Tracking hệ thống năng lượng mặt trời công suất nhỏ

MỤC LỤC Trang Danh sách hình Phần mở đầu .1 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI 1.1 Giới thiệu pin mặt trời 1.2 Hệ thống pin mặt trời 12 1.2.1 Hệ thống pin lượng mặt trời độc lập 12 1.2.2 Hệ thống pin lượng mặt trời hòa lưới 14 Chương 2: CÁC BỘ BIẾN ĐỔI BÁN DẪN TRONG HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 2.1 Các biến đổi bán dẫn hệ thống pin mặt trời làm việc độc lập 19 2.1.1 Bộ biến đổi DC/DC 19 2.1.2 Điều khiển biến đổi DC/DC 27 2.1.3 Bộ biến đổi DC/AC 29 Chương 3:HỆ THỐNG TRACKING NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI CÔNG SUẤT NHỎ 3.1 Giới thiệu chung 31 3.2 Nguyên lý dung hợp tải 33 3.3 Thuật tốn xác định điểm làm việc có công suất lớn MPPT 34 3.4 Phương pháp điều khiển MPPT 40 3.4.1 Phương pháp điều khiển PI 40 3.4.2 Phương pháp điều khiển trực tiếp 41 3.5 Giới hạn MPPT 44 3.6 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống tracking NLMT 45 3.6.1 Trục xoay 45 3.6.2 Cơ cấu chấp hành ( ben điện, ty ben , Scew motor ) 45 3.6.3 Sensor dò chuyển động mặt trời 46 3.6.4 Bộ điều khiển 46 3.6.5 Nguồn ni 47 3.6.6 Hình ảnh mơ hình thực nghiệm 47 3.7 Kết thực nghiệm 51 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 52 Phần mở đầu Lý chọn đề tài Ngày với tình hình dân số cơng nghiệp phát triển khơng ngừng, lượng thể rõ vai trò quan trọng trở thành yếu tố thiếu sống Tuy nhiên nhu cầu sử dụng lượng ngày gia tăng nguồn lượng truyền thống khai thác sử dụng hàng ngày dần cạn kiệt trở nên khan Một số nguồn lượng sử dụng nguồn nguyên liệu hoá thạch (dầu mỏ, than đá…) cho thấy tác động xấu đến môi trường, gây ô nhiễm bầu khí gây hiệu ứng nhà kính, thủng tầng ozơn, ngun nhân làm trái đất ấm dần lên Các khí thải từ việc đốt nguyên liệu gây mưa axit, gây hại cho môi trường sống người Còn nguồn lượng thuỷ điện (vốn coi loại lượng sạch) khơng đáp ứng nhu cầu tiêu thụ điện tình trạng mức nước hồ chứa thường xun xuống mực nước chết Trước tình hình đó, vấn đề phải tìm nguồn lượng để đáp ứng nhu cầu sử dụng lượng lớn mạnh hàng ngày, thay nguồn lượng có hại cho mơi trường cạn kiệt trở nên cấp thiết, đòi hỏi nhiều quan tâm Mục đích nghiên cứu Một nguyên tắc nhà sản xuất pin mặt trời nhắc nhở người sử dụng lắp pin dãy MPPT điều kiện chiếu sáng ( nghĩa pin phải lắp hướng không bị che) đồng thời phải thường xuyên kiểm tra lau chùi hệ thống pin để hệ thống thu hiệu suất cao Vậy điều xảy pin dãy có điều kiện chiếu sáng khác lại( khác hướng bị che khuất) Như vậy, pin bị che( che) có hướng lắp đặt khác( giả sử hướng bắc, cịn lại hướng nam) có hiệu suất bị giảm rõ rệt, điện áp tăng lên dòng điện giảm đáng kể Do dãy MPPT đấu nối tiếp, nghĩa dòng điện qua nhau, pin kéo hiệu suất dãy pin bị giảm đáng kế, điều không mong muốn chút Để khắc phục vấn đề việc xoay dàn pin theo hướng mặt trời khắc phục tình trạng giảm cơng suất hệ thống hiệu Đề tài trình bày bao quát hệ thống pin mặt trời làm việc độc lập với đầy đủ thành phần cần thiết hệ Sau đề tài tập trung nghiên cứu sâu vào nguồn điện pin mặt trời gồm pin mặt trời, DC/DC, phương pháp thuật toán điều khiển MPPT để thấy rõ đặc tính làm việc pin thay đổi tác động nhiệt độ thời tiết so sánh nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm, khả ứng dụng thuật toán điều khiển MPPT nhằm để hệ pin mặt trời làm việc tối ưu Điểm đề tài nghiên cứu hệ thống tracking lượng mặt trời, nhằm tối ưu hóa cơng suất pin hệ thống nhằm đem lại hiệu suất tốt điều kiện không gian lắp đặt bị hạn chế Đề tài gồm có chương với nội dung tổng quan sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống pin mặt trời Chương 2: Các biến đổi bán dẫn hệ thống pin mặt trời Chương 3: Hệ thống tracking lượng mặt trời Chương 4: Kết luận hướng phát triển Trong trình thực đề tài, tơi củng cố kiến thức học tiếp thu thêm số kiến thức kinh nghiệm pin mặt trời Trên tất học rèn luyện phương pháp làm việc, nghiên cứu cách chủ động hơn, linh hoạt đặc biệt phương pháp làm việc theo nhóm Quá trình làm đề tài thực có ích cho nhiều mặt Đối tượng khách thể nghiên cứu -Nghiên cứu lý thuyết lượng mặt trời -Nghiên cứu thực nghiệm hệ thống NLMT Giả thuyết nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu thực nghiệm hệ thống lượng mặt trời công suất nhỏ Nhiệm vụ nghiên cứu -Nghiên cứu lý thuyết lượng mặt trời hòa lưới -Nghiên cứu thực nghiệm hệ thống NLMT Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu thực nghiệm Phạm vi ảnh hưởng - Hiểu biết thực tế tác giả đơn vị, địa bàn nghiên cứu - Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức tọa lạc 53 Võ Văn Ngân P.Linh Chiểu Quận Thủ Đức TP.HCH thuộc vùng Đơng Nam Bộ Thuộc vùng có số nắng khoảng 4.5h/ ngày, có mật độ xạ mặt trời cao 5kW/h/m2 - Với hệ thống mái nhà cao so với khu vực xung quanh, diện tích mái rộng, việc ứng dụng lượng mặt trời trường CĐCNTĐ vô thuận lợi Tác giả tiến hành nghiên cứu dựa tình hình thực tế khoa Điện-điện tử trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức với mục đích đáp ứng nhu cầu giảng dạy học tập giảng viên sinh viên Đây kết tổng kết trình nghiên cứu kinh nghiệm thực tế thân cịn chưa nhiều nên khó tránh khỏi nhiều thiếu sót, cần phải có hướng dẫn, giúp đỡ thầy giáo quý công ty Qua xin gửi lời cảm ơn chân thành đến khoa Điện – Điện Tử trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức công ty TNHH MTV Vũ Phong tận tình bảo, hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt trình làm đề tài Phần nội dung Chương Tổng quan hệ thống pin lượng mặt trời 1.1 Giới thiệu pin mặt trời 1.1.1 Định nghĩa Pin mặt trời gọi pin quang điện thiết bị ứng dụng hiệu ứng quang điện bán dẫn (thường gọi hiệu ứng quang điện – quang dẫn) để tạo dòng điện chiều từ ánh sáng mặt trời Loại pin mặt trời thông dụng loại sử dụng Silic tinh thể Tinh thể Silic tinh khiết chất bán dẫn điện điện tử bị giam giữ liên kết mạng, khơng có điện tử tự Khi bị ánh sáng hay nhiệt độ kích thích, điện tử bị bứt khỏi liên kết, điện tử tích điện âm nhảy từ vùng hoá trị lên vùng dẫn để lại lỗ trống tích điện dương vùng hố trị Lúc chất bán dẫn dẫn điện Có loại pin mặt trời làm từ tinh thể Silic: - Một tinh thể hay đơn tinh thể module Đơn tinh thể có hiệu suất tới 16% Loại - thường đắt tiền cắt từ thỏi hình ống, đơn thể có mặt trống góc nối môdule Đa tinh thể làm từ thỏi đúc từ Silic nung chảy, sau làm nguội làm - rắn Loại pin thường rẻ loại đơn tinh thể, lại có hiệu suất Tuy nhiên chúng tạo thành vuông che phủ bề mặt nhiều loại đơn tinh thể bù cho hiệu suất thấp Dải Silic tạo từ miếng phim mỏng từ Silic nóng chảy có cấu trúc đa tinh thể Loại thường có hiệu suất thấp loại rẻ loại khơng cần phải cắt từ thỏi Silicon Về chất pin quang điện điốt bán dẫn bao gồm hai bán dẫn loại P loại N đặt sát cạnh nhau, khác chỗ pin quang điện có diện tích bề mặt rộng có lớp N cực mỏng để ánh sáng truyền qua Trên bề mặt pin quang điện có lớp chống phản xạ chiếu ánh sáng vào pin quang điện, có phần ánh sáng bị hấp thụ truyền qua lớp N phần ánh sáng bị phản xạ ngược lại phần ánh sáng đến lớp chuyển tiếp, nơi có cặp electron lỗ trống nằm điện trường bề mặt giới hạn Với bước sóng thích hợp truyền cho electron lượng đủ lớn để thoát khỏi liên kết Khi thoát khỏi liên kết, tác dụng điện trường, electron bị kéo phía bán dẫn loại N, cịn lỗ trống bị kéo phía bán dẫn loại P Khi nối hai cực vào hai phần bán dẫn loại N P đo hiệu điện Giá trị hiệu điện phụ thuộc vào chất chất làm bán dẫn tạp chất hấp phụ 1.1.2 Đặc tính làm việc pin mặt trời Đặc tính làm việc pin mặt trời thể qua hai thông số điện áp hở mạch lớn VOC lúc dòng Dòng điện ngắn mạch ISC điện áp Cơng suất pin tính theo công thức: P = I.U (1-1) MPPT ISC IPV uMPP, iMPP UOC UPV Tại điểm làm việc U = UOC/ I = U = / I = I SC , Công suất làm việc pin có giá trị Hình 1.1 Đường đặc tính làm việc U – I pin mặt trời + - Hình 1.2 Sơ đồ tương đương pin mặt trời Từ sơ đồ tương đương, ta có phương trình đặc trưng sáng von – ampe pin sau: I =I sc−I 01 (e q ( v +IRs ) kT ) −1 − ( V + IR s ) Rs (1-2) h Trong đó: Isc dịng quang điện (dịng ngắn mạch khơng có Rs Rsh) (A/m2) I01 dòng bão hòa (A/m2) q điện tích điện tử (C) = 1,6.10-19 k hệ số Boltzman = 1,38.10-23(J/k) T nhiệt độ (K) I, V, Rs, Rsh dòng điện ra, điện áp ra, điện trở Rs Rsh pin mạch tương đương hình 1.2 * Nhận xét: - Dòng ngắn mạch Isc tỉ lệ thuận với cường độ xạ chiếu sáng Nên đường đặc tính V – I pin mặt trời phụ thuộc vào cường độ xạ chiếu sáng tầng xạ thu điểm làm việc V = VMPP có cơng suất lớn thể hình vẽ sau Điểm làm việc có cơng suất lớn thể điểm chấm đen to hình vẽ (đỉnh đường cong đặc tính) Hình 1.3 Sự phụ thuộc đặc trưng VA pin mặt trời vào cường độ xạ Mặt trời - Điện áp hở mạch Voc phụ thuộc trực tiếp vào nhiệt độ nên đường đặc tính VA pin mặt trời phụ thuộc vào nhiệt độ pin Hình 1.4 Sự phụ thuộc đường đặc tính pin mặt trời vào nhiệt độ pin - Để tồn hệ PV hoạt động cách hiệu đường đặc tính tải phải phù hợp với điểm MPP Hình 1.5 Đường đặc tính tải đặc tính pin mặt trời Trên hình vẽ 1.5 đường OA OB đường đặc tính tải Nếu tải mắc trực tiếp với dãy pin mặt trời tải có đường đặc tính OA Khi đó, pin làm việc điểm A1 phát công suất P1 Công suất lớn phơi nắng thu P2 Để thu cơng suất P2, cần có điều chỉnh công suất để liên kết dãy pin mặt trời tải 1.1.3 Ứng dụng Pin mặt trời ứng dụng nhiều nơi giới Chúng đặc biệt thích hợp cho vùng lưới điện khơng đến Pin mặt trời sử dụng nhiều sản xuất đời sống Một ứng dụng đơn giản pin mặt trời sống hàng ngày đồng hồ, máy tính … Ngồi pin mặt trời ứng dụng thiết bị vận chuyển tơ, máy tính cầm tay, điện thoại di động, thiết bị bơm nước… Ngày nay, ngơi nhà có gắn lượng mặt trời trở thành phổ biến có xu hướng tăng dần tương lai 1.1.4 Tấm pin lượng mặt trời Tấm lượng mặt trời tạo thành từ nhiều pin mặt trời gồm 36 đến 72 pin mặt trời mắc nối tiếp với Qua pin mặt trời, lượng mặt trời chuyển hoá thành điện Mỗi pin mặt trời cung cấp lượng nhỏ lượng, nhiều pin đặt trải dài diện tích lớn tạo nên nguồn lượng lớn đủ để thiết bị điện sử dụng Mỗi pin mặt trời có công suất khác như: 30Wp, 40Wp, 45Wp, 50Wp, 75Wp, 100Wp, 125Wp, 150Wp Điện áp pin thường 12VDC Công suất điện áp hệ thống tuỳ thuộc vào cách ghép nối pin lại với Nhiều lượng mặt trời ghép nối tiếp song song 10 Đây phương pháp khắc phục nhược điểm phương pháp P&O trường hợp điều kiện thời tiết thay đổi đột ngột Phương pháp sử dụng tổng điện dẫn gia tăng dãy pin mặt trời để dị tìm điểm cơng suất tối ưu Minh hoạ hình vẽ 3.8: Hình 3.8 Phương pháp điện dẫn gia tăng Phương pháp dựa đặc điểm là: độ dốc đường đặc tính pin điểm MPP, độ dốc dương bên trái điểm MPP, âm bên phải điểm MPP Thể hin nh sau: {dP/dV=0, MP {dP/dV>0, bên trái MP ¿ ¿ Vì dP/dV = d(IV)/dV = I + V dI/dV ¿ I + V ΔI / ΔV nên ta viết lại là: {ΔI/ΔV=−I/V , t¹i MP {I/V >I/V, bên trái MP Bng cách so sánh giá trị điện dẫn tức thời (I/V) với giá trị điện dẫn gia tăng ( ΔI / ΔV ), Thuật tốn tìm điểm làm việc có cơng suất lớn Tại điểm MPP, điện áp chuẩn Vref = VMPP Mỗi điểm MPP tìm ra, hoạt động pin lại trì điểm làm việc trừ có thay đổi dòng điện ΔI , thay đổi dòng điện ΔI thể thay đổi điều kiện thời tiết điểm MPP 41 Độ lớn điện dẫn gia tăng định độ nhanh chậm việc tìm điểm MPP Tuy nhiên điện dẫn gia tăng lớn làm cho hệ thống hoạt động khơng xác điểm MPP bị dao động ưu điểm phương pháp cho kết tốt thời tiết thay đổi nhanh Phương pháp cho dao động nhỏ quanh điểm MPP phương pháp P&O Nhược điểm phương pháp mạch điều khiển phức tạp Nó sử dụng cảm biến để đo giá trị dịng điện điện áp, phí lắp đặt cao Tuy nhiên ngày với xuất nhiều phần mềm hay xử lý làm giá thành hệ giảm nhiều Hình 3.9 Lưu đồ thuật tốn phương pháp điện dẫn gia tăng INC 42 3.3.3 Bảng tổng kết so sánh phương pháp MPPT Bảng 3.1 Bảng so sánh thuật toán MPPT Thuật toán MPP T P&O INC Chi phí Trung bình Cao Thơng số đo VPV, IPV VPV, IPV Số cảm biến sử dụng 2 Tốc độ tính tốn Chậm Chậm Mức độ phức tạp Điểm làm việc tìm Lưu ý Tăng Dao động quanh điểm MPP Sử dụng nhiều phép lặp; điểm làm việc dao động quanh MPP Khắc phục phương pháp điều khiển ò Tăng Cho kết tốt đk Tại điểm thời tiết thay đổi, tránh MPP dao động quanh MPP 3.4 Phương pháp điều khiển MPPT Như trình bày trên, thuật toán MPPT lệnh cho điều khiển MPPT phải làm để điều chỉnh điện áp làm việc Sau nhiệm vụ điều khiển MPPT điều chỉnh tăng giảm điện áp làm việc trì ổn định mức điện áp làm việc hệ nguồn pin mặt trời Có phương pháp phổ biến điều khiển MPPT 3.4.1 Phương pháp điều khiển PI MPPT đo giá trị điện áp PV dịng PV, sau dựa vào thuật tốn MPPT (P&O, INC hay thuật toán MPPT khác…) để tính tốn giá trị điện áp quy chiếu Vref để nâng điều chỉnh điện áp làm việc PV lên theo Vref Nhiệm vụ thuật toán MPPT định giá trị điện áp Vref việc tính tốn lặp lại theo chu kỳ (thường khoảng từ đến 10 lần lấy mẫu giây) 43 Hình 3.10 Sơ đồ khối phương pháp điều khiển MPPT sử dụng bù PI Bộ điều khiển tỉ lệ – tích phân PI quy định điện áp đưa vào biến đổi DC/DC Bộ PI có nhiệm vụ bù sai lệch Vref điện áp đo cách điều chỉnh hệ số đóng cắt D PI có tốc độ làm việc nhanh, cho đáp ứng nhanh ổn định Bản thân điều khiển PI cấu tạo từ thành phần tương tự Analog, làm việc với nguyên tắc điều khiển xử lý tín hiệu số DSP (Processing Signal Digital) xử lý tín hiệu số thực nhiều nhiệm vụ khác xác định điểm làm việc có cơng suất tối ưu giảm số lượng thành phần hệ 3.4.2 Phương pháp điều khiển trực tiếp Phương pháp điều khiển đơn giản sử dụng mạch vòng điều khiển, thực nhiệm vụ điều chỉnh hệ số làm việc thuật toán MPPT Việc điều chỉnh hệ sơ làm việc hồn tồn dựa ngun lý dung hợp tải trình bày mục 3.2 44 Hình 3.11 Sơ đồ khối phương pháp điều khiển trực tiếp MPPT Tổng trở PV coi tổng trở vào biến đổi Nhắc lại công thức (3 – 6) Rin = V in V =(1−D )2 o =(1−D)2 Rtai I in Io (3 – 8) Trong đó: D hệ số làm việc biến đổi Boost Hình vẽ 3.12 cho thấy việc tăng D làm giảm tổng trở vào Rin, từ điện áp làm việc PV dịch sang bên trái (giảm đi) Tương tự giảm D làm tăng Rin điện áp làm việc dịch sang phải (tăng lên) Thuật toán MPPT (P&O, INC, thuật toán khác …) định việc dịch chuyển điện áp 45 Hình 3.12 Mối quan hệ tổng trở vào mạch Boost hệ số làm việc D Thời gian đáp ứng tầng công suất nguồn PV tương đối chậm (10 – 50 mili giây tuỳ thuộc loại tải) Thuật toán MPPT thay đổi hệ số làm việc D, sau lần lấy mẫu điện áp dịng PV nên thực sau hệ đạt đến trạng thái ổn định để tránh đo phải giá trị trạng thái chuyển tiếp Tỷ lệ lấy mẫu phương pháp thường từ đến 100 lần giây tỷ lệ lấy mẫu điều khiển PI thường nhanh hơn, phương pháp điều khiển trực tiếp cho độ bền vững thay đổi đột ngột tải Tuy nhiên nhìn chung đáp ứng hệ thống lại chậm Phương pháp điều khiển trực tiếp làm việc ổn định thiết bị hệ thống có trang bị ắc quy hệ thống bơm nước Vì tỷ lệ lấy mẫu chậm nên sử dụng vi điều khiển giá thành thấp 3.4.3 Phương pháp điều khiển đo trực tiếp tín hiệu Phương pháp phương pháp cải tiến từ phương pháp điều khiển trực tiếp có ưu điểm cần hai cảm biến đo điện áp dòng điện khỏi biến đổi Phương pháp điều khiển PI phương pháp điều khiển trực tiếp đo tín hiệu vào biến đổi, có ưu điểm cho phép điều khiển xác điểm làm việc pin mặt trời Nhưng cảm biến vào thường cần phải có cảm biến khác đo tín hiệu để tránh trường hợp điện áp hay dòng điện tải Như hai phương pháp fải cần đến cảm biến để hoạt động tốt phí lắp đặt cao 46 Phương pháp điều khiển đo trực tiếp đo thay đổi công suất PV đầu biến đổi coi hệ số làm việc D biến điều khiển Phương pháp dùng thuật toán P&O để xác định điểm MPP Hình 3.13 Lưu đồ thuật tốn P&O dùng phương pháp điều khiển đo trực tiếp tín hiệu Để coi D biến điều khiển thuật toán P&O phải cải tiến chút khơng đổi Thuật tốn P&O điều chỉnh D đo công suất biến đổi Nếu công suất biến đổi DC/DC tăng lên, hệ số làm việc D tăng lên theo, ngược lại công suất giảm D giảm theo Khi công suất biến đổi đạt đến giá trị cực đại lúc PV làm việc điểm MPP Phương pháp dễ dàng thực mô với biến đổi lý tưởng cịn thực tế với biến đổi khơng phải lý tưởng khơng thể đảm bảo liệu giá trị cực đại công suất khỏi biến đổi có tương ứng với điểm MPP hay khơng Một nhược điểm khác phương pháp thực với tham số thuật toán P&O hồn tồn khơng áp dụng cho thuật tốn INC 47 3.5 Giới hạn MPPT Giới hạn MPPT khơng tác động đến tín hiệu xác định điểm làm việc có cơng suất lớn Nó khơng thể lúc tác động lên tín hiệu vào tín hiệu Vì vậy, hệ thống cần điện áp ổn định phải sử dụng đến ắc quy để trì điện áp ổn định Một nhược điểm khác MPPT là: việc xác định điểm làm việc có cơng suất tối ưu dừng lại tải tiêu thụ hết lượng công suất sinh Đối với hệ PV làm việc độc lập có tải bị giới hạn dịng áp lớn phương pháp MPPT dịch chuyển điểm làm việc khỏi điểm MPP gây tổn hao công suất Với hệ này, việc xác định xác dung lượng tải quan trọng để tận dụng hết dung lượng pin mặt trời Ngược lại, hệ PV làm việc với lưới xác định điểm làm việc có cơng suất lớn thừa cơng suất hệ thống bơm vào lưới điện để tăng lợi nhuận Tuy nhiên, hiệu suất biến đổi DC/DC thực tế dùng MPPT không đạt 100% Hiệu suất tăng lên từ phương pháp MPPT lớn hệ thống pin mặt trời cần phải tính đến tổn hao cơng suất biến đổi DC/DC gây Cũng phải cân nhắc hiệu suất giá thành Việc phân tích tính kinh tế hệ thống pin mặt trời với hệ thống cung cấp điện khác việc tìm cách thức khác để nâng cao hiệu suất cho hệ thống pin mặt trời (chẳng hạn dùng máy theo dõi mặt trời) việc làm cần thiết 48 3.6 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống tracking lượng mặt trời 3.6.1 Trục xoay Hình 3.14 Hệ trcking Có nhiệm vụ chức cố định pin giàn xoay theo hướng mặt trời theo chế độ tay hay tự động 3.6.2 Cơ cấu chấp hành ( ben điện, ty ben , Scew motor ) 49 Hình 3.15.Ben điện 3.6.3 Sensor dị chuyển động mặt trời Hình 3.16.Cảm biến 3.6.4 Bộ điều khiển Nhận tín hiệu từ sensor , xử lý điều khiển cấu chấp hành xoay dàn pin lượng mặt trời theo hướng nắng Có chức nhiệm vụ điều khiển động , xoay trục theo hướng Đông – Tây xoay hướng theo lập trình người sử dụng 50 Hình 3.17.Bộ điều khiển 3.6.5 Nguồn nuôi Dùng nguồn 12VDC bình ắc quy 3.6.6 Hình ảnh mơ hình thực nghiệm 51 Hình 3.18.Hệ tracking nhỏ sử dụng pin 50Wp 52 Hệ tracking nhỏ sử dụng pin 50Wp Xylanh đẩy hệ thống tracking 53 3.6.7 Nguyên lý hoạt động - Sensor nhận quang từ mặt trời gửi tín hiệu điện đến mạch điều khiển - Mạch điều khiển lâp trình sẵn , nhận tín hiệu từ sensor điều - khiển cấu chấp hành xoay theo hướng mặt trời Căn vào yêu cầu gửi đến mạch điều khiển cấu chấp hành xoay giàn pin - mặt trời Đông hay Tây cân Nếu hết hành trình , cơng tắt hành trình (thường đóng ) ngắt nguồn Hệ thống - xoay hướng ngược lại Khi trời mưa, cuối ngày hết nắng mạch điều khiển lệnh cho cấu chấp hành đưa giàn pin vị trí ngang chờ sáng hôm sau để tiếp tục công việc tracker Khi hết nắng gặp trời giông bão , giàn pin lượng mặt trời vị trí ngang so với mặt đất giúp giảm thiểu việc bọc gió từ hướng, giữ an tồn cho giàn pin 3.7 Kết thực nghiệm Giờ Công suất thu hệ có tracking 110W Cơng suất thu hệ không traking 110W 7h00 10w 6w 8h00 25w 15w 9h00 31w 17w 10h00 95w 80w 11h00 98w 92w 12h 102w 95w 13h00 98w 87w 14h00 88w 67w 15h00 83w 63w 16h00 35w 16w 54 Chương Kết luận hướng phát triển Sau thời gian nghiên cứu, làm việc cách nghiêm túc, tơi hồn thành đề tài đạt số mục tiêu đề Đề tài trình bày chi tiết hệ thống pin mặt trời làm việc độc lập với cấu trúc đầy đủ từ nguồn điện pin mặt trời, thành phần lưu giữ lượng, thành phần điều khiển biến đổi bán dẫn dùng hệ Nội dung đề tài thể chi tiết nguyên lý hoạt động hệ thống, xây dựng mơ hình nguồn điện pin mô khâu hệ phần mềm Matlab - Simulink Kết nghiên cứu cho thấy mơ hình PV dùng mạch điện tương đương có cấu trúc phức tạp cho tương thích với tải thực tế tốt Đề tài giải việc tăng suất cho hệ thống diện tích hạn chế mở rộng, hướng khơng việc sử dụng thuật tốn đem đến cho việc sử dụng tiện lợi nâng cao cơng suất hệ thống , bảo vệ an tồn cho thiết bị gió bão Do thời gian khả nhận thức hạn chế nên đề tài cịn số khâu chưa hồn chỉnh, cịn nhiều vấn đề chưa đề cập đến như: phương pháp cấp nguồn cho điều khiển, mạch điều khiển tín hiệu cho chuyển đổi A/D, mạch điều khiển cho khố điện tử biến đổi cơng suất Đề tài mô rời rạc thành phần hệ thống, chưa thể mô tồn hệ thống pin mặt trời để có nhìn tổng quan hoạt động tồn hệ thống Tơi mong thầy giáo, bạn đồng nghiệp đóng góp cho tơi ý kiến, nhận xét quý báu để đề tài hoàn thiện