thiết kế chế tạo hệ thống lưu trữ năng lượng dạng hybrid di động gắn trên xe máy

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.9 MB, 74 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH</b>

<b> THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG LƯU TRỮ NĂNG LƯỢNG DẠNG HYBRID DI ĐỘNG </b>

<b>GẮN TRÊN XE MÁY </b>

<b>GVHD: PGS.TS ĐỖ VĂN DŨNGSVTH: TỪ VÕ HIỀN</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

<b>SVTH: CAO THÀNH SƠN MSSV: 19145455 </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp “Thiết kế chế tạo hệ thống lưu trữ năng lượng dạng hybrid di động gắn trên xe máy “, nhóm chúng em đã nhận được nhiều sự hỗ trợ, giúp đỡ và đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cơ, gia đình và bạn bè. Để đạt được kết quả tốt như này nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến :

Nhà trường đại học sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh: Nơi tạo điều kiện cho chúng em học tập và nghiên cứu. Mặc dù trong quá trình thực hiện đề tài chúng em đã cố gắng hết sức nhưng cũng sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, mong hội đồng có thể thơng cảm bỏ qua cũng như có những góp ý để giúp chúng em hoàn thiện tốt hơn.

PGS.TS Đỗ Văn Dũng: Giảng viên chịu trách nhiệm hỗ trợ thực hiện đề tài, chúng em sẽ không bao quên được sự nhiệt tình giúp đỡ cũng như hướng dẫn vơ cùng chi tiết trong từng giai đoạn để hoàn thành bài báo cáo được trơi chảy và có kết quả tốt như này. Nhóm chúng em chân thành cảm ơn thầy rất nhiều!

Thư viện nhà trường đại học sư phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh: đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em tham khảo được nhiều nguồn tài liệu tốt, cụ thể liên quan tới để tài lần này.

Gia đình nơi đã sinh ra và ni nấng chúng em trong suốt hành trình vừa qua, nơi cho chúng em có hy vọng, niềm tin cũng như ln ln cổ vũ động viên để chúng em có được tinh thần tốt vững tin bước tiếp trên chặng đường tiếp theo.

Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn !

TP.Hồ Chí Minh, Ngày 27 Tháng 12 Năm 2023 Nhóm sinh viên thực hiện

Từ Võ Hiền Cao Thành Sơn

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Đề tài tập trung nghiên cứu về hệ thống năng lượng mặt trời, với mục đích chính là thiết kế và thực hiện mơ hình sử dụng năng lượng mặt trời phục vụ cho đời sống hằng ngày cũng như phương tiện đi lại. Nhằm mục đích giảm một khoảng chi phí nào đó cũng như đa dạng được nguồn năng lượng thay thế cho điện lưới.

Nội dung chính bao gồm :

-

Tổng quan về đề tài, nêu lên lý do chọn đề tài, mục đích, đối tượng nghiên cứu của đề tài.

-

Tìm hiểu lịch sử phát triển của hệ thống năng lượng mặt trời.

-

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời.

-

Thiết kế, thực hiện mô hình hệ thống năng lượng mặt trời.

-

Tổng kết những kết quả đạt được từ đó nhận xét về ưu, nhược điểm và đưa ra hướng phát triển của đề tài.

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Chương 1 : TỔNG QUAN ... 1

1.1.Lý do chọn đề tài. ... 1

1.2. Mục tiêu nghiên cứu ... 1

1.3.Phương pháp nghiên cứu. ... 2

Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ... 3

2.1.Lịch sử hình thành và phát triển của hệ thống năng lượng mặt trời . ... 3

2.2.Khái quát về hệ thống năng lượng mặt trời ... 3

2.2.1.Khái niệm ... 3

2.2.2.Công dụng ... 4

2.3.Các bộ phận chính của hệ thống năng lượng mặt trời. ... 5

2.3.1.Tấm pin năng lượng mặt trời . ... 5

2.3.2.Bộ điều khiển sạc ... 9

2.3.3.Pin lithium... 15

2.3.4.Bộ kích điện (inverter) ... 19

2.4.Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện năng lượng mặt trời . ... 20

Chương 3 THIẾT KẾ THỰC HIỆN MƠ HÌNH ... 22

3.1.Tính tốn và thiết kế hệ thống điện mặt trời: ... 22

3.1.1.Tính tốn tải sử dụng: ... 22

3.1.2.Tính tốn pin mặt trời: ... 22

3.1.3.Tính tốn bộ kích điện (inverter) ... 23

3.1.4.Tính tốn pin lithium dựa theo tải sử dụng. ... 23

3.1.5.Tính tốn bộ điều khiển sạc: ... 24

3.1.6.Tính tốn dây dẫn điện ... 24

3.2.Lựa chọn vật tư ... 24

3.2.1: Panel mặt trời: ... 24

3.2.2. Bộ kích điện ... 26

3.2.3: Bộ điều khiển sạc. ... 27

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

3.3.2: Thiết kế phần khung cho hệ thống... 32

3.4. Thử nghiệm hệ thống năng lượng mặt trời ... 34

3.5. Hướng dẫn lắp đặt trên xe: ... 48

3.6: Hướng dẫn sử dụng thiết bị: ... 51

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ... 53

4.1.Kết luận ... 53

4.2. Kiến nghị ... 53

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

PV (Photovoltaics) – Công nghệ sử dụng bức xạ mặt trời để tạo ra dòng điện bằng cách sử dụng pin mặt trời.

PWM (Pulse Width Modulation) - Là một phương pháp điều chỉnh điện áp và dòng điện cung cấp cho pin.

MPPT (Maximum Power Point) - Theo dõi điểm công suất tối đa

AC (Alternating current) – Dòng điện xoay chiều

DC (Direct current) – Dòng điện một chiều

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<i>Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống điện năng lượng mặt trời 5</i>

<i>Hình 2.13 Nguyên lý hoạt động của pin. 18</i>

<i>Hình 2.15 Nguyên lý hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời. 20Hình 3.1: Tấm pin năng lượng mặt trời Mono 100W WorldEnergy 25Hình 3.2: Bộ kích điện Suoer SFR-600A 26</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<i>Hình 3.7: Biểu đồ thể hiện điện áp trong ngày thứ nhất 35Hình 3.8: Biểu đồ thể hiện dịng điện trong ngày thứ nhất 35Hình 3.9: Biểu đồ thể hiện điện áp trong ngày thứ hai 37Hình 3.10: Biểu đồ thể hiện dịng điện trong ngày thứ hai 37Hình 3.11: Biểu đồ thể hiện điện áp trong ngày thứ ba 39Hình 3.12: Biểu đồ thể hiện dịng điện trong ngày thứ ba 39Hình 3.13: Biểu đồ thể hiện điện áp trong ngày thứ tư 41Hình 3.14: Biểu đồ thể hiện dịng điện trong ngày thứ tư 41Hình 3.15: Biểu đồ thể hiện điện áp trong ngày thứ năm 43Hình 3.16: Biểu đồ thể hiện dòng điện trong ngày thứ năm 43Hình 3.17: Biểu đồ thể hiện điện áp trong ngày thứ sáu 45Hình 3.18: Biểu đồ thể hiện dịng điện trong ngày thứ sáu 45Hình 3.19:Biểu đồ thể hiện điện áp trong ngày thứ bảy 47Hình 3.20: Biểu đồ thể hiện dịng điện trong ngày thứ bảy 47Hình 3.21: Bát cố định thiết bị lên xe 48Hình 3.22: Bát cố định thiết bị lên xe 49</i>

<i>Hình 3.24: Kết nối dây điện của thiết bị vào dây điện của xe máy 50Hình 3.25: Đặt thiết bị vào cốp của xe máy 50Hình 3.26: Dung lượng pin cịn lại của thiết bị 51</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<i>Bảng 2.1 So sánh sự khách nhau giữa hai công nghệ sạc ... 14 </i>

<i>Bảng 3.1: Thông số tấm pin năng lượng mặt trời Mono 100W WorldEnergy ... 25 </i>

<i>Bảng 3.2: Thông số bộ kích điện Suoer SFR-600A ... 27 </i>

<i>Bảng 3.3: Thơng số SUOER MODEL ST-S1230 ... 28 </i>

<i>Bảng 3.4 Thông số pin lithium ... 29 </i>

<i>Bảng 3.5: Thơng số dịng điện và điện áp trong ngày thứ nhất ... 34 </i>

<i>Bảng 3.6 Thơng số dịng điện và điện áp trong ngày thứ hai ... 36 </i>

<i>Bảng 3.7: Thơng số dịng điện và điện áp trong ngày thứ ba ... 38 </i>

<i>Bảng 3.8: Thơng số dịng điện và điện áp trong ngày thứ tư ... 40 </i>

<i>Bảng 3.9: Thơng số dịng điện và điện áp trong ngày thứ năm ... 42 </i>

<i>Bảng 3.10: Thơng số dịng điện và điện áp trong ngày thứ sáu ... 44 </i>

<i>Bảng 3.11: Thơng số dịng điện và điện áp trong ngày thứ bảy ... 46 </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<b>Chương 1 : TỔNG QUAN 1.1.Lý do chọn đề tài. </b>

Nguồn năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng vô cùng lớn và vĩnh cửu. Đã từ lâu nó la nguồn nhiệt được sử dụng mà khơng cần trả phí. Nước ta là một trong những nước nằm ở vành đai nội chí tuyến nên độ cao mặt trời và độ dài ban ngày biến đổi không lớn lắm trong năm. Số giờ năng thực tế rất lớn đặc biệt vào các tháng mùa khơ có thể lên từ 8 đến 9 giờ đồng hồ. Trong bối cảnh các nguồn nhiên liệu dầu mỏ, khí đốt ngày càng cạn kiệt và giá thành cao thì việc tìm ra nguồn thay thế là vơ dùng cần thiết .

Mặt khác vấn đề ô nhiễm môi trường ở các thành phố lớn ngày càng trở nên nghiêm trọng và khó kiểm sốt ,thì việc sử dụng nguồn năng lượng mặt cũng sẽ góp phần vào việc giúp làm giảm tình trạng ơ nhiễm như hiện nay tuy khơng lớn lắm nhưng cũng có thể coi là một giải pháp chữa cháy trong lúc cấp bách như này.

Nhận thấy những điều trên nhóm chúng em đã quyết tâm thực hiện mơ hình hệ thống năng lượng mặt trời bởi tính quan trọng và ứng dụng thực tế trong đời sống hằng ngày.Vì thế nhóm em đã chọn đề tài: ”Thiết kế chế tạo hệ thống năng lượng mặt trời dạng hybrid di động “. Với mục đích góp phần giảm ơ nhiễm mơi trường đồng thời có thêm nguồn năng lượng thay thế cho điện lưới sử dụng ban đêm ở nhà hoặc có thể sử dụng khi chúng ta đi chơi ở ngoài như dã ngoại, cắm trại …

<b>1.2. Mục tiêu nghiên cứu </b>

-Tìm hiểu khái niệm, lịch sử phát triển, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời .

-Thiết kế và thi cơng chế tạo mơ hình sử dụng năng lượng mặt trời thực tế .

- Nâng cao, bổ sung kiến các nguồn năng lượng có thể sử dụng nói chung cũng như năng lượng mặt trời nói riêng .

- Lắp đặt hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời .

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

- Chạy thử nghiệm hệ thống, sử dụng thay thế cho điện thơng thường cũng như có thể dùng thay thế bình ắc quy trên xe máy.

<b>1.3.Phương pháp nghiên cứu. </b>

Đề tài được nghiên cứu bởi hai phương pháp chính :

-Nghiên cứu lý thuyết: dựa trên các kiến thức được học trên trường lớp ,tài liệu tham khảo từ thư viện ,thông tin dữ liệu trên các mạng xã hội , internet …cũng như tiếp cận thêm thông tin từ thầy cô và bạn bè xung quanh, doanh nghiệp hướng dẫn.

- Nghiên cứu thực tế: thi công chế tạo một mơ hình sử dụng năng lượng điện từ năng lượng mặt trời dựa trên cơ sở lý thuyết và nền tảng được tiếp thu.

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<b>Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT </b>

<b>2.1.Lịch sử hình thành và phát triển của hệ thống năng lượng mặt trời . </b>

Về lý thuyết, nguồn năng lượng mặt trời bắt đầu có từ đầu thế kỷ thứ 7 TCN vào thời điểm ấy con người đã biết dùng sức nóng từ mặt trời để đốt lửa sử dụng thơng qua kính lúp. Sau đó người dân từ các nước Hy Lạp và La Mã đã tận dụng ánh nắng mặt trời làm gương để đốt đuốc. Sau đó nó đã trờ thành cơng cụ được chuẩn hóa và được gọi là “Gương đốt cháy”.

Những “sunroom” bắt đầu dùng cánh cửa sổ lớn để tích tụ tập trung ánh nắng mặt trời lại thành một chỗ.Vào khoảng những năm của thế kỷ 18 và thế kỷ 19, khoa học tiên tiến đã thành công chế tạo dùng nguồn năng lượng mặt trời làm nguồn năng lượng cho lò nướng cung cấp cho các cuộc dã ngoại cũng như cắm trại . Và sau đó họ đã chế tạo tàu hơi nhờ sức mạnh của năng lượng trời. Từ đó ta việc tận dụng nguồn năng lượng mặt trời đã có từ rất lâu trước khi con người biết đến khái niệm pin mặt trời như thời đại bây giờ.

Năm 1873, Willoughby Smith nhận thấy selen có tiềm năng quang dẫn, là nền tảng cho việc selen sẽ xuất hiện điện khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Vào năm 1883, Charles Fritts bắt đầu sản xuất được làm từ selenium.

Tuy nhiên, ngày nay chúng ta đang sử dụng những tấm pin được làm từ silicon chứ phải làm từ selenium.

<b>2.2.Khái quát về hệ thống năng lượng mặt trời 2.2.1.Khái niệm </b>

Năng lượng mặt trời là là nguồn nhiên liệu đầu tiên mà con người tận dụng và khai thác trước cả lửa. Được hiểu nôm na là bức xạ và nhiệt .

Ánh nắng mặt trời cùng với nguồn năng lượng khác như gió, nước...tạo nên một nhóm năng lượng tái tạo đa dạng và phong phú. Mọi sinh vật trên trái đất này sẽ không thể nào tồn tại được nếu khơng có mặt trời và năng lượng của nó mang lại.

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Điện mặt trời là nguồn điện được tạo ra từ tiên tiến của công nghệ với nguyên liệu chính là ánh nắng mặt trời. Để mà nói thì điện mặt trời được xem là nguồn năng lượng sạch nhất và tiết kiệm chi phí nhất ,không chỉ vậy trong bối cảnh hiệu ứng nhà kính ngày càng tăng thì việc sử dụng điện mặt trời cũng góp phần khơng nhỏ trong cơng cuộc bảo vệ môi trường.

Hệ thống điện mặt trời bao gồm thành phần chính là tấm pin năng lượng mặt trời cùng với một số thiết bị hỗ trợ khác , hệ thống vận hành chủ yếu dựa vào hiện tượng quang điện từ đó biến đổi quang năng thành điện năng. Hệ thống cấu tạo gồm các thành phần như sau :

Thực tế cho ta thấy năng lượng mặt trời là nguồn nhiên liệu rất rất là sạch không chỉ vậy cịn rất là nhiều nữa có thể nói là vô tận . Xét về lâu dài việc sử dụng điện mặt trời rất là có lời thứ nhất lợi về chi phí tốn một khoảng ban đầu nhưng về sau thì tốn rất ít tiền điện ,thứ hai dùng năng lượng mặt trời góp phần bảo vệ mơi trường .

Chính vì vậy, chúng ta cần cải tiến và sử dụng triệt để chúng. Và phổ biến rộng rãi để mọi người có thế biết và tận dụng vào trong đời sống.

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<b>2.3.Các bộ phận chính của hệ thống năng lượng mặt trời. </b>

<i>Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ thống điện năng lượng mặt trời </i>

<b>2.3.1.Tấm pin năng lượng mặt trời . </b>

Tấm pin cầu tạo gồm những phần chính như sau : Jack kết nối , cáp điện ,hộp đấu dây ,tấm nền ,solar cell,kính cường lực , khung nhơm và lớp màng EVA.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<i>Hình 2.2: Tấm pin năng lượng mặt trời </i>

Khung nhôm: kết nối solar cell với các bộ phận khác lên trên. Yêu cầu cần của mỗi khung nhôm bắt buộc phải đảm bảo rằng chắc chắn cứng cáp tuy nhiên không được quá nặng đồng thời bảo vệ được các bộ phận khác trước các tác động như thời tiết, ngoại lực….. Màu bạc coi như màu chủ đạo của khung nhôm và đa số các hãng đều sản xuất khung nhôm theo mẫu màu này.

Kính cường lực: bộ phận này được trang bị với mục đích chống bụi bẩn từ mơi trường xung quanh , độ dày của kính sẽ tùy thuộc vào từng hãng nhưng đa số sẽ rơi vào khoảng 2-4mm vừa bảo vệ solar cell vừa đảm bảo độ trong suốt của tấm pin.

Lớp EVA (ethylene vinyl acetate) hiểu đơn giản đây là chất dùng để kết dính, cơng dụng chính là kết dính solar cell với mặt kính cường lức phía trên và dưới. Đồng thời còn chống rung ,chống bụi. Vật liệu EVA đặc thù chịu được nhiệt độ cao.

Tế bào quang điện ( solar cell)một tấm pin mặt trời có rất nhiều solar cell nhỏ. Mỗi solar cell sử dụng hai lớp silic khác nhau đó là loại P và loại N.

Nền pin cơng dụng chính của nó là chống ẩm cũng như cách điện. Nguyên liệu chế tạo chính là polymer hoặc nhựa tùy vào từng hãng. Độ dày mỗi tấm nền sẽ tùy vào từng hãng và có màu chính là màu trắng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Nguyên lý hoạt động:Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin đồng nghĩa các hạt photon tiếp xúc với tấm silic. Thì sẽ có những trường hợp sau :

+Hạt photon truyền xuyên qua mảnh silic(năng lượng photon thấp )

+Năng lượng của các hạt photon được hấp thụ bởi mảnh silic( năng lượng hạt photon đủ lớn )

Khi các electron được kích thích sẽ di chuyển tự do trong chất bán dẫn.Từ đó nguyên tử sẽ thiếu 1 electron gọi là lỗ trống.Lỗ trống này tạo điều kiện thuận lợi cho các electron bên cạnh đến để lắp đầy từ đó các nguyên tử bên cạnh sẽ cũng bị mất đi electrong và tạo thành lỗ trống cứ tiếp tục như vậy tạo ra nhiều lỗ trống khác di chuyển xuyên suốt trong mạch bán dẫn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Ngày nay bộ điều khiển sạc ngày càng tiên tiến đảm bảo rằng pin được sạc với hiệu suất tối đa, đồng thời đầu ra là nguồn DC phục vụ việc chiếu sáng.

Phân loại bộ điều khiển sạc: a) Bộ sạc PWM

- Bộ điều khiển sạc loại PWM có chức năng chính là điểu chỉnh điện áp .

Bộ sạc PWM hoạt động dựa trên việc bật tắt điện áp trên bảng điều khiển một cách nhanh chóng, từ đấy làm xuất hiện các xung điện DC. Kích thước của xung chính là năng lượng được tạo ra. Để giữ điện áp pin ở mức ổn định nhất thì phải điều chỉnh độ rộng của xung điện thích ứng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

Nguyên lý hoạt động : điện áp được truyền từ bảng điều khiển tới chuỗi điện trở chia thông qua dây dẫn gồm âm và dây dương. Để đảm bảo đầu vào được ổn định và ở một mức nhất định chúng sẽ thực hiện bảo vệ đầu vào của bộ điều khiển không vượt quá ranh giới an tồn. Bóng bán dẫn điện thực hiện vai trò giới hạn điện áp và dòng. Việc này được chấp hành bởi chip điều khiển. Từ đó cặp bóng dán dẫn cho ra điện áp đầu ra có giá trị bình thường cho pin .

<i>Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển sạc PWM. </i>

Khơng chỉ vậy trong mạch cịn có cảm biến nhiệt độ. Giúp theo dõi trạng thái sự thay đổi nhiệt độ bất thường .

Nếu nhận thấy nhiệt độ vượt ngưỡng cho phép nó sẽ tự động ngắt tất cả các dây điện đang được kết nối.

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<i>Hình 2.8: Sơ đồ cấu trúc thiết bị PWM. </i>

-Đối với việc lắp đặt bộ điều khiển sạc PWM thì nhà sản xuất ln u cầu tn thủ theo đúng trình tự đầu vào và đầu ra tương ứng với các thiết bị khác .

+Đấu dây của tấm pin đúng các cực của bộ sạc.

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

+Bắt buộc có cầu chì bảo vệ tại nơi tiếp xúc dây dương. +Thử nghiệm đèn 12/24V với các cực tải.

+Lắp đặt đúng trình từ mà nhà sản xuất yêu cầu . • Ưu điểm :

<small>- </small> Tiết kiệm,nhỏ gọn: kết cấu đơn giản nhỏ gọn, dễ dàng đấu dây sửa chữa.

<small>- </small> Tính chuyên dùng cao mặt hàng có thể mua được bất kỳ đâu.

<small>- </small> Đối với các mơ hình điện khơng u cầu hiệu quả q cao thì vơ cùng thích hợp ví dụ như các mơ hình xe điện, cabin …

-Nguyên lý hoạt động :

Liên tục đo và cập nhật liên tục điện áp và dòng điện từ bảng điều khiển và điều chỉnh tải trên bảng điều khiển để duy trì điểm cơng suất tối đa.

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Bộ sạc MTTP sử dụng một mạch điện tử để chuyển đổi điện áp và dòng điện DC thành điện áp và dòng điện khơng đổi mà pin có thể sử dụng. Việc này dựa trên điện áp đầu ra từ tấm pin phù hợp với yêu cầu điện áp của pin.

• Ưu điểm :

<small>- </small> Hiệu suất , hiệu quả cao : Khi thời tiết không thuận lợi như gió mây nhiều hoặc thậm chí la có mưa thì vẫn có thể tạo được nguồn năng lượng nhiều hơn đặc biệt là so với bộ điều khiển sạc PWM.

<small>- </small> Công suất sinh ra tốt , tối ưu lượng điện nhận vào từ đó được áp dụng nhiều vào các mơ hình điện mặt trời lớn .

• Nhược điểm :

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<small>- </small> Đi đơi với hiệu quả tốt thì chi phí cần để lắp đặt bộ điều khiển MTTP cũng không hề nhỏ điều này cũng là vấn đề băng khoăn của rất nhiều người đang có ý định sử dụng điện mặt trời .

<small>- </small> Kết cấu đa dạng phức tạp từ đó việc bảo trì bảo dưỡng sửa chữa sẽ trở nên khó hơn. So sánh giữa PWM và MTTP:

- Giống nhau: sử dụng nhiều trong các mô hình điện mặt trời trong đời sống hằng ngày phổ biến ở nhiều nơi, hiệu quả sạc pin khá tốt. Chức năng cơ bản của hai bộ sạc này đều là được sử dụng để điều khiển điện áp đầu ra của tấm pin mặt trời thành điện áp thích hợp dùng để nạp cho các thiết bị dùng lưu trữ điện năng như bình ắc quy, pin lithium…

Sử dụng mạch điển tử để điều khiển tuy phức tạp nhưng đảm bảo hiệu suất đầu vào và đầu ra không chêch lệch quả nhiều từ đạt được hiểu quả cao hơn.

Hiểu đơn giản bộ sạc này như một công tắt chuyển đổi múc đích chính là kết hợp dàn pin mặt trời với nhóm thiết bị lưu trữ điện như pin ,ác quy.

Điều khiển chu ky đóng mở khóa điện tử dung trong bộ DC/DC.

Áp dụng mạch transistor đóng ngắt liên tục với tần số vơ cùng lớn để giúp cho việc sạc pin được ổn định điều đó làm cho hao phí

Tối ưu hóa nguồn điện sinh ra từ tấm pin để sạc vào thiết bị lưu trữ la pin và ác quy. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi xuống thấp

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

khoảng trên dưới 20% lượng điện sạc từ hệ thống giàn pin năng lượng mặt trời.

ánh nắng không đáp ứng tốt vẫn có thể sử dụng tốt.

Khi nhiệt độ mơi trường cao nhưng bức xạ thấp thì nguồn nhiên liệu sản sinh ra sẽ giảm đáng kể tuy nhiên vẫn có thể đáp ứng đủ nhu cầu có thể sử dụng .

Các yếu tố cần lưu ý khi lựa chọn bộ sạc năng lượng mặt trời: Một số yếu tố cần lưu ý khi lựa chon như sau :

<small>- </small> Mơ hình điện của bạn đang cần là gi to hay nhỏ với công suất cần đạt được là bao nhiêu từ đó đưa ra quyết định chọn loại nào.

<small>- </small> Loại pin: mỗi loại pin sẽ tương thích với một loại sạc nhất định, vì vậy bạn cần cân nhắc lựa chọn bộ điều khiển tương thích với pin của mình.

<small>- </small> Nhiệt độ: tùy cùng là nước Việt Nam nhưng mỗi khu vực lại có địa hình địa thế khác nhau dẫn đến khí hậu nóng lạnh se thay đổi cũng ảnh hưởng tới việc chọn bộ điều khiển sạc thích hợp.

<small>- </small> Hiệu quả: Tùy vào nhu cầu lớn hoặc nhỏ mà cân nhắc lựa chọn để tiết kiệm chi phí.

<small>- </small> Ngân sách: với chi phí thấp có thể sử dụng PWM nhưng nếu chi phí khá ổn và muốn đả hiệu quả tốt nên sử dụng MTTP.

<b>2.3.3.Pin lithium. </b>

Các điện cực của pin lithium thường có cấu tạo là các tinh thể có dạng lớp. Từ đó khi pin thực hiện việc sạc và xả, các ion liti sẽ bắt đầu di chuyển và lắp đầy các lỗ trống trên lớp này từ đó phản ứng hóa học được diễn ra.

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

<i>Hình 2.11 Pin lithium </i>

Pin lithium có cầu tạo gồm các thành phần chính như sau: 2 điện cực ,chất bán dẫn và dải phân cách.

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<i>Hình 2.12 Cấu tạo pin lithium . </i>

- Cực âm(-): Nơi cho biết được mức công suất và điện áp hiện tại của pin

- Cực dương(+): Đầu ra của dòng điện khi pin được sạc , tại đây lưu trữ thêm các ion lithium. - Chất điện phân: là hợp chất có dạng lỏng chức năng chính dùng để lắp đầy dung dịch và lớp màng ngăn. Trong hợp chất này chứa rất nhiều LiPF6 cùng với dung môi hữu cơ khác... Đóng vai trị làm mơi trường để truyền ion lithium giữa 2 điện cực trong khi pin được sạc và xả. Đặc tính của dung dịch điện ly này là phải có độ dẫn ion tốt. Thí vụ như ở nhiệt độ phịng thơng thường phải đạt1-2 S/cm. Khi nhiệt độ lên đến khoảng 40 độ tăng từ 30-40% và giảm dần khi nhiệt độ co xu hướng giảm xuống 0 độ.

Dải phân cách: thường được chế tạo bằng nhựa PE hoặc PP. Bố trí nằm giữa các điện cực dải này chứa nhiều lỗ nhỏ với chức năng chính là để ngăn cách cực dương và cực âm.Tuy vậy các ion Li+ vẫn có thể di chuyển qua được.

Nguyên lý hoạt động :

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

Trong q trình điện hóa của pin xảy ra thì cực dương và cực âm của pin đóng vai trị là nhiên liệu chính. Trong q trình này ion Li+ sẽ di chuyển qua lại giữa hai đầu cực.

<i>Hình 2.13 Nguyên lý hoạt động của pin. </i>

+ Trong quá trình sạc :

Trong khi cắm sạc các electron bị đẩy ra khỏi cực dương của pin khi này cực dương sẽ đóng vai trò thành cực âm, Li+từ cực dương bị văng ra bắt đầu chạy sang cực âm khi này sẽ đóng vai trị là cực dương.

Các ion Liti sẽ bị đánh văng ra khỏi các điện tử trong chu kỳ điện phân. Quá trình di chuyển của các ion Li sẽ từ cực dương chạy quá chất điện phân sau đó về lại cực âm. Cho đến khi các điện tử được trung hòa về điện.

+ Trong quá trình xả :

</div>