẢI ĐIỆN TRỞ

4

PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

2. TẢI
CHUYỂN
ĐỔI DC-DC

5


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

2. TẢI
CHUYỂN
ĐỔI DC-DC

6


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

 

2. TẢI
CHUYỂN
ĐỔI DC-DC

Bộ chuyển đổi DC–DC tốt có hiệu suất
trên 90%. Chỉ một phần nhỏ năng lượng
được tạo ra bị tiêu tán dưới dạng nhiệt.
Công suất đầu vào P1 và công suất ra P2
giống hệt nhau đối với một bộ chuyển đổi
lý tưởng có hiệu suất 100
P1 = V1.I1 = V2.I2 = P2

7


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP
(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

Nếu điện áp tải luôn thấp hơn điện áp của máy phát điện mặt trời
thì có thể sử dụng bộ chuyển đổi Buck
8


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP

(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

 Một yếu tố quan trọng của chuyển đổi Buck là sự kết hợp diode hoặc công
tắc chuyển mạch song song với cuộn cảm.
 Điều này sẽ bù cho đặc tính của cuộn cảm, khi đó dịng điện trong cuộn cảm
sẽ không thay đổi đột ngột, giúp bảo vệ transistor không bị quá tải và phá
hủy.
 Bộ chuyển đổi cũng kết hợp thêm mạch để điện áp đầu ra ổn định.
 Bộ chuyển đổi sử dụng vịng lặp kín với phản hồi âm để theo dõi điện áp
đầu ra và tự động điều chỉnh chu kỳ làm việc của công tắc chuyển mạch để
điều chỉnh điện áp đầu ra.
 

: Điện áp ở cuộn cảm

9


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP
(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

10

PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP
(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

Sau khoảng thời gian TS = TE + TA quá trình lặp lại. Điện áp trung bình v với
chu kỳ làm việc δ = TE/TS là:

11


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

Với IN = V1/R và τ = L/R, dịng
điện i2 thơng qua điện cảm và
tải trở thành:
3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP
(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

Dòng điện i2 nằm giữa dòng điện
cực đại và dòng điện tối thiểu:

Dòng điện tối thiểu là:
12

PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP
(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

13


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP
(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

 Giá

trị trung bình của dịng điện là:

14


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP
(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

Hình 9: Bộ chuyển đổi Buck có tụ điện
15


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

Đối với điện cảm lý tưởng L,
điện áp đầu ra trung bình là:
3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP
(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

Với điện áp đầu vào V1 và chu kỳ
làm việc. Giả sử điện tử lý tưởng
thành phần, dịng điện đầu ra trung
bình i2 được cho bởi
16


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP
(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

Giá trị thu được từ dòng điện đầu vào trung
bình và nghịch đảo của chu kỳ làm việc. Nếu
dịng điện ra trung bình I2 thấp hơn dịng điện
qua cuộn cảm trong pha chặn công tắc giảm
cho đến khi bằng 0. Sau đó, diode sẽ chặn
dịng điện và điện áp ở độ tự cảm trở thành
bằng khơng. Do đó, điện áp và dịng điện
chuyển sang chế độ hoạt động khơng liên tục.
Việc định cỡ phù hợp của các thành phần có
thể tránh được điều này.

17


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CĨ TẢI

Nếu biết dịng điện giới hạn thấp hơn I2,lim
thì độ tự cảm có thể được điều chỉnh bằng
3. BỘ GIẢM
ĐIỆN ÁP
(BỘ CHUYỂN
ĐỔI BUCK)

Chuyển đổi tần số f = 1/T giữa 20 kHz và 200 kHz

dường như là một sự thỏa hiệp tốt. Công suất đầu
ra C2 có được bằng cách sử dụng độ gợn sóng của
điện áp đầu ra V2, tức là dao động điện áp mong
muốn cực đại V2.
:
18


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

4. BỘ BIẾN ĐỔI
MỘT CHIỀU
TĂNG ÁP
(CHUYỂN ĐỔI
BOOST)

Hình 10: Mạch chuyển đổi Boost
19


PHẦN I
NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI CÓ TẢI

Điện áp đầu ra V2 là:

4. BỘ BIẾN ĐỔI
MỘT CHIỀU
TĂNG ÁP
(CHUYỂN ĐỔI

BOOST)

Kích thước của L và C2 với

Ta có:

20