Luận văn Tìm điểm công suất cuất cực đại của pin mặt trời

Luận văn Tìm điểm công suất cuất cực đại của pin mặt trời Nghiên cứu này trình bày phương pháp tìm điểm làm việc có công suất cực đại của pin mặt trời...

HUTECH B GIÁO DC VÀ ÀO TO TRNG I HC K THUT CÔNG NGH TP. HCM NGUYN NGC TRUNG TÌM IM CÔNG SUT CC I CA PIN MT TRI . LUN VN THC S Chuyên ngành : Thit b, mng và nhà máy đin Mã s ngành: 60 52 50 TP. H CHÍ MINH, tháng 07 nm 2012 HUTECH B GIÁO DC VÀ ÀO TO TRNG I HC K THUT CÔNG NGH TP. HCM NGUYN NGC TRUNG TÌM IM CÔNG SUT CC I CA PIN MT TRI. LUN VN THC S Chuyên ngành : THIT B , MNG VÀ NHÀ MÁY IN Mã s ngành: 60 52 50 HNG DN KHOA HC: TS. TRNG VIT ANH TP. H CHÍ MINH, tháng 07 nm 2012 HUTECH CÔNG TRÌNH C HOÀN THÀNH TI TRNG I HC K THUT CÔNG NGH TP. HCM Cán b hng dn khoa hc : TS. TRNG VIT ANH Lun vn Thc s đc bo v ti Trng i hc K thut Công ngh TP. HCM ngày 14 tháng 07 nm 2012 Thành phn Hi đng đánh giá Lun vn Thc s gm: (Ghi rõ h, tên, hc hàm, hc v ca Hi đng chm bo v Lun vn Thc s) 1. TS. Hunh Châu Duy - Ch tch 2. PGS. TS. inh Thành Vit - Phn bin 1 3. TS. Ngô Cao Cng - Phn bin 2 4. . TS. Trn Vnh Tnh - U viên 5. PGS. TS. Quyn Huy Ánh - U vin, Th ký Xác nhn ca Ch tch Hi đng đánh giá Lun sau khi Lun vn đã đc sa cha (nu có). Ch tch Hi đng đánh giá LV HUTECH TRNG H K THUT CÔNG NGH TP. HCM PHÒNG QLKH - TSH CNG HÒA XÃ HI CH NGHA VIT NAM c lp - T do - Hnh phúc TP. HCM, ngày .… tháng… nm 2011 NHIM V LUN VN THC S H tên hc viên: NGUYN NGC TRUNG Gii tính: Nam Ngày, tháng, nm sinh: 09 - 06 - 1965 Ni sinh: TP HCM Chuyên ngành: Thit b , mng và Nhà máy đin . MSHV: 1081031028 I- TÊN  TÀI: TÌM IM CÔNG SUT CC I CA PIN MT TRI. II- NHIM V VÀ NI DUNG: - Ni dung : Tìm đim công sut cc đi ca pin mt tri - Phng pháp nghiên cu : Mô phng - Kt qu đt đc : Thc hin đc mô phng gii thut tìm đim công sut cc đi ca pin mt tri III- NGÀY GIAO NHIM V: 15 - 09 - 2011 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIM V: 15 - 06 -2012 V- CÁN B HNG DN: TS . TRNG VIT ANH CÁN B HNG DN KHOA QUN LÝ CHUYÊN NGÀNH TS. TRNG VIT ANH HUTECH i LI CAM OAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cu ca riêng tôi. Các s liu, kt qu nêu trong Lun vn là trung thc và cha tng đc ai công b trong bt k công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rng mi s giúp đ cho vic thc hin Lun vn này đã đc cm n và các thông tin trích dn trong Lun vn đã đc ch rõ ngun gc. Hc viên thc hin Lun vn Nguyn Ngc Trung HUTECH ii LI CÁM N Tôi xin chân thành cm n TS.Trng Vit Anh – Phó Trng khoa đin – đin t – Trng i Hc S Phm K thut Tp.HCM, ngi thy đã ht lòng ch bo, hng dn, truyn đt nhng kin thc chuyên môn cng nh nhng kinh nghim nghiên cu trong sut thi gian hc tp và thc hin lun vn này. Xin chân thành cm n Ban Giám Hiu, Ban ch nhim khoa C - in – in t, Phòng qun lý sau đi hc ca Trng i Hc K thut Công ngh Tp.HCM đã to nhng điu kin tt nht v vt cht ln tinh thn đ chúng tôi hoàn thành tt lun vn này. Xin chân thành cám n đn tt c Quí Thy, Cô ca Trng i Hc K thut Công ngh Tp.HCM đã ging dy, trang b cho tôi nhng kin thc rt b ích và quí báu trong sut quá trình hc tp cng nh nghiên cu sau này. Xin cm n bn bè, đng nghip và đc bit là nhóm thc nghim chung Trng i Hc S Phm K thut Tp.HCM và Trng i Hc K thut Công ngh Tp.HCM di s hng dn ca Thy Trng Vit Anh nhng ngi luôn giành nhng tình cm sâu sc nht, giúp đ và khuyn khích tôi đ cùng nhau vt qua mi khó khn trong sut quá trình thc hin lun vn này. Xin cm n Gia đình đã to mi điu kin đ tôi yên tâm hc tp tt trong sut thi gian va qua. Xin cm n Ban Giám Hiu Trng Cao đng Giao thông Vn ti TPHCM và tt c bn bè thân thuc đã đng viên, to điu kin thun li và h tr cho tôi rt nhiu trong quá trình hc tp, công tác cng nh trong sut thi gian thc hin lun vn. TP.H Chí Minh, tháng 06 nm 2012 Ngi thc hin Nguyn Ngc Trung HUTECH iii TÓM TT Nghiên cu này trình bày phng pháp tìm đim làm vic có công sut cc đi ca pin mt tri (MPPT) bng gii thut INC. Tác gi s dng Matlab/Simulink đ xây dng mô hình pin mt tri và mô phng gii thut và s dng thc nghim đ kim tra gii thut. Kt qu mô phng và thc nghim cho thy s cn thit phi s dng MPPT trong h thng pin mt tri và bng vic s dng gii thut INC, h thng đã nhanh chóng đa pin mt tri vào làm vic ti đim có công sut ti u. HUTECH iv ABSTRACT This study presents the Maximum Power Point Tracking (MPPT) technique of Photovoltaic by INC Algorithm. The author uses Matlab / Simulink for modeling and simulation of solar cells and the Algorithm. The simulation results and experiment shows the need to use MPPT solar system and by using the INC algorithm, the system was quickly put photovoltaic to work at optimum power point . HUTECH v MC LC TRANG Li cam đoan i Li cám n ii Tóm tt iii Mc lc v Danh sách các ch vit tt vii Danh sách các bng vii Danh mc các biu đ, đ th, s đ, hình nh viii Ni dung lun vn Chng 1 1 TNG QUAN 1 1.1 Tng quan chung v lnh vc nghiên cu, các kt qu nghiên cu trong và ngoài nc đã công b 1 1.2. Mc đích ca đ tài 1 1.3. Nhim v ca đ tài và gii hn đ tài 4 1.4. Phng pháp nghiên cu 4 1.5. Nidung lun vn 5 Chng 2 6 C S LÝ THUYT 6 2.1 Mô hình pin mt tri 6 2.2. B chuyn đi DC/DC boost converter 13 2.3. im làm vic cc đi ca Pin mt tri 16 2.4. Các phng pháp tìm đim cc đi ca pin mt tri ph bin 21 2.4.1. Phng pháp đin áp hng s 21 2.4.2. Phng pháp P&O (Perturb and Observe) 22 Chng 3 25 CHN GII THUT B DÒ IM CÔNG SUT CC I CA PIN MT TRI 25 3.1. Phng pháp INC (Incremental Conductance) 25 HUTECH vi 3.2. Mô hình mô phng gii thut 27 3.2.1. Mô hình Pin mt tri 28 3.2.2. Gii thut INC 31 Chng 4 33 KT QU MÔ PHNG 33 4.1. Mô hình pin mt tri 33 4.2. Gii thut MPPT 35 Chng 5 42 KT QU THC NGHIM 42 5.1. Mô hình thc nghim 42 5.2. Kt qu thc nghim 50 Chng 6 54 KT LUN VÀ HNG PHÁT TRIN CA  TÀI 54 6.1. Kt lun 54 6.2. Hng phát trin ca đ tài 54 TÀI LIU THAM KHO 56 PH LC [...]... tri su àc àc H U TE công ngh à nghiên c ã và ên ìm ra r nâng cao hi cách s d b ò Trên th ã có nhi ành ên c Ch ng pin m t tr ] àm vi 16-26] -15] 4 slanding cho h ] à dòng c 1.2 M ài ài t [12,13] ên c tìm àm vi pin m v nh ành t àc ành à b à nhi m ìv àm ìm H U TE Có r C H t àm vi ã T) c ên c à công b êu c c b và có th 1.3 Nhi ên ên c u c ình v ài và gi - Nghiên c ài s ài mô hình pin m -V, P- Vc - Phân... c ên c pin m ình mô dò tìm 5 - Thi 1.4 - Thu th ài li - Nghiên c ài nghiên c các mô hình toán h ình tính toán c - Nghiên c - Th - DC mô hình mô ph à các gi - Thi àn b - ài H U TE 1.5 N à các ki C H - Phân tích các k ò tìm 5: K ài 6 2.1 Mô hình pin m T àv 1883, k pin m PV) ã phát tri à: c thi ình s à th trình phát tri C H phí s c mô t nh ã òng thí nghi ên, òn th H U TE hi xu ình 1.4 Hi Hi pin là t... ình, nhi àng m và m Tuy nhiên, nhìn chung pin th a) Th ên: lát silic b) Th ành 3 th àng m gallium diselenide [CIGS], và amorphous silicon [a-Si]) c) Th polyme/h , 7 Pin m ánh sáng m - nhiên, hi à hòa ìl à nhu c ìn chung, các d à h H ùng sâu, vùng xa, h ành ph quy d àb khi à thành ph C H ành AC B ình n m ày, pin m bi i H U TE V às à -n có kh Khi ánh sáng chi à pin m ánh sáng (các photon) t òng quang... chu EG òng rò RSH = Hình 2.2 Mô hình pin m ình 2.2: S 10 I I PH Và dòng bão hòa ng IS exp qV 1 KTC A (2.4) êu chu I RS ISC qv OC exp kATRe f 1 (2.5) 0.5V Vì v P nhánh song song và NS pin n H U TE hình 2.3 C H ho Hình 2.3 Mô n - song 11 M ình I êu t N P I PH th : N P IS exp Qv 1 NS kTC A (2.6) Pin m ành nhi nhi ên nhi àu d ành c c ành bình th Nhi ành bình th m/s Công th và nhi ành c TC - và hình 2.5... hình pin m g trong Matlab/Simulink 28 Hình 3.4 Mô hình pin m .28 Hình 3.5 B Hình 3.6 ào c -V, P-V v .29 o C) 30 ix Hình 3.7 -V, P-V v Hình 3.8 B ành khác nhau (b à dòng 2 ) 30 .31 Hình 3.9 Gi 31 Hình 3.10 Mô hình mô ph .32 Hình 3.11 Mô hình mô ph 32 Hình 4.1 B 33 Hình 4.2 .34 Hình 4.3 35 Hình 4.4 àm vi 36 àm vi Hình 4.6 Công. .. 39 Hình 4.10 Dòng àm vi 40 Hình 4.11 Công su àm vi 40 Hinh 4 àm vi Hình 5.1 Mô hình th Hình 5.2 Pin m 42 à thông s Hình 5.3 S Hình 5.4.S àb ên lý m Hình 5.5 S Hình 5.7 M .41 às 43 òng .44 .45 46 àm .47 Hình 5.8 L ình chính 48 Hình 5.9 L ình MPPT 49 Hình 5.10 Hình Hình 5.12 C à công su à dòng .52 .52 52 x Hình... à ph t trí c ngày và bu ày, các t à nghiêng v àng c 8 nh g àm phát công su à các t t tr ình 2.1 Hình 2.1 M M -V c S PH H U TE n òng quang C H M I Iph I s exp( q V IR) 1 kTC A òng rò RSH V IR S R SH ]: (2.1) IPH: dòng quang IS: dòng bão hòa (A) -19 -23 k: h TC: nhi C J/K ành c A: h ào công ngh - mono A=1.2, Si-Poly A = 1.3… Dòng quang pin [3, 27]: PH ph ào b à nhi 9 I PH ISC K I TC TRef ISC: dòng ng...vii DANH M MPPT : Maximum Power Point Tracking : Dò tìm à quan sát INC NOCT : Normal Control Ttemperature : Ni ành bình th B -15 t H U TE B C H DANH M TRANG 2 2 , 25 oC .29 , 25 oC 43 viii DANH M ÌNH TRANG Hình 1.1 Phân b .2 Hình 1.2 B ành ph Hình 2.1 M êu bi 2 pin m Hình 2.2 Mô hình pin m 8 9 Hình 2.3 Mô 10 Hình 2.4 -V v 12 Hình 2.5... b C H o c à nhi TNOCT 20 0,8 ng b (2.7) ình 2.4 -V v H U TE Hình 2.4 C H 12 Hình 2.5 -V v 13 2.2 B B ãi trong ngu m g m chi ành ngu có th h ào l à cung c n áp l ù h Chúng ta c à dòng công su õ ra c àb V ò tìm ph C H ò tìm ành h àng g khí quy H U TE Chi phí th õ ra t M phù h ho c àng t êu c òn àm êu c ày ào Nguyên lý ày d Hình 2.6 S B ên lý m 14 Khi S òng qua (TON) , dòng òng C H à dòng t H U TE Hình... ày l i không c ình 2.12) Vì v dòng H U TE ìm àb Hình 2.12 Hình 2.13 gi êu bi MPPT hi H -DC, b và b Khi pin m ành c êu t 18 Vo Io R LOAD o, Io (2.19) à dòng T t tr VMPP I MPP R OPT MPP, IMPP êu t (2.20) à dòng t LOAD tr b OPT, ên, trong th công su C H Khi giá tr ày l ìn t H U TE t truy t tr gi à pin m ngu c ìn t ìv Hình 2.13 êu bi Gi VOUT = D.VIN (2.21) 19 OUT IN ROUT = D2.RIN (ROUT là t IN (2.22) . ca pin mt tri 35 Hình 4.4. in áp làm vic ca pin mt tri 36 Hình 4.5. Dòng đin làm vic ca pin mt tri 36 Hình 4.6. Công sut làm vic ca pin. làm vic ca pin mt tri 40 Hình 4.11. Công sut làm vic ca pin mt tri 40 Hinh 4.12. in áp làm vic ca pin mt tri tng ng vi công sut thu