Tối ưu hóa năng lượng pin quang điện theo đặc tuyến U_I

Tối ưu hóa năng lượng pin quang điện theo đặc tuyến U_I

TỐI ƯU HÓA NĂNG LƯỢNG PIN QUANG ĐIỆN

THEO ĐẶC TUYẾN U_I

SV : VÕ NGUYỄÃN HỒNG HẢIGVHD : TH.S TRẦN CƠNG BINH

TH.S MAI TUẤN ĐẠT

Nhiệm vụ

•Tìm hiểu pin quang điện

•Mơ Matlab cho pin quang điện

•Thiết kế biến đổi công suất dùng

PIC16F877A để điều khiển tối ưu lượng mặt trời

PIN QUANG ĐIỆN

• Lớp tiếp xúc bán dẫn pn có khả biến đđổi trực tiếp lượng xạ Mặt Trời thành đđiện

Dưới xạ ~1000W/m2 U hở mạch ~ 0,55 V

Ingắn mạch ~25_30 mA/cm2

SƠ ĐỒTƯƠNG ĐƯƠNG CỦA PIN QUANG ĐIỆN

Phương trình đặc trưng von-ampe Pin quang điện

• Trong :

• Iph - dịng quang điện (A/m2)

• ID - dịng qua diod (A/m2)

• Is - dịng bão hồ (A/m2)

• n - gọi thừa số lý tưởng phụ thuộc vào

• mức độ hồn thiện cơng nghệ chế tao pin

• quang điện Gần lấy n = 1

• RS - điện trở nối tiếp (điện trở )của pin quang

• điện /m2

• Rsh – điện trở shunt (điện trở dị ) (/m2)

• q – điện tích điện tử (C )

R<<Roptpin làm việc trước điểm MPPTR>>Ropt, pin làm việc sau điểm MPPT

Pin quang điện làm việc hiệu tải có giá trị lân cận Ropt

(opt=optimal:tối ưu)

• Điểm làm việc ứng với

cơng suất cực đại

• Pmax = Uopt.Iopt

MÔ PHỎNG MATLAB

NGUỒN ĐIỆN PIN QUANG ĐIỆN

Mỗi cell pin có điện áp ~ 0,55– 0,6V

Để sử dụng thực tế (thường 12V), cần

ghép nhiều cell lại với nhau

Tăng hiệu điện ghép nối tiếp modun với

•U=U1+ U2+ U3+ U4

Tăng dòng điện ghép song song modun

I= I1+ I2+ I3

Trong thực tế thường ghép nối hỗn hợp vừa ghép song song vừa ghép nối tiếp tế bào pin quang điện .

Hiện tượng không đồng pin quang điện ghép nối

Hiện tượng xảy pin chất lượng hay chiếu sáng không đồng

Khắc phục cách mắc thêm diode song song để bảo vệ

BỘBIẾN ĐỔI CÔNG SUẤT

THIẾT KẾMẠCH BIẾN ĐỔI

• Cơng suất tổn hao PD = 500 mW

• Điện áp lớn chịu U=100V

• Cuộn dây : sử dụng nguồn dòng để tạo dòng điện liên tục cho tải

• IOmin = 0.25 * IO

• ƞ =0.8 : hệ số ảnh hưởng

• Số vịng dây quấn thiết kế

•Tụ điện : giảm dao động tín hiệu gai

Sơ đồchi tiết mạch công suất

MẠCH CÁCH LY DÙNGOPTO TPL250

MẠCH KÍCH MOSFET

Tại điểm cơng suất cực đại ta có:

Nếu PIC nhận giá trị P1 , P2 hình ta có

QTRÌNH LÀM VIỆC

LỜI CẢM ƠN

và thầy MAI TUẤN ĐẠT lòng biết ơn chân

thành Các thầy tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho em để hoàn

thành luận văn