mô hình hệ thống năng lượng điện mặt trời độc lập

475B Dien Bien Phu Street, Binh Thanh District, HCM City UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SVTH : Võ Tá Danh Lớp: 15HDC01 GVHD: TS Nguyễn Hùng 05/08/2017 Khóa: 2015-2017 UNIVERSITY OF TECHNOLOGY I II III Đặt vấn đề - Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Tính toán thiết kế thi công Đánh giá kết III IV Kết luận hƣớng phát triển 05/08/2017 ĐẶT VẤN ĐỀ UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Bạn chọn lượng nào? LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Làm để thu đƣợc nhiều lƣợng ? 05/08/2017 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Tải DC Pin lƣợng mặt trời Bộ chuyển đổi DC/DC Bộ lƣu trữ lƣợng Bộ nghịch lƣu Tải AC Điều khiển động servo TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Thiết kế khí m  : ng khí nâng m pin c ch u n, c quy,…  điều chỉnh pin chuyển động hướng theo mặt trời Yêu cầu:  Kết cấu đơn giản  Độ cứng vững độ bền cao  Chuyển động êm, độ xác cao t 05/08/2017 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Chọn phƣơng án điều hƣớng 1:  Tăng hiệu suất thu lượng mặt trời khoảng (1923%)  Thiết kế đơn giản, hiệu  Chi phí bảo trì thấp 05/08/2017 05/08/2017 7 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Chọn phƣơng án điều hƣớng 2:  Tăng hiệu suất thu lượng mặt trời lên tới 30%  Đơn giản hóa việc thiết kế giảm chi phí đầu tư xuống mức thấp sử dụng động servo  Độ bền cao  Chi phí bảo trì thay thấp thiết bị sử dụng điều hướng thấp 05/08/2017 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY a n phƣơng n t kê:  Một trục chuyển động hai trục chuyển động  nh ng nghiêng m pin hay xoay c m pin  Bám theo ng đô nh ng di chuyển theo lịch trình đặt trước Bảng so sánh phương pháp hướng pin Đặt cố định Xoay theo trục Xoay theo trục Hiệu suất Thấp Trung bình Cao Độ tin cậy Cao Trung Chi phí 05/08/2017 p nh Trung bình Trung Cao nh TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Thiết kế khí a n phƣơng n: Sau tìm hiểu c phương n p t pin va u ng pin, ta thấy phương pháp xoay pin theo hai ng (xoay nghiêng) kha n ng u t a pin t i t 05/08/2017 10 TẤM PIN PV UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Là thiết bị ứng dụng hiệu ứng quang điện bán dẫn để tạo dòng điện chiều từ ánh sáng mặt trời Có loại từ tinh thể silic 50Wp,_21,6V_2,54A Đơn tinh thể Đa tinh thể Dải silic 15 BỘ CHUYỂN ĐỔI DC/DC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Mục đích chuyển đổi nguồn chiều không ổn định thành nguồn điện chiều điều khiển     Bộ giảm áp (buck) Bộ tăng áp (boost) Bộ đảo dấu điện áp (buck – boost) Bộ biến đổi tăng – giảm áp Cúk => Bộ Buck đƣợc sử dụng nhiều hệ thống pin mặt trời nhiều ƣu điểm phù hợp với đặc điểm hệ pin mặt trời 16 BỘ CHUYỂN ĐỔI DC/AC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Bộ biến đổi DC/AC1 pha dạng nửa cầu Bộ biến đổi DC/AC1 pha dạng hình cầu 17 BỘ LƢU TRỮ NĂNG LƢỢNG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Lưu giữ điện để phục vụ cho tải thời gian thiếu nắng, ánh sáng yếu hay vào ban đêm 12V_ 7Ah 18 ARDUINO UNO R3 UNIVERSITY OF TECHNOLOGY  Điều khiển đèn LED nhấp nháy  Xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa  Đo nhiệt độ - độ ẩm  Hiển thị lên hình LCD 19 ĐỘNG CƠ SERVO đai truyền UNIVERSITY OF TECHNOLOGY  Động servo  Hộp puly  Dây đai  Mạch điều khiển  Dây điện Khoản cách trục: a =110mm Chiều dài dây đai: L =322mm 05/08/2017 20 Khối điều khiển động 05/08/2017 UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 21 HỆ THỐNG ĐIỀU HƢỚNG PIN MẶT TRỜI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY CƠ CẤU CẢM BIẾN HƢỚNG SÁNG TL Top left TR Top right Vách ngăn ngang BL bottom left BR bottom right Vách ngăn dọc 05/08/2017 22 Hệ thống điều khiển 05/08/2017 UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 23 BẮT ĐẦU Khởi tạo thư viện hệ thống Đặt kênh cho động giới hạn góc quay Giải thuật điều khiển Đọc giá trị từ cảm biến Tính giá trị trung bình cảm biến nằm kế avL (trung bình trái), avR (trung bình phải) avT (trung bình trên), avB (trung bình dưới) avL> avR S avT> avB avL> avR S avT> avB S Đ Đ Quá gh Quá gh S S Quá gh Đ Đ Động quay thuận góc Đ Động quay nghịch góc 1 Động dừng Đ Quá gh S S Đ Đ Động quay thuận góc Động quay nghịch góc 1 Động dừng S Kết UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Mô hình thực nghiệm 05/08/2017 25 Dạng sóng điện áp ngõ UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 05/08/2017 26 Kết luận hướng phát triển UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 5.1 Kết luận: Đề tài thực việc sau: - Thiết kế mô hình khí xoay theo hai hướng - Chọn động servo, cảm biến ánh sáng, Pin, Ắcquy - Thiết kế thống điều khiển bám theo hướng ánh sáng mặt trời ngày dùng bo mạch Arduino - Hệ thống hoạt động hai chế độ auto manual xác, ổn định, điện áp ngõ 220VAC 5.2 Hướng phát triển: Nghiên cứu điều khiển MPPT tối ưu công suất thu 05/08/2017 27 Tài liệu tham khảo UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Nguyễn Hùng – Lê Đình Lương (2016) Máy điện 2, Giáo trình Hutech, TP.HCM Nguyễn Thị Ngọc Anh- Võ Thị Bích Ngọc (2015) Kỹ thuật điện tử, Giáo trình Hutech, TP.HCM www arduino.vn First Solar Việt Nam – dự án công nghệ cao đầu năm 2011 Đặng Đình Thống “Cơ sở lượng tái tạo” Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2006 Jeyraj Selvaraj and Nasrudin A Rahim’Multilevel Inverter For Grid-Connected PV System Employing Digital PI Controller’ IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL LECTRONICS, VOL 56, NO 1, JANUARY 2009 J Surya Kumari, Ch Sai Babu “Comparison Of Maximum Power Point Tracking Algorithms For Photovoltaic System” International Journal of Advances in Engineering & Technology, Nov 2011 05/08/2017 28 Cảm ơn thầy bạn theo dõi ! ... Thiết kế mô hình khí xoay theo hai hướng - Chọn động servo, cảm biến ánh sáng, Pin, Ắcquy - Thiết kế thống điều khiển bám theo hướng ánh sáng mặt trời ngày dùng bo mạch Arduino - Hệ thống hoạt... 21 HỆ THỐNG ĐIỀU HƢỚNG PIN MẶT TRỜI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY CƠ CẤU CẢM BIẾN HƢỚNG SÁNG TL Top left TR Top right Vách ngăn ngang BL bottom left BR bottom right Vách ngăn dọc 05/08/2017 22 Hệ thống. .. nguồn điện chiều điều khiển     Bộ giảm áp (buck) Bộ tăng áp (boost) Bộ đảo dấu điện áp (buck – boost) Bộ biến đổi tăng – giảm áp Cúk => Bộ Buck đƣợc sử dụng nhiều hệ thống pin mặt trời nhiều