ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

82 25 0
ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HỐ XNCN ====o0o==== ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Thiết kế sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED Giáo viên hướng dẫn : GS Tạ Cao Minh : Ths Nguyễn Duy Đỉnh Sinh viên thực : Lê Tất Thắng Lớp : TĐH3-K55 MSSV : 20102213 Hµ néi - 2015 Mục lục MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii LỜI NÓI ĐẦU 1 4 4 đường Kết luận GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 1.1 Lịch sử 1.2 Phân loại hệ thống lượng mặt trời 1.2.1 Hệ thống lượng mặt trời độc lập 1.2.2 Hệ thống lượng mặt trời nối lưới 1.3 Hệ thống sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời ứng dụng cho tải đèn 1.4 PIN MẶT TRỜI 10 2.1 Khái niệm pin mặt trời 10 2.2 2.3 2.4 2.5 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Đặc tính làm việc pin mặt trời Mơ hình hóa pin mặt trời Thuật tốn điều khiển bám cơng suất cực đại 2.4.1 Tổng quan 2.4.2 Nguyên lý dung hợp tải 10 10 11 12 14 14 15 2.4.3 Thuật toán nhiễu loạn quan sát (P&O) 16 Kết luận 18 i Mục lục ẮC QUY AXIT CHÌ 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Tổng quan ắc quy Một số phương pháp sạc 3.2.1 Phương pháp nạp dòng không đổi 3.2.2 Phương pháp nạp áp không đổi 3.2.3 Phương pháp nạp kết hợp dịng áp Quy trình sạc tiêu chuẩn 3.3.1 Hiện tượng nạp 4.2 4.3 26 Tổng quan chiếu sáng đèn LED 4.1.1 Giới thiệu đèn LED 4.1.2 Các ứng dụng tiêu biểu LED 4.1.3 Vai trò thiết bị nguồn chiếu sáng đèn LED Quy trình sạc ắc quy kết hợp với chiếu sáng LED Kết luận LỰA CHỌN, TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CÁC BỘ BIẾN ĐỔI 5.1 Bài toán thiết kế 5.2 Bộ biến đổi cho sạc 5.2.1 Lựa chọn cấu hình 5.2.2 Tính tốn phần tử mạch lực biến đổi 5.3 5.4 19 20 20 21 21 21 23 3.3.2 Hiện tượng tự xả 23 Sạc ắc quy kết hợp MPPT 23 Kết luận 25 ĐÈN LED 4.1 19 5.2.3 Mô hình hóa biến đổi tăng áp 5.2.4 Thiết kế điều khiển dòng điều khiển áp Bộ biến đổi cho tải LED 5.3.1 Lựa chọn cấu hình 5.3.2 Tính toán phần tử mạch lực biến đổi 5.3.3 Mơ hình hóa biến đổi nguồn LED 5.3.4 Thiết kế điều khiển 26 26 28 29 30 32 33 33 34 34 34 36 40 49 49 50 51 52 Kết luận 54 ii Mục lục KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 55 6.1 Các kết mô 55 6.1.1 Sơ đồ mô kết mô sạc ắc quy phần mềm PSIM 55 6.1.2 Sơ đồ mô mạch lực ổn dòng để chiếu sáng cho LED phần mềm PSIM 59 6.2 6.3 Kết thực nghiệm 6.2.1 Kết thực nghiệm sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời 6.2.2 Kết thực nghiệm chiếu sáng LED Kết luận 60 61 66 67 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC 71 iii Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH VẼ 1.1 1.2 1.3 1.4 Sử dụng trực tiếp lượng từ pin mặt trời Hệ thống lượng mặt trời độc lập với ắc quy Hệ thống lượng mặt trời nối lưới phân cấp Hệ thống lượng mặt trời nối lưới trung tâm 5 7 1.5 Hệ thống sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời ứng dụng cho tải đèn đường 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 Cấu tạo pin mặt trời [1] Ảnh hưởng xạ mặt trời (a) nhiệt độ (b) tới đặc tính PMT [2] Đường đặc tính PV thay đổi nhiệt độ xạ mặt trời [2] Đặc tính I −V pin mặt trời [9] Mô hình tương đương pin mặt trời [9] Sơ đồ mạch tương đương tuyến tính [9] Pin mặt trời mắc trực tiếp với tải [6] 10 11 12 12 13 13 14 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 Đặc tính làm việc pin mặt trời tải [6] Pin mặt trời kết nối với tải qua biến đổi DC/DC [6] Sơ đồ cấu trúc điều khiển MPPT với thuật toán P&O Đặc tính P-V pin mặt trời Lưu đồ thuật toán P&O điều khiển theo điện áp tham chiếu Vre f [3] 15 16 17 17 18 3.1 3.2 3.3 3.4 Cấu tạo ắc quy axit chì Quy trình sạc ắc quy Sơ đồ hệ thống sạc ắc quy pin Mặt trời Quy trình sạc ắc quy pin Mặt trời 19 22 24 24 4.1 4.2 4.3 Đặc tính Volt-Ampe đèn LED [11] 27 (a) Đèn LED Downlight (b) Đèn LED Tube (c) Đèn LED Pannel 29 Đèn LED trời: (a) Đèn LED siêu sáng (b) Đèn LED Street 29 4.4 Quy trình sạc ắc quy thắp sáng LED 31 iv Danh mục hình vẽ 4.5 Thuật toán sạc ắc quy phân phối tải LED 32 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 Cấu hình biến đổi Boost với đầu vào pin mặt trời đầu ắc quy Đặc tính thể quan hệ RESR2 /RESR0 theo tần số [8] Mơ hình mạch Boost MOSFET đóng [9] Mơ hình mạch Boost MOSFET cắt [9] Sơ đồ cấu trúc điều khiển cho sạc Cấu trúc bù loại [12] 34 35 36 37 40 41 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 Sơ đồ điều khiển mạch vòng dòng điện [10] Sơ đồ khối dạng sóng khối PWM [10] Đồ thị Bode đối tượng dòng điện Đồ thị Bode mạch vòng dòng điện sau bù Sơ đồ điều khiển mạch vòng điện áp [10] Đồ thị Bode mạch vòng điện áp Đồ thị Bode mạch vòng điện áp sau bù 42 43 44 45 45 46 47 5.14 5.15 5.16 5.17 5.18 5.19 5.20 Sơ đồ điều khiển mạch vòng điện áp [10] Đồ thị Bode đối tượng điện áp Đồ thị Bode mạch vòng điện áp sau bù Đồ thị Bode mạch vịng điện áp sau bù Mơ hình mạch nguồn LED MOSFET đóng Mơ hình mạch nguồn LED MOSFET cắt Sơ đồ khối điều khiển nguồn LED 47 48 49 49 51 51 52 5.21 Sơ đồ khối điều khiển nguồn LED 53 5.22 Đồ thị Bode đối tượng dòng điện nguồn LED 53 5.23 Đồ thị Bode mạch vòng dòng điện nguồn LED sau bù 54 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 Sơ đồ sạc ắc quy mô phần mềm PSIM 9.0 Bám cơng suất với thuật tốn P&O chưa có điều khiển Bám công suất cực đại với điều khiển dòng áp Đện áp biến đổi Dòng điện biến đổi Điện áp đầu biến đổi chế độ 6.7 6.8 6.9 Điện áp đầu biến đổi chế độ 58 Sơ đồ chiếu sáng LED mô phần mềm PSIM 9.0 sử dụng UC3842 59 Dòng điện đầu biến đổi 59 v 55 56 56 57 57 58 Danh mục hình vẽ 6.10 Hệ thống sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời ứng dụng tải LED đèn đường 6.11 Sơ đồ mạch thực nghiệm biến đổi sạc ắc quy 6.12 Điện áp hở mạch pin mặt trời 6.13 Bắt đầu dị tìm điểm cơng suất cực đại pin mặt trời 60 61 62 63 6.14 Điện áp dòng điện bắt đầu tăng lên đến tìm điểm làm việc lớn pin mặt trời 6.15 Điện áp dòng điện điểm làm việc lớn pin mặt trời 6.16 Dòng điện sạc ắc quy giảm dần 6.17 Dòng điện điện áp sạc ắc quy chế độ 6.18 Mạch chiếu sáng cho LED 6.19 Dòng điện đầu cấp cho LED chạy 75% tải 63 64 65 65 66 67 P.1 P.2 P.3 Nguyên lý mạch sạc ắc quy 71 Nguyên lý mạch chiếu sáng LED 72 Lưu đồ thuật toán hệ thống 73 vi Danh mục bảng DANH MỤC BẢNG 1.1 1.2 Thông số pin mặt trời SL80CE-18M đo điều kiện chuẩn (cường độ xạ mặt trời 1000W/m2, nhiệt độ 25oC) Thơng số ắc quy axit chì 5.1 5.2 Thông số thiết kế cho sạc ắc quy 33 Thông số thiết kế nguồn cho LED 33 6.1 Kết thực nghiệm ngày 24/5/2015 64 vii 8 Danh mục từ viết tắt DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt BĐK BXMT C Bộ điều khiển Bức xạ mặt trời Dung lượng ắc quy INC LED MPP MPPT P&O BBĐ PMT PWM Capacity Incremental conductance Light Emitting Diode Maximum Power Point Maximum Power Point Tracking Perturb and Observe Pulse Width Modulation viii Điện dẫn gia tăng Đi ốt phát quang Điểm công suất cực đại Bám điểm công suất cực đại Nhiễu loạn quan sát Bộ biến đổi Pin mặt trời Điều chế độ rộng xung Lời nói đầu LỜI NĨI ĐẦU Hiện lượng điện có vai trị thiết yếu sống hàng ngày đáp ứng mặt kinh tế, văn hóa, xã hội Sự tiêu thụ điện tăng vọt theo năm Nhằm đáp ứng với tiêu thụ điện ngày tăng khu cơng nghiệp, hộ gia đình, đất nước cần có sách khai thác, sử dụng, phân phối cách hiệu nguồn lượng Đặc biệt nguồn lượng tái tạo, lượng mặt trời, lượng gió, quốc gia có chế tài khuyến khích việc sử dụng nguồn lượng này, phần giúp giảm tải cho điện lưới quốc gia đồng thời góp phần chung tay giải vấn đề toàn cầu hiệu ứng nhà kính hay cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên Việc khai thác lượng tái tạo, đặc biệt lượng mặt trời ngày rộng quy mô chất lượng, từ ứng dụng nhỏ truyền thông hệ thống mặt trời nối lưới Với mong muốn khám phá, đào sâu nghiên cứu hệ thống khai thác lượng mặt trời, em cố gắng tìm hiểu lựa chọn bước việc tiếp cận hệ thống khai thác lượng mặt trời Đề tài: “Thiết kế sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED” đề tài mà tiềm việc khai thác lượng mặt trời ứng dụng cho chiếu sáng Bên cạnh việc tối ưu hóa trình khai thác, lưu trữ lượng, đề tài đưa phương pháp phân phối nguồn lượng cách hiệu đồng thời bảo vệ, kéo dài tuổi thọ cho phần tử hệ thống Mục đích đề tài • Khai thác hiệu nguồn lượng mặt trời với thuật toán bám cơng suất cực đại • Sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời với ba chế độ tiêu chuẩn vào ban ngày, bảo vệ dòng, nạp, xả sâu, tự xả cho ắc quy • Ứng dụng cho tải LED đèn đường, nâng cao hiệu chiếu sáng, bật đèn trời tối, chuyển sang sạc ắc quy trời sáng Đối tượng nghiên cứu • Pin mặt trời Chương Kết mô thực nghiệm 6.1.2 Sơ đồ mô mạch lực ổn dòng để chiếu sáng cho LED phần mềm PSIM Sơ đồ Hình 6.8 mơ sử dụng phần mềm PSIM 9.0 Thời gian mô vòng 1s Bộ ổn dòng điện bù Dịng điện đâì Io trình bày Hình 6.9 Hình 6.8: Sơ đồ chiếu sáng LED mơ phần mềm PSIM 9.0 sử dụng UC3842 Kết mô cho thấy điều khiển làm việc hiệu với tốc độ đáp ứng cỡ ms, độ điều chỉnh khoảng 2% độ giao động thấp (khoảng 0.44%) Hình 6.9: Dịng điện đầu biến đổi 59 Chương Kết mô thực nghiệm 6.2 Kết thực nghiệm Hình 6.10: Hệ thống sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời ứng dụng tải LED đèn đường Hình 6.10 hệ thống thực nghiệm sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời kết nối cho tải LED Các phần tử hệ thống cụ thể sau: 1) pin mặt trời 2) Ắc quy axit chì 3) Đèn LED, mối đèn 10W mắc nối tiếp 4) Bộ biến đổi sạc ắc quy 5) Nguồn cho LED 6) Cảm biến ánh sáng Hệ thống thiết kế đảm bảo yêu cầu: • Sạc ắc quy ba chế độ, kết hợp với thuật toán MPPT đảm bảo tối ưu hóa hiệu suất khai thác lượng • Bảo vệ ắc quy áp, dịng, tự xả, xả sâu • Cung cấp nguồn cho LED đèn đường, tự động chiếu sáng trời tối ngắt trời sáng dùng cảm biến ánh sáng 60 Chương Kết mô thực nghiệm Hình 6.11: Sơ đồ mạch thực nghiệm biến đổi sạc ắc quy 6.2.1 Kết thực nghiệm sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời Hình 6.11 hình ảnh thực nghiệm biến đổi sạc ắc quy Trong đó: 1) Tụ đầu 2) Diode 3) MOSFET 4) Cuộn kháng 5) Nguồn cho mạch điều khiển 6) Hiển thị dòng điện điện áp LCD 16x2 7) Tụ đầu vào cầu chì bảo vệ 8) Vi điều khiển Tiva TM4C1230H6PM Bộ điều khiển rời rạc hóa, sau lập trình vi điều khiển, tần số trích mẫu 10kHz Trong khoảng thời gian 10kHz, vi điều khiển cần đảm bảo đủ nhanh để thực thuận tốn, tính tốn điều khiển 61 Chương Kết mô thực nghiệm Đối với sạc, kênh PWM sử dụng để cung cấp tín hiệu điều khiển, linh kiện điện tử opto để cách ly IR2103 sử dụng để đệm tín hiệu điều khiển từ đóng mở van MOSTFET Nguồn điện để cung cấp cho mạch điều khiển LCD lấy từ ắc quy, sau qua IC7805, IC7815 để tạo mức điện áp phù hợp Các thông số sạc hiển thị LCD với giá trị: • Ir dòng điện cuộn cảm • Vg điện áp dầu vào • Vb điện áp đầu • Ib dịng điện sạc cho ắc quy Kết thực nghiệm chế độ với việc dị bám cơng suất cực đại Trong q trình thực nghiệm việc dị bám cơng suất cực đại, việc so sánh điện áp hở mạch điện áp sau bám công suất cực đại cần thiết, giúp việc đánh giá chất lượng thuật toán Cụ thể thuật toán điều khiển bắt đầu làm việc, điện áp pin mặt trời giảm từ giá trị hở mạch Voc khoảng 80%-90% giá trị hở mạch ổn định quanh điểm cơng suất cực đại coi đảm bảo yêu cầu Dưới phân tích q trình làm việc biến đổi kiểm tra chất lượng hệ thống Thông số đo đạc vào ngày 27/4/2015 • Ban đầu trạng thái hở mạch, điện áp đo 19,7V(Hình 6.12) Hình 6.12: Điện áp hở mạch pin mặt trời 62 Chương Kết mơ thực nghiệm • Bắt đầu thực dị tìm điểm làm việc lớn pin mặt trời Trong Hình 6.13 6.14 , hệ thống bắt đầu dị tìm điểm làm việc lớn pin mặt trời thời điểm Điện áp dị tìm bắt đầu giảm dần từ 19,7V xuống 18,3V dòng điện tăng dần đến 0.98A Hình 6.13: Bắt đầu dị tìm điểm cơng suất cực đại pin mặt trời • Đang dị tìm điểm làm việc lớn pin mặt trời Hình 6.14: Điện áp dịng điện bắt đầu tăng lên đến tìm điểm làm việc lớn pin mặt trời 63 Chương Kết mơ thực nghiệm • Sau giây, hệ thống dị tìm điểm làm việc lớn pin mặt trời Trong Hình 6.15, hệ thống tìm điểm làm việc cực đại Điện áp đầu vào 17,6 xấp xỉ 80% điện áp hở mạch Dòng điện sạc cho ắc quy lên đến 1,24A điện áp lên tới 27V Thời tiết thời điểm đó, cơng suất lớn lấy từ pin mặt trời Pmax = 27.1,24 = 33,48W Hình 6.15: Điện áp dịng điện điểm làm việc lớn pin mặt trời Một số kết khác thu ngày ghi lại Bảng 6.1 đây: Bảng 6.1: Kết thực nghiệm ngày 24/5/2015 Thời gian Điện áp PMT Điện áp ắc quy Dịng điện Cơng suất 12h45 18V 27,5V 1.33A 36W 14h00 17.3V 26,3V 0.97A 25.95W 14h30 16.7V 26V 0.95A 24.2W 16h00 13.9V 25,8V 0.41A 10W Kết cho thấy ứng với điều kiện thời tiết, hệ thống thực MPPT sạc ắc quy cho dù cơng suất đạt có 10W, biến đổi sạc với dòng điện 0,41A 64 Chương Kết mô thực nghiệm Kết thực nghiệm chế độ Khi điện áp đầu tăng đến giá trị nạp, biến đổi giữ áp khơng đổi 27,9V (Hình 6.16) dịng điện giảm dần Trong hình biểu thị giá trị dòng điện 0.32A Khi giảm xuống 0.13 A, hệ thống làm việc chế độ Hình 6.16: Dòng điện sạc ắc quy giảm dần Kết thực nghiệm chế độ Trên Hình 6.17 thể điện áp sạc chế độ giữ ổn định 28V Dòng sạc giảm dần trì với dịng sạc nhỏ 0,13A Hình 6.17: Dịng điện điện áp sạc ắc quy chế độ 65 Chương Kết mô thực nghiệm 6.2.2 Kết thực nghiệm chiếu sáng LED a) Mạch chiếu sáng LED Hình 6.18: Mạch chiếu sáng cho LED Trong đó: 1) Nguồn đầu vào 2) Nguồn cung cấp cho IC driver 3) Cầu chì 2A 4) Cuộn cảm 5) IR2103 6) MOSFET 7) Diode xung 8) opto 9) Đầu cho LED b) Kết dòng điện điện áp đầu biến đổi Hình 6.19 kết dòng điện đầu cho LED với độ đập mạch khơng có 66 Chương Kết mô thực nghiệm Hình 6.19: Dịng điện đầu cấp cho LED chạy 75% tải 6.3 Kết luận Kết mô kết thực nghiệm đánh giá nghiệm thu chương cho thấy hệ thống làm việc đáp ứng tốt yêu cầu thiết kế: • Thuật tốn P&O cho đáp ứng cơng suất cực đại nhanh đồng thời khắc phục nhược điểm thuật toán với độ giao động điểm cực đại thấp • Thực chế độ sạc cho ắc quy, bảo vệ ắc quy áp, dòng • Bộ chiếu sáng LED thực ổn dòng đầu cho LED đảm bảo yêu cầu thiết kế 67 Kết luận KẾT LUẬN Thông qua đồ án tốt nghiệp:“Thiết kế sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED”, em tiếp cận với hướng hệ thống lượng mặt trời, bên cạnh vận dụng sáng tạo kiến thức học giảng đường, kết hợp với tìm hiểu sách báo khoa học quốc tế, em hồn thành đồ án với bước: phân tích hệ thống, phân tích thiết kế, mơ hình hóa, thiết điều khiển, mơ phỏng, lập trình, thiết kế mạch thực, kiểm nghiệm đánh giá Một số kết quan trọng thu được: • Tìm hiểu hoạt động hệ thống PMT • Triển khai nghiên cứu, thiết kế sạc ắc quy với thuật toán MPPT, cụ thể sử dụng thuật toán P&O, điều khiển kết hợp để nâng cao hiệu thuật tốn • Hệ thống sạc ắc quy lead acid với chế độ, bên cạnh bảo vệ dòng, bảo vệ áp, bảo vệ xả sâu nhằm nâng cao tuổi thọ ắc quy • Thiết kế biến đổi cho tải LED (40W)với điều khiển dịng • Hệ thống tự chiếu sáng trời tối chuyển sang sạc ắc quy trời sáng Hạn chế chưa giải quyết: • Hệ thống hoạt động cơng suất cịn thấp • Van hoạt động cịn nóng Phương án khắc phục: • Cải tiến mạch lực, biến đổi giúp hệ thống hoạt động ổn định với cơng suất lớn hơn, • Tính tốn cải tiến tản nhiệt Hướng phát triển: • Thiết kế sạc với công suất lớn 68 Kết luận • Thực ghép nối hệ thống với lưới điện lượng ắc quy hết Trong trình thực đồ án, em cố gắng tránh khỏi thiếu sót bị giới hạn thời gian Em mong nhận nhận xét, bổ xung để đồ án em hoàn thiện hơn, em xin chân thành cảm ơn Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 12 tháng năm 2015 Sinh viên thực Lê Tất Thắng 69 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] P Hersch, K Zweibel, “Basic Photovoltaic Principles and Methods,” Technical Information Office, 1982 [2] Silje Odland Simonsen, “Development of a Grid connected PV System for laboratory Use,” Norwegian University of Science and Technology, 2009 [3] M C Mira, A Knott, O C Thomsen, M A E Andersen, “Maximum Power Point Tracking Algorithms for Photovoltaic Applications,” Faculty of Electronics, Communications and Automation, 2010 [4] Diamila Rekioua,Ernest Matagne, “Optimization of Photovoltaic Power systems,” Spinger London Dordrecht Heidelberg New York, 2012 [5] M G Villalva, J R Gazoli, E R Filho, “Analysis and simulation of the P & O MPPT algorithm using a linearized PV array model,” 10th Brazillian Power Electronics Conference (COBEP), 2009 [6] R F Coelho, F M Concer, D C Martins, “Analytical and Experimental Analysis of DC-DC Converters in Photovoltaic Maximum Power Point Tracking Applications,” Federal University of Santa Catarina-Brazil, 2010 [7] R W Erickson, Fundermentals of Power Electronics Kluwer Academic Publishers, 2001 [8] QuadTech, “Equivalent Series Resistance of Capacitors,” 2003 [9] D S Morales, “Boost Converter with Combined Control Loop for a Stand-Alone Photovoltaic Battery Charge System,” Power Electronics, IEEE Transactions, 2007 [10] V H Phương, “Thiết kế điều khiển cho biến đổi điện tử công suất.” 2014 [11] S Winder, Power Supplies for LED Driving Newnes, 2008 [12] L Cao, A P Power, “Design Type II Compensation In A Systematic Way,” 2001 70 Phụ lục PHỤ LỤC P1 Mạch nguyên lý sạc ắc quy Hình P.1: Nguyên lý mạch sạc ắc quy 71 Phụ lục P2 Mạch nguyên lý chiếu sáng LED Hình P.2: Nguyên lý mạch chiếu sáng LED 72 Phụ lục P3 Lưu đồ thuật toán hệ thống Hình P.3: Lưu đồ thuật tốn hệ thống 73 ... ắc quy sử dụng lượng mặt trời ứng dụng cho tải đèn đường Hệ thống sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời kết nối tải led ứng dụng sử dụng cấu trúc hệ thống lượng mặt trời độc lập với việc chiếu sáng... lượng mặt trời, em cố gắng tìm hiểu lựa chọn bước việc tiếp cận hệ thống khai thác lượng mặt trời Đề tài: ? ?Thiết kế sạc ắc quy sử dụng lượng mặt trời ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED? ?? đề tài. .. Đèn LED Downlight (b) Đèn LED Tube (c) Đèn LED Pannel Hình 4.3: Đèn LED ngồi trời: (a) Đèn LED siêu sáng (b) Đèn LED Street • Thiết bị chiếu sáng trời: – Đèn LED siêu sáng, LED pha ứng dụng cho

Ngày đăng: 02/06/2022, 21:47

Hình ảnh liên quan

Hình 1.3: Hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới phân cấp. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 1.3.

Hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới phân cấp Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 1.4: Hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới trung tâm. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 1.4.

Hệ thống năng lượng mặt trời nối lưới trung tâm Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 1.5: Hệ thống sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 1.5.

Hệ thống sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 2.1: Cấu tạo pin mặt trời [1]. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 2.1.

Cấu tạo pin mặt trời [1] Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 2.2: Ảnh hưởng bức xạ mặt trời (a) và nhiệt độ (b) tới đặc tính của PMT [2]. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 2.2.

Ảnh hưởng bức xạ mặt trời (a) và nhiệt độ (b) tới đặc tính của PMT [2] Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 2.3: Đường đặc tính PV khi thay đổi nhiệt độ và bức xạ mặt trời [2]. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 2.3.

Đường đặc tính PV khi thay đổi nhiệt độ và bức xạ mặt trời [2] Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 2.9: Pin mặt trời kết nối với tải qua bộ biến đổi DC/DC [6]. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 2.9.

Pin mặt trời kết nối với tải qua bộ biến đổi DC/DC [6] Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 2.12: Lưu đồ thuật toán P&O điều khiển theo điện áp tham chiếu Vre f [3]. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 2.12.

Lưu đồ thuật toán P&O điều khiển theo điện áp tham chiếu Vre f [3] Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 3.2: Quy trình sạc ắc quy. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 3.2.

Quy trình sạc ắc quy Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 3.4: Quy trình sạc ắc quy bằng pin Mặt trời. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 3.4.

Quy trình sạc ắc quy bằng pin Mặt trời Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 4.1: Đặc tính Volt-Ampe của đèn LED [11]. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 4.1.

Đặc tính Volt-Ampe của đèn LED [11] Xem tại trang 36 của tài liệu.
Hình 4.3: Đèn LED ngoài trời: (a) Đèn LED siêu sáng. (b) Đèn LED Street. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 4.3.

Đèn LED ngoài trời: (a) Đèn LED siêu sáng. (b) Đèn LED Street Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 4.2: (a) Đèn LED Downlight. (b) Đèn LED Tube. (c) Đèn LED Pannel. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 4.2.

(a) Đèn LED Downlight. (b) Đèn LED Tube. (c) Đèn LED Pannel Xem tại trang 38 của tài liệu.
Hình 4.5: Thuật toán sạc ắc quy và phân phối ra tải LED. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 4.5.

Thuật toán sạc ắc quy và phân phối ra tải LED Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình 5.2: Đặc tính thể hiện quan hệ RESR2 /RESR0 theo tần số [8]. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 5.2.

Đặc tính thể hiện quan hệ RESR2 /RESR0 theo tần số [8] Xem tại trang 44 của tài liệu.
Khi mô hình hóa, để cho đơn giản ta mô hình hóa pin mặt trời, ắc quy như một nguồn áp và một điện trở. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

hi.

mô hình hóa, để cho đơn giản ta mô hình hóa pin mặt trời, ắc quy như một nguồn áp và một điện trở Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình 5.4: Mô hình mạch Boost khi MOSFET cắt [9]. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 5.4.

Mô hình mạch Boost khi MOSFET cắt [9] Xem tại trang 46 của tài liệu.
Hình 5.8: Sơ đồ khối và dạng sóng của khối PWM [10]. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 5.8.

Sơ đồ khối và dạng sóng của khối PWM [10] Xem tại trang 52 của tài liệu.
Từ đó suy ra đồ thị Bode của đối tượng vòng điều khiển điện áp như Hình 5.12. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

suy.

ra đồ thị Bode của đối tượng vòng điều khiển điện áp như Hình 5.12 Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 5.13: Đồ thị Bode của mạch vòng điện áp sau khi được bù. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 5.13.

Đồ thị Bode của mạch vòng điện áp sau khi được bù Xem tại trang 56 của tài liệu.
Từ đó suy ra đồ thị Bode của đối tượng vòng điều khiển dòng điện như Hình 5.22 - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

suy.

ra đồ thị Bode của đối tượng vòng điều khiển dòng điện như Hình 5.22 Xem tại trang 62 của tài liệu.
Kết quả mô phỏng trong giai đoạn dò và bám điểm công suất cực đại như hình dưới đây với các điều kiện về cường độ bức xạ mặt trời (G) và nhiệt độ (T) khác nhau. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

t.

quả mô phỏng trong giai đoạn dò và bám điểm công suất cực đại như hình dưới đây với các điều kiện về cường độ bức xạ mặt trời (G) và nhiệt độ (T) khác nhau Xem tại trang 65 của tài liệu.
Hình 6.4: Đện áp ra của bộ biến đổi. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 6.4.

Đện áp ra của bộ biến đổi Xem tại trang 66 của tài liệu.
Hình 6.6: Điện áp đầu ra bộ biến đổi ở chế độ 2. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 6.6.

Điện áp đầu ra bộ biến đổi ở chế độ 2 Xem tại trang 67 của tài liệu.
Hình 6.8: Sơ đồ chiếu sáng LED mô phỏng trên phần mềm PSIM 9.0 sử dụng UC3842. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 6.8.

Sơ đồ chiếu sáng LED mô phỏng trên phần mềm PSIM 9.0 sử dụng UC3842 Xem tại trang 68 của tài liệu.
Hình 6.10: Hệ thống sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng tải LED đèn đường. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 6.10.

Hệ thống sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng tải LED đèn đường Xem tại trang 69 của tài liệu.
• Ban đầu ở trạng thái hở mạch, điện áp đo về là 19,7V(Hình 6.12). - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

an.

đầu ở trạng thái hở mạch, điện áp đo về là 19,7V(Hình 6.12) Xem tại trang 71 của tài liệu.
Trên Hình 6.17 thể hiện điện áp sạc ở chế độ 3 được giữ ổn địn hở 28V. Dòng sạc giảm dần và được duy trì với dòng sạc nhỏ 0,13A. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

r.

ên Hình 6.17 thể hiện điện áp sạc ở chế độ 3 được giữ ổn địn hở 28V. Dòng sạc giảm dần và được duy trì với dòng sạc nhỏ 0,13A Xem tại trang 74 của tài liệu.
Hình 6.18: Mạch chiếu sáng cho LED. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

Hình 6.18.

Mạch chiếu sáng cho LED Xem tại trang 75 của tài liệu.
Hình P.3: Lưu đồ thuật toán hệ thống. - ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài thiết kế bộ sạc ắc quy sử dụng năng lượng mặt trời và ứng dụng cho tải đèn đường sử dụng LED

nh.

P.3: Lưu đồ thuật toán hệ thống Xem tại trang 82 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan