NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

CHƯƠNG I NGHIÊN CỨU, KHẢO SÁT VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ CÁC BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1.1 Năng lượng mặt trời Năng lượng mặt trời lượng dòng xạ điện từ xuất phát từ mặt trời, cộng với phần nhỏ lượng hạt nguyên tử khác phóng từ ngơi Dịng lượng tiếp tục phát phản ứng hạt nhân mặt trời hết nhiên liệu, vào khoảng tỉ năm Con người biết sử dụng nguồn lượng từ sớm, ứng dụng lượng mặt trời vào công nghệ sản xuất quy mô rộng thực vào kỷ 18 chủ yếu nước nhiều lượng mặt trời, vùng sa mạc Từ sau khủng hoảng lượng giới năm 1968 1973, lượng mặt trời đặc biệt quan tâm Các nước công nghiệp phát triển tiên phong việc nghiên cứu ứng dụng lượng mặt trời Các ứng dụng lượng mặt trời phổ biến điện mặt trời nhiệt mặt trời 1.1.1 Điện mặt trời Điện mặt trời lĩnh vực nghiên cứu để biến đổi lượng mặt trời thành lượng điện Hiện có hai phương thức sản xuất điện từ lượng mặt trời  Chuyển đổi trực tiếp ánh sang mặt trời thành điện cách sử dụng pin mặt trời (Photovoltaic (PV)) Phương pháp sử dụng nhiều việc sản xuất điện quy mô lớn nhỏ khác nhau, cung cấp lượng cho tàu vũ trụ chiếu sáng công cộng …vv  Chuyển đổi gián tiếp cách tạo nhiệt độ cao hệ thống gương phản chiếu hội tụ ánh sáng để gia nhiệt cho môi chất truyền động cho máy phát điện Phương pháp ứng dụng để sản xuất quy mô lớn 1.1.2 Nhiệt điện mặt trời Năng lượng mặt trời ứng dụng để đun nước nóng, làm ấm khơng gian thu nhiệt, nấu nước chảo tập trung ánh sáng mặt trời Nhà máy nhiệt điện lớn giới Nhà máy nhiệt điện mặt trời lớn giới Sham thức vào hoạt động từ 17/03/2013 với công suất 100 MW Nhà máy Sham sở hữu hệ thống gồm 192 hàng gương parabol lớn khu vực có diện tích 285 sân bóng đá Ánh sáng từ 192 hàng gương sử dụng để đun sôi nước Hơi nước làm quay turbin máy phát điện (hình 1.1) Với công suất 100 MW, nhà máy sham chiếm 10% tổng sản lượng điện từ lượng mặt trời giới Hình 1.1 Nguyên lý hoạt động nhà máy Sham 1.1.3 Quang điện mặt trời Mục tiêu đề tài chế tạo micro-inverter ứng dụng cho hệ thống pin mặt trời, mà ta cần tìm hiểu đặc tính pin lượng mặt trời a) Khái niệm pin quang điện Pin mặt trời (pin điện quang, hình 1.2) cơng nghệ sản xuất điện từ chất bán dẫn tác dụng ánh sáng mặt trời Khi ánh sáng chiếu tới tế bào quang điện, sản sinh điện Khi khơng có ánh sáng, tế bào ngưng sản xuất điện Quá trình chuyển đổi cịn gọi hiệu ứng quang điện b) Hiệu ứng quang điện Hiệu ứng quang điện điện tượng điện – lượng tử, điện tử khỏi vật chất sau hấp thụ lượng từ xạ điện từ Hiệu ứng quang điện người ta dùng với tên hiệu ứng Hertz, nhà khoa học Heinrich Hertz tìm Hình 1.2 Cấu tạo đơn giản pin mặt trời Hiện tượng: bề mặt kim loại chiếu xạ điện từ có tần số thích hợp (lớn tần số ngưỡng đặc trưng cho kim loại), điện tử hấp thụ lượng từ photon chuyển lên vùng dẫn tạo thành điện tử tự e- đồng thời để lại lỗ trống mang điện dương, hạt mang điện di chuyển tạo dòng điện (gọi dòng quang điện) Khi điện tử bị bật khỏi bề mặt kim loại, ta có hiệu ứng quang điện ngồi (external photoelectric effect), hình 1.3 Các điện tử phát tần số xạ nhỏ tần số ngưỡng điện tử không cung cấp đủ lượng cần thiết để vượt khỏi rào (gọi cơng thốt) Điện tử phát xạ tác dụng xạ điện từ gọi quang điện tử Ở số chất khác, chiếu sáng với tần số vượt tần số ngưỡng, điện tử không bật khỏi bề mặt, thoát khỏi liên kết với nguyên tử, trở thành điện tử tự (điện tử dẫn) chuyển động lòng khối vật dẫn tạo nên hiêu ứng quang điện (internal photoelectric effect) Hiệu ứng dẫn đến thay đổi tính chất dẫn điện vật dẫn, đó, người ta cịn gọi hiệu ứng hiệu ứng quang dẫn Hình 1.3 Hiện tượng hiệu ứng quang điện 1.1.4 Cấu tạo nguyên lý hoạt động pin mặt trời a) Cấu tạo Pin mặt trời có cấu tạo tương tự diode bán dẫn gồm có lớp bán dẫn n p tiếp xúc nhau, có diện tích bề mặt rộng Mặt lớp bán dẫn loại N (Chất bán dẫn Si pha tạp chất P) cực mỏng để ánh sáng truyền qua, lớp bán dẫn tiếp xúc với lớp bán dẫn loại P (Chất bán dẫn Si pha tạp chất B), hình 1.4 Ngồi ra, pin mặt trời cịn có số thành phần khác điện cực, lớp phủ chống phản xạ đế cách điện Hình bên cho thấy cấu tạo pin mặt trời: Hình 1.4 Cấu tạo pin mặt trời b) Nguyên tắc hoạt động Khi hai lớp bán dẫn p n tiếp xúc nhau, chênh lệch mật độ hạt dẫn (tức gradient hóa thế) nên điện tử khuếch tán từ bán dẫn n sang p, lỗ trống khuếch tán ngược lại từ bán dẫn p sang n Sự khuếch tán làm cho phần bán dẫn n sát lớp tiếp xúc tích điện dương, cịn phần bán dẫn p đối diện tích điện âm Trong miền tiếp xúc lúc hình thành điện trường Utx hướng từ bán dẫn n sang p (Utx ngăn cản khuếch tán tiếp tục hạt dẫn qua lớp tiếp xúc) Hình 1.5 Hoạt động pin mặt trời Khi chiếu sáng lớp tiếp xúc p-n, cặp điện tử - lỗ trống tạo thành, bị tách tác dụng điện trường tiếp xúc Utx bị gia tốc phía đối diện tạo thành sức điện động quang điện (Hình 1.5) Sức điện động quang điện phụ thuộc vào chất chất bán dẫn, nhiệt độ lớp tiếp xúc, bước sóng cường độ ánh sáng tới Lớp bán dẫn p-n có tính chỉnh lưu diode, cho điện tử dẫn lỗ trống dẫn vùng tiếp xúc di chuyển phía bán dẫn n bán dẫn p tương ứng Nối đầu bán dẫn dây dẫn dây xuất dòng quang điện I theo chiều từ bán dẫn p qua tải bán dẫn n 1.1.5 Các đặc trưng pin mặt trời a) Sơ đồ tương đương Khi chiếu sáng, ta nối bán dẫn p n tiếp xúc p-n dây dẫn, pin mặt Trời phát dịng quang điện Iph Vì trước hết pin mặt Trời xem tương đương “nguồn dịng” Lớp tiếp xúc bán dẫn p-n có tính chất chỉnh lưu tương đương diode.Tuy nhiên, phân cực ngược, điện trở lớp tiếp xúc có giới hạn, nên có dịng điện gọi dòng dò Đặc trưng cho dòng dò qua lớp tiếp xúc p-n người ta đưa vào đại lượng điện trở Rsh (shun) Khi dịng quang điện chạy mạch, phải qua lớp bán dẫn p n, điện cực, tiếp xúc,… Đặc trưng cho tổng điện trở lớp điện trở shun Rs nối tiếp mạch (có thể điện trở pin mặt Trời) Như vậy, pin mặt Trời chiếu sáng có sơ đồ tương đương sau: Hình 1.6 a) Sơ đồ tương đương pin mặt trời b) Đường đặc trưng theo độ chiếu sáng pin mặt trời Từ sơ đồ tương đương, dễ dàng viết phương trình đặc trưng Volt – Ampere pin mặt trời sau: I = 𝐼∅ − 𝐼𝑑 − 𝐼𝑠ℎ = 𝐼∅ − 𝐼𝑠 [𝑒𝑥𝑝 𝑞(𝑉+𝑅𝑠 𝐼) 𝑛𝑘𝑇 − 1] − 𝑉+𝑅𝑠 𝐼 𝑅𝑠ℎ (1.1) Trong đó: I∅ : dịng quang điện (A/m2) Id Ish Is n : dòng qua diot (A/m2) : dòng dò (A/m2) : dòng bão hòa (A/m2) : gọi thừa số lý tưởng phụ thuộc vào mức độ hồn thiện cơng nghệ Rs Rsh pin mặt Trời Gần lấy n = : điện trở nối tiếp (điện trở trong) pin mặt Trời (Ω/m2); : điện trở shun (Ω/m2); q : điện tích điện tử (C); Thơng thường điện trở sơn Rsh lớn bỏ qua số hạng cuối biểu thức (1.1) Đường đặc trưng sáng V-A pin mặt trời cho biểu thức có dạng đường cong (hình 1.5) Có ba điểm quan trọng đường đặc trưng này:  Dòng ngắn mạch Isc  Điện áp hở mạch Voc  Điểm cơng suất cực đại PM b) Dịng ngắn mạch Isc Dòng ngắn mạch Isc dòng điện mạch pin mặt Trời làm ngắn mạch (chập cực pin) Lúc hiệu điện mạch pin V = Đặt giá trị V = vào biểu thức (1.1) ta có: 𝐼𝑠𝑐 = 𝐼𝑝ℎ − 𝐼𝑠 [𝑒𝑥𝑝 𝑞𝑅𝑠 𝐼𝑠𝑐 𝑛𝑘𝑇 − 1] − 𝑅𝑠 𝐼𝑠𝑐 𝑅𝑠ℎ (1.2) Ở điều kiện chiếu sáng bình thường (khơng có hội tụ) hiệu ứng điện trở nối tiếp Rs bỏ qua, Id= ta có: Isc = Iph = αE Trong E cường độ sáng, α hệ số tỉ lệ Như điều kiện bình thường, dịng ngắn mạch Isc pin mặt Trời tỷ lệ thuận với cường độ xạ chiếu sáng Hình 1.7 Hình 1.7 Đặc tính V-A công suất – điện áp pin mặt trời với cường độ sáng khác (Pin mặt trời 225 W hãng SHARP) c) Điện áp hở mạch Điện áp hở mạch VOC hiệu điện đo mạch ngồi pin mặt trời hở (R=∞) Khi dịng mạch ngồi I = Đặt giá trị dịng mạch ngồi vào (1.1) giả thiết Rsh lớn ta biểu thức xác định VOC sau: = 𝐼𝑝ℎ − 𝐼𝑠 [𝑒𝑥𝑝 𝑞𝑉𝑂𝐶 ⇒ 𝐼𝑝ℎ + 𝐼𝑠 = 𝐼𝑠 [𝑒𝑥𝑝 ⇒ 𝑉𝑂𝐶 = 𝑛𝑘𝑇 𝑞 𝑙𝑛 𝑛𝑘𝑇 − 1] = 𝐼𝑝ℎ − 𝐼𝑠 [𝑒𝑥𝑝 𝑞𝑉𝑂𝐶 𝑛𝑘𝑇 ] + 𝐼𝑠 𝑞𝑉𝑂𝐶 ] 𝑛𝑘𝑇 𝐼𝑝ℎ +𝐼𝑠 𝐼𝑠 (1.3) Trong biểu thức VOC ta thấy phụ thuộc vào nhiệt độ cách trực tiếp (thừa số T trước biểu thức) gián tiếp qua dòng bão hịa IS (hình 1.8) Hình 1.8 Đặc tính V-A pin mặt trời với nhiệt độ khác d) Điểm làm việc cực đại Xét đường đặc tính V-A pin mặt Trời cường độ xạ cho trước nhiệt độ xác định Nếu cực pin mặt trời nối với tải tiêu thụ điện R điểm cắt đường đăc tính V-A pin mặt Trời đường đặc trưng tải tọa độ OIV điểm làm việc pin mặt Trời Nếu tải tiêu thụ điện pin mặt Trời tải điện trở Ohm thuần, đường đặc trưng tải đường thẳng qua gốc tọa độ có độ nghiêng α trục OV tgα = 1/R (trên hình 1.9), (theo định luật Ohm ta có I = V/R) Trong trường hợp này, công suất pin mặt trời cấp cho tải phụ thuộc vào giá trị điện trở R Trong tọa độ OIV, công suất pin mặt Trời cấp cho tải R diện tích hình chữ nhật giới hạn hoành độ tung độ điểm làm việc Với giá trị R khác nhau, điểm làm việc khác tải tiêu thụ khác Tồn giá trị R=ROPT mà cơng suất tải tiêu thụ cực đại Điểm làm việc ứng với công suất cực đại, điểm A hình 1.9, điểm tiếp xúc đường đặc tính VA pin mặt Trời đường công suất không đổi (đường công suất khơng đổi IV = const đường hypecbol) Hình 1.9 Điểm làm việc điểm công suất cực đại Giá trị điện trở tải tối ưu ROPT xác định theo định luật Ohm: 𝑅𝑂𝑃𝑇 = 𝑉𝑂𝑃𝑇 𝐼𝑂𝑃𝑇 (1.4) Ở điều kiện cường độ xạ không đổi nhiệt độ cho trước ta thấy:  Nếu điện trở tải nhỏ, R > ROPT, pin mặt Trời làm việc miền PS với hiệu điện gần không đổi hở mạch VOC Ta thấy pin mặt Trời làm việc có hiệu tải tiêu thụ điện có giá trị lân cận ROPT Điều khơng phải lúc dễ dàng đạt điểm làm việc máy tiêu thụ điện thay đổi Ngoài xạ mặt Trời nhiệt độ môi trường thay đổi liên tục theo thời gian, nên đường đặc tính V-A pin mặt Trời thay đổi làm dịch chuyển điểm làm việc khỏi điểm làm việc tối ưu Công suất đỉnh công suất cực đại pin mặt trời điều kiện cường độ xạ nhiệt độ định Thường tính điều kiện thử nghiệm chuẩn (STC : Standard Test Condition) cường độ xạ 1000W/m2 nhiệt độ 250C Công suất đỉnh thường đo Wp (Watt peak), để giá cơng suất đỉnh điều kiện phịng thí nghiệm, giá trị khó đạt điều kiện hoạt động thực tế e) Hiệu suất chuyển đổi lượng Hiệu suất chuyển đổi quang tỉ lệ phần trăm lượng photon chuyển hóa thành điện pin nối với tải lượng photon thu vào 𝜂= Với: E (W/m2) 𝑃𝑚𝑎𝑥 𝐸.𝐴 (1.5) : cường độ xạ tới A (m²) : diện tích bề mặt pin Thừa số lấp đầy Kf (Fill factor) Thừa số lấp đầy tỉ số cơng suất cực đại với tích điện áp hở mạch Voc dòng ngắn mạch Isc 𝐾𝑓 = 𝑃𝑚𝑎𝑥 𝑉𝑂𝐶 𝐼𝑆𝐶 (1.6) Các thông số quang điện hóa gồm dịng ngắn mạch ISC, mạch hở VOC, công suất cực đại Pmax xác định từ đường đặc trưng V-A 1.2 Hệ thống điện mặt trời Hệ thống điện mặt trời hệ thống bao gồm thành phần pin mặt trời, thiết bị tích trữ lượng, nghịch lưu, điều phối lượng… với chức tạo điện cung cấp cho phụ tải Hiện hệ thống điện mặt trời chia thành loại hệ thống điện mặt trời nối lưới hệ thống điện mặt trời độc lập  Hệ thống điện mặt trời nối lưới: điện chiều từ dàn pin mặt trời biến đổi thành dòng điện xoay chiều hòa vào mạng lưới điện nghiệp Công nghệ sử dụng phổ biến nước phát triển Mỹ, Nhật Bản, Pháp, Đức… Ưu điểm loại nguồn công như: dùng trữ điện năng, thành phần chiếm tỷ trọng chi phí lớn, nhiên hệ thống phải chăm sóc bảo dưỡng phức tạp  Hệ thống điện mặt trời độc lập : điện từ pin mặt trời biến đổi thành điện xoay chiều cung cấp trực tiếp cho phụ tải độc lập lưu trữ ắc quy để dùng lúc cần thiết Hệ thống thường dùng nơi khơng có lưới điện, sử dụng quy mô nhỏ hộ gia đình Trong hệ thống điện mặt trời dù độc lập hay nối lưới cần phải có nghịch lưu để biến điện chiều từ pin mặt trời thành điện xoay chiều, đa số phụ tải dùng điện xoay chiều tivi, bóng huỳnh quang, máy quạt… Trong đề tài sâu nghiên cứu thiết kế micro-inverter với chức nghịch lưu hoạt động với hệ thống nối lưới 1.3 Các dự án điện mặt trời Từ năm 1839 người phát tượng quang điện nay, lượng mặt trời nói chung điện mặt trời nói riêng có bước tiến vượt bậc Từ ứng dụng nhỏ máy tính bỏ túi Việt Nam, đến xe ô tô mặt trời Úc, vệ tinh dùng lượng mặt trời Mỹ Người ta bắt gặp đèn sạc lượng mặt trời ngơi làng chưa có điện lưới Châu Phi, tới điện mặt trời quy mô hộ gia đình Bangladesh, hay trang trại điện mặt trời rộng hàng ngàn mét vuông Đức Cả giới có tới gần 40GW điện sản xuất từ lượng mặt trời.Trong đó, cơng suất lắp đặt năm 2010 16.6GW, nước Đức đóng góp gần 50% lượng điện sản xuất từ lượng mặt trời năm 2010, nửa nhu cầu điện nước ta Trong vịng năm qua, cơng suất lắp đặt điện mặt trời tăng cách ngoạn mục nhờ nỗ lực sách nghiên cứu phát triển, hỗ trợ công nghiệp đặc biệt sách biểu giá FIT, hỗ trợ điện từ lượng mặt trời Bình qn năm cơng suất lắp đặt tăng 50%, vòng năm trở lại Năm 2008, tổng công suất lắp đặt điện mặt trời đạt 16GW, năm sau tăng lên tới 22GW năm 2010 đạt xấp xỉ 40GW Trong Châu Âu chiếm tới 75% sản lượng điện từ lượng mặt trời Trung Quốc thị trường nhờ đầu tư lớn vào ngành công nghiệp sản xuất pin mặt trời sách trợ giá cho người tiêu dùng Năm 2011 đánh dấu 1GW công suất lắp đặt nước Ba khu vực sản xuất điện mặt trời giới EU, Asia Pacific (Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Úc, Đài Loan, Thái Lan) , Bắc Mỹ Xu hướng giới phân tán nguồn cung lượng quy mô lớn, nhờ đó, điện mặt trời có chỗ đứng với cơng suất cho nhà máy ngày tăng Theo khảo sát PVR Partners (http://www.pvresource.com), phần tư cơng suất lắp đặt năm 2010 cho hệ thống lớn từ 500kWp trở lên Nhờ nỗ lực nghiên cứu đưa hiệu suất pin tăng lên (tới 40% theo kết NREL), hay từ 16-20% cho loại pin tinh thể Silic thông thường Đây động lực lớn góp phần tăng tính cạnh tranh cho điện mặt trời nhờ giảm nhược điểm diện tích lắp đặt giá thành pin mặt trời Dự án lớn giới xây dựng nhà máy điện mặt trời sa mạc Sahara với công suất 100GW, cung cấp cho nhu cầu 15% lượng châu Âu, dự kiến hoàn thành vào năm 2050 với tham gia 12 tập đoàn lớn giới với giá trị dự án lên đến 555 tỷ USD (http://inhabitat.com/ginormous-saharan-renewable-project-movingforward) Một số dự án điện mặt trời giới Bảng 1.1 nhà máy điện mặt trời lớn giới tính đến tháng năm 2011 (Nguồn: Denis Lenardic, pvresources.com/Solarserver) Địa điểm dự án Nước CS(MW) Năm Nhà máy điện mặt trời Sarnia PV Canada 97 2010 Nhà máy điện mặt trời Montalto di Castro Ý 84 2010 Solarpark Finsterwalde I,II,III Đức 80 2010 Nhà máy điện mặt trời Rovigo Ý 71 2010 Nhà máy điện mặt trời Parque Fotovoltaico Olmedilla de Alarcón Tây Ban Nha 60 2008 Nhà máy điện mặt trời Solarpark Straßkirchen Đức 54 2009 Nhà máy điện mặt trời Solarpark Lieberose Đức 53 2009 Nhà máy điện mặt trời Copper Mountain Solar Facility Mỹ 48 2010 Nhà máy điện mặt trời Parque Tây Ban FotovoltaicoPuertollano Nha 48 2008 Nhà máy điện mặt trời Moura 10 Bồ Đào Nha 46 2008 1.4 Điện mặt trời Việt Nam 1.4.1 Tiềm điện mặt trời Việt Nam Việt Nam thuộc vùng có xạ mặt trời vào loại cao giới, với số nắng dao động từ1600-2600giờ/năm, (trung bình xấp xỉ 5kwh/m2/ngày), đánh giá khu vực có tiềm lớn lượng mặt trời, đặc biệt khu vực miền Trung miền Nam Theo nhà chun mơn tương lai, nhu cầu sử dụng thiết bị chạy lượng mặt trời nước ta lớn, kể khu vực thành thị khu vực nông thôn Pin mặt trời vừa thay cho thuỷ điện nhỏ mùa hanh khơ, vừa nguồn lượng dự trữ điện lưới quốc gia không đủ cung cấp cho người dân 1.4.2 Những dự án điện mặt trời Việt Nam Tuy tiềm điện mặt trời Việt Nam lớn chi phí phát triển điện mặt trời cịn cao nên dự án điện mặt trời Việt Nam chủ yếu có quy mơ nhỏ lẻ mang tính chất thử nghiệm Các dự án điện mặt trời thường hệ thống điện mặt trời độc lập cung cấp điện cho khu vực mà lưới điện quốc gia chưa thể vươn tới vùng núi, vùng xa vùng xôi, hải đảo Các dự án điện mặt trời tiêu biểu kể đến :  Dự án điện mặt trời đảo Cù Lao Chàm – Quảng Nam với 166 pin mặt trời tổng công suất 28 kWp  Trung tâm Hội nghị Quốc gia Mỹ Đình Tổng cơng suất 154KW  Dự án Xã Thượng Trạch, Bố Trạch, Quảng Bình Công suất 11kWp  Hệ thống điện mặt trời cung cấp điện cho quần đảo Trường Sa Bên cạnh dự án điện mặt trời độc lập kể trên, hệ thống điện mặt trời nối lưới bắt đầu xuất Việt Nam, tiêu biểu hệ thống điện mặt trời tịa nhà cơng thương với công suất 12kW Dự án với mục tiêu trình diễn cơng nghệ chính, cho thấy hiệu 1.5 Tổng quan số biến đổi điện tử công suất 1.5.1 Bộ biến đổi DC – DC Các biến đổi DC – DC thực biến đổi (tăng giảm) điện áp chiều đầu vào để đạt điện áp chiều đầu theo yêu cầu Theo khả cách ly nguồn tải, biến đổi DC – DC chia thành hai loại có cách ly khơng cách ly Các biến đổi không cách ly dùng phổ biến là:  Bộ biến đổi Buck : Giảm áp  Bộ biến đổi Boost : Tăng áp  Bộ biến đổi buck-boost : Vừa tăng vừa giảm áp Các biến đổi có cách ly gồm có:  Bộ biến đổi Push-pull : vừa tăng vừa giảm áp  Bộ biến đổi Forward : Vừa tăng vừa giảm áp  Bộ biến đổi Flyback : Vừa tăng vừa giảm áp 1.5.2 Bộ biến đổi DC – AC Các biến đổi điện áp DC – AC hay gọi nghịch lưu có chức biến đổi điện áp chiều ngõ vào thành điện áp xoay chiều ngõ với tần số mong muốn thông thường biên độ điện áp xoay chiều điện áp chiều đầu vào Các biến đổi DC – AC thông dụng là:  Bộ nghịch lưu bán cầu  Bộ nghịch lưu cầu  Bộ ngịch lưu đa mức Tùy thuộc vào nguồn điện ngõ vào mà nghịch lưu chia thành nghịch lưu áp nghich lưu dòng Theo số pha điện áp ta có nghịch lưu pha nghịch lưu ba pha Chất lượng điện áp xoay chiều (phần trăm sóng hài bậc cao) đầu nghịch lưu phụ thuộc vào cấu trúc sơ đồ phương pháp điều biến Các phương pháp điều biến là:  Các van bán dẫn đóng cắt với tần số gấp đôi tần số yêu cầu đầu ra: Phương pháp đơn giản chất lượng điện áp nhất, điện áp đầu thường có dạng xung chữ nhật  Phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) : Phương pháp yêu cầu van bán dẫn có tần số hoạt động lớn, điện áp đầu có chất lượng tốt có dạng gần sin, hình 1.10  Phương pháp phân bậc điện áp đầu ra: Số lượng bậc điện áp đầu bị giới hạn cấu trúc sơ đồ (nghịch lưu đa mức), chất lượng điện áp tốt, hình 1.11  Kết hợp điều biến độ rộng xung phân bậc điện áp đầu ra: Điện áp đầu điều biến từ bậc, bậc sử dụng điều biến độ rộng xung Phương pháp mạch động lực điều khiển phức tạp chất lượng điện áp tốt Ud t Hình 1.10 Điều biến độ rộng xung PWM 180º 360º t Hình 1.11 Điều biến nhiều bậc Kết luận: Trong chương trình bày khái quát lượng mặt trời ứng dụng lượng mặt trời vào đời sống, trọng đến ứng dụng lượng mặt trời vào sản xuất điện Hai cách thức phổ biến để sử dụng mặt trời sản xuất điện nhiệt điện mặt trời quang điện mặt trời Cấu tạo đặc tính pin mặt trời trình bày cụ thể chương Ngoài chương cịn giới thiệu số biến đổi cơng suất sử dụng phổ biến ứng chuyển đổi lượng từ pin mặt trời Chương trình bày thiết kế cấu trúc cho micro-inverter  ... số biến đổi điện tử công suất 1.5.1 Bộ biến đổi DC – DC Các biến đổi DC – DC thực biến đổi (tăng giảm) điện áp chiều đầu vào để đạt điện áp chiều đầu theo yêu cầu Theo khả cách ly nguồn tải, biến. .. thống điện mặt trời chia thành loại hệ thống điện mặt trời nối lưới hệ thống điện mặt trời độc lập  Hệ thống điện mặt trời nối lưới: điện chiều từ dàn pin mặt trời biến đổi thành dòng điện xoay... tải, biến đổi DC – DC chia thành hai loại có cách ly không cách ly Các biến đổi không cách ly dùng phổ biến là:  Bộ biến đổi Buck : Giảm áp  Bộ biến đổi Boost : Tăng áp  Bộ biến đổi buck-boost