Thiết kế bộ biến đổi DC/DC trong điều khiển nguồn pin mặt trời

Nghiên cứu sử dụng và khai thác hiệu quả nguồn pin mặt trời để phát điện có ý nghĩa thiết thực đến việc giảm biến đổi khí hậu và giảm sự phụ thuộc vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch có nguy cơ cạn kiệt, gây ô nhiễm môi trường.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế bộ biến đổi DC/DC trong điều khiển nguồn pin mặt trờiKHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 35 SỐ 05 NĂM 2019Thiết kế bộ biến đổi DC/DCtrong điều khiển nguồn pin mặt trời TS. LÊ KIM ANH Trường Cao đẳng Công Thương miền Trung Nghiên cứu sử dụng và khai thác hiệu quả nguồn pin mặt trời để phát điện có ý nghĩa thiết thực đến việc giảm biến đổi khí hậu và giảm sự phụ thuộc vào các nguồn nhiên liệu hóa thạch có nguy cơ cạn kiệt, gây ô nhiễm môi trường. Việc ứng dụng bộ biến đổi DC/DC trong điều khiển nguồn pin mặt trời nhằm nâng công suất và điện áp, kết hợp điều khiển bám điểm công suất cực đại (MPPT) được coi là một phần không thể thiếu trong hệ thống điều khiển nguồn pin mặt trời. Bài báo đưa ra kết quả mô phỏng điều khiển cho nguồn pin mặt trời sử dụng bộ biến đổi DC/DC, nhằm duy trì công suất phát tối đa của hệ thống pin. Từ khóa: Bộ biến đổi DC/DC, điểm cực đại, pin mặt trời. 1. Đặt vấn đề DC/AC,.. Theo [2], hệ thống điện mặt trời bị Năng lượng mặt trời là dạng nguồn năng phụ thuộc vào phụ tải, cấp điện áp, và nhiềulượng tái tạo vô tận với trữ lượng lớn. Đây là yếu tố khác, thông thường có 2 loại cơ bảnmột trong các nguồn năng lượng tái tạo rất được sử dụng phổ biến là: cấu hình một cấpquan trọng. Tuy nhiên, để khai thác, sử dụng biến đổi và cấu hình 2 cấp biến đổi. Với cấunguồn năng lượng điện mặt trời này sao cho hình 2 cấp biến đổi, bộ biến đổi DC/DC đượchiệu quả và thay thế dần các nguồn năng sử dụng để nâng điện áp đầu ra của hệ thốnglượng hóa thạch ngày càng cạn kiệt, gây ô pin mặt trời đến điện áp cao hơn phù hợp vớinhiễm môi trường đang là mục tiêu nghiên phụ tải một chiều và cấp điện áp xoay chiềucứu của các nhà quản lý. Theo [1], năng lượng của lưới kết nối. Tuy nhiên, việc sử dụng bộmặt trời thực chất là nguồn năng lượng nhiệt biến đổi một chiều có thể làm tăng tổn thấthạch vô tận của thiên nhiên. Hàng năm mặt công suất trong hệ thống và có thể dẫn đếntrời cung cấp cho trái đất một năng lượng giảm hiệu suất chuyển đổi năng lượng củakhổng lồ, gấp 10 lần trữ lượng các nguồn toàn hệ thống điện mặt trời. Để tiết kiệmnhiên liệu có trên trái đất. Thành phần cơ bản điện năng, chúng ta cần phải tăng hiệu suấtcủa một hệ thống điện mặt trời bao gồm: các chuyển đổi bộ biến đổi DC/DC. Trong thựctấm pin mặt trời, bộ dữ trữ năng lượng (ắc tế cho thấy, hiệu suất của bộ biến đổi DC/DCquy), bộ biến đổi DC/DC, và bộ nghịch lưu không phải là hằng số mà phụ thuộc nhiều36 KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT vào công suất truyền tải qua nó [3]. Thông Is: là dòng điện bão hòa của pin; Iph: là dòngTẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG thường hiệu suất của bộ chuyển đổi DC/DC quang điện; Tc: nhiệt độ làm việc của pin; Rsh đạt cực đại trong phạm vi 50%-60% công suất : điện trở shunt; Rs : điện trở của pin; A: hệ số thiết kế và giảm nhanh nếu công suất qua nó lý tưởng. càng nhỏ. Tuy nhiên, ở các tấm pin mặt trời, Theo công thức (1) dòng quang điện phụ công suất đầu ra không cố định, công suất thuộc vào năng lượng mặt trời và nhiệt độ đạt định mức ở khoảng thời gian gần trưa và làm việc của pin do đó: công suất đầu ra nhỏ vào lúc sáng và chiều, thời gian công suất bé hơn 40% có thể đạt vài giờ trong ngày, chưa kể đến hiện tượng bóng che và ngày ít nắng. Như vậy, trong với: Isc: là dòng ngắn mạch ở nhiệt độ trường hợp này, công suất chạy qua bộ biến 25 C; KI: hệ số nhiệt độ của dòng điện ngắn 0 đổi DC/DC sẽ khá nhỏ (nhỏ hơn 40%) nên mạch; Tref: nhiệt ...