Luận văn pin mặt trời

Chương 5

Chương 5

KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
5.1. Mô hình thực nghiệm

Hình 5.1. Mô hình thực nghiệm
Pin mặt trời:

56


Chương 5

Hình 5.2. Pin mặt trời 15W và thông số của nhà sản xuất

57


Chương 5

Hình 5.3. Pin mặt trời 80W và thông số của nhà sản xuất
Mạch công suất và bộ phận đo lường dòng điện:

Hình 5.4. Sơ đồ mạch công suất và bộ phận đo lường dòng điện

58


Chương 5

Mạch điều khiển:

Hình 5.5.Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển
Sơ đồ mạch in:

Hình 5.6. Sơ đồ mạch in mạch điều khiển

59


Chương 5

Hình 5.7. Sơ đồ mạch in mạch công suất

Hình 5.8. Mạch điều khiển và mạch công suất thi công

60


Chương 5

Lưu đồ chương trình chính:

Hình 5.9. Lưu đồ chương trình chính
Chương trình chính trong vi xử lý PIC16F887

while(1)

61

Chương 5

{
write_command(0x80);
write_data('U');//1
write_data('(');//2
write_data('V');//3
write_data(')');//4
write_data(' ');//5
write_data(' ');//6
write_data('I');//7
write_data('(');//8
write_data('m');//9
write_data('A');//10
write_data(')');//11
write_data(' ');
write_data('P');//13
write_data('(');//14
write_data('W');//15
write_data(')');//16
write_command(0xc0);
ADC_volt();
ADC_volt_out();
ADC_amper();
congsuat ();
giai_thuat ();
}
}

void ADC_volt(void)
{
setup_adc(ADC_CLOCK_DIV_2);

62


Chương 5

setup_adc_ports(sAN0);
set_adc_channel(0);
for (a=0;a < chongnhieu_ap;a++)
{
tmp_v = read_adc();
volt=(5000*tmp_v)/256;
b = volt;
c = c + b;
}
c = c/chongnhieu_ap;
c = c*10;
c = c/100;
volt = c;
V1=c;
}
void ADC_amper(void)
{
setup_adc(ADC_CLOCK_DIV_2);
setup_adc_ports(sAN2);
set_adc_channel(2);
for (e=0;e < chongnhieu_dong;e++)

{
tmp_i = read_adc();
amper =(5000*tmp_i)/256;
f = amper;
g = g + f;
}
g = g/chongnhieu_dong;

63


Chương 5

g = g*100;
g = g/15;
amper = g;
}
void congsuat(void)
{
c_s = V1*g;
c_s = c_s/100;
c_s = c_s/10;
P1 = c_s;
}
void giai_thuat(void)
{
timer = timer + 1;
duty = duty + 1;
if (timer <=220)
{

P2 = P1;
if (P2>Pmpp)
{
Pmpp = P2;
Vmpp = V1;
Dmpp = duty;
}
}
if (timer > 220)
{
duty = Dmpp;
}

64


Chương 5

trunggian_tren = Pmpp*12;
trunggian_tren = trunggian_tren/10;
can_tren = trunggian_tren;
trunggian_duoi = Pmpp*8;
trunggian_duoi = trunggian_duoi/10;
can_duoi = trunggian_duoi;
if (timer > 300)
{
if (P1>=can_tren)
{
timer = 30;
duty = 30;

Dmpp = 0;
Pmpp = 0;
Vmpp = 0;
}
if (P1<=can_duoi)
{
timer = 30;
duty = 30;
Dmpp = 0;
Pmpp = 0;
Vmpp = 0;
}
}
output_high (pin_c1);
setup_timer_2(T2_DIV_BY_4,255,1);
setup_ccp1(CCP_PWM);
set_pwm1_duty(duty);

65

// Dieu xung 10kHz


Chương 5

setup_ccp2(CCP_PWM);
set_pwm2_duty(duty);
}
5.2. Kết quả thực nghiệm
Kết quả thực nghiệm việc đo điện áp hở mạch pin khi bi bóng hoàn toàn

12h10’ ngày 18/02/2012

Hình 5.10. Đo pin chưa bi bóng

Hình 5.11. Điện áp pin khi chưa bị bóng

66


Chương 5

Hình 5.12. Pin bị che 6 cell
Bảng 5.1: Kết quả điện áp hở mạch pin khi bóng che, thông số pin hình 5.3
gồm 36 cell nối tiếp.
STT Số cell bị che Điên áp hở mạch (V)
1
0
19,47
2
6
18.15
3
9
17,41
4
18
13,85
Hình.8 mô hình thực nghiệm chỉ xây dựng để kiểm tra giải thuật MPPT cho
pin mặt trời khi bị bóng che, kết quả đo được từ 14h00’ đến 15h00’ ngày
20/11/2013.

67


Chương 5
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
6 32 58 84 10 36 62 88 14 40 66 92 18 44 70 96 22 48 74 00 26 52 78
1 2 3 5 6 7 8 10 1 1 12 13 15 1 6 1 7 18 20 21 22 24 25 2 6 27

Hình 5.13. Công suất PV thu được từ 14h00 đến 15h00’ ngày 22/11/2013.
Hình 5.13 cho thấy công suất luôn thay đổi, khi thay đổi vùng bóng (thực hiện bằng
cách che pin) khi bức xạ và vùng bóng không thay đổi thì công suất thu được tương
đối ổn định
250
200
150
100
50
0
6 26 46 66 86 06 26 46 66 86 06 26 46 66 86 06 26 46 66 86 06 26 46 66
1 2 3 4 6 7 8 9 1 0 1 2 1 3 14 15 1 6 18 1 9 2 0 21 2 2 24 25 26 27

Hình 5.14. Sự thay đổi của biến Duty (độ rộng xung)

Hình 5.14. cho thấy, trong khi lập trình chạy thực nghiệm, chỉ cho duty chạy
từ 0 đến 220 tưng ứng với 12 đến 86%, mục đích của việc làm này nhằm loại bỏ các
vùng không cần thiết, tránh trường sự cố ngắn mạch pin và tăng tốc độ dò tìm điểm
MPP.

68


Chương 5
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
6 32 58 84 10 36 62 88 14 40 66 92 18 44 70 96 22 48 74 00 26 52 78
1 2 3 5 6 7 8 10 1 1 12 13 15 1 6 1 7 18 20 21 22 24 25 2 6 27

Hình 5.15. Điện áp của PV
Tại các giá trị cực đại, điện áp rơi ra khỏi vùng 73 đến 80% như phương pháp
hằng số không đổi.

Hình 5.16. Đặc tuyến P-V mô phỏng khi ghép 2 tấm pin 80 làm việc song
song tưng ứng với bức xạ 0.2 0.4 0.6 0.8 và 1 kW/m2 . Trong đó tấm pin 80W bị
bóng toàn phần 6 cell.
Ở hình 5.13 và 5.16 ta thấy, với công suất thu được từ thời gian 945 đến 2125
nằm ở bức xạ khoảng 0.6 kW/m 2 so với mô phỏng và thực nghiệm. Công suất của
việc mô phỏng và thực nghiệm giống nhau, ở hình 5.13 và 5.14, hình 5.14 khi duty
chạy từ 0 đến 90% (các đường dốc đứng) thì công suất tăng lên và giảm xuống, bộ
MPPT sẽ lưu lại giá trị công suất lớn nhất, sau khi đến 90% sẽ xuất đúng giá trị này

ra làm việc.

69