Đề tài nghiên cứu ứng dụng pin năng lương mặt trời chi tiết thuộc môn chuyên đề thực tế về một vấn đề kỹ thuật
Trang 1Trong tiến trình phát triển của loài người, việc sử dụng năng lượng mặt trời là đánh dấu mộtcột mốc rất quan trọng Từ đó đến nay, loài người sử dụng năng lượng ngày càng nhiều, nhất làtrong vài thế kỷ gần đây Trong cơ cấu năng lượng hiện nay, chiếm phần chủ yếu là năng lượngtàn dư sinh học than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên Kế là năng lượng nước thủy điện, năng lượng hạtnhân, năng lượng sinh khối (biogas…) năng lượng mặt trời, năng lượng gió chỉ chiếm một phầnkhiêm tốn Xã hội loài người phát triển nếu không có năng lượng.
Ngày nay, năng lượng tàn dư sinh học, năng lượng không tái sinh, ngày càng cạn kiệt, giá dầu
mỏ ngày càng tăng, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển kinh tế xã hội và môi trường sống Tìm kiếmnguồn năng lượng thay thế là nhiệm vụ cấp bách của năng lượng thay thế đó phải sạch, thân thiệnvới môi trường, chi phí thấp, không cạn kiệt (tái sinh), và dễ sử dụng
Từ lâu, loài người đã mơ ước sử dụng năng lượng mặt trời, nguồn năng lượng hầu như vô tận,đáp ứng hầu hết các tiêu chí nêu trên Nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện, năng lượngmặt trời không chỉ là năng lượng của tương lai mà còn là năng lượng của hiện tại
Hiện nay năng lượng mặt trời đã được khai thác và đưa vào ứng dụng trong cuộc sống cũngnhư trong công nghiệp dưới nhiều dạng và hình thức khác nhau, thông thường để cấp nhiệt vàđiện Một hệ pin mặt trời sử dụng năng lượng mặt trời cơ bản gồm 2 loại: hệ pin mặt trời làmviệc độc lập và hệ pin mặt trời làm việc với lưới
Chuyên đề thực tế trình bày bao quát cả một hệ thống pin mặt trời làm việc độc lập và hệ pin
mặt trời làm việc với lưới với đầy đủ các thành phần cần thiết trong hệ thống
Trang 21.1 Tính cấp thiết của đề tài 1
1.2 Nội dung đề tài 1
1.3 Phương pháp nghiên cứu 1
1.4 Bố cục chuyên đề 2
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3
2.1 Giới thiệu chung về hệ thống điện năng lượng mặt trời 3
2.1.1 Giới thiệu chung 3
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời 3
2.1.3 Cấu hình tiêu biểu của hệ thống điện năng lượng mặt trời 3
2.2 Ưu, nhược điểm và ứng dụng của năng lượng mặt trời 7
2.2.1 Ưu điểm 7
2.2.2 Nhược điểm 7
2.2.3 Ứng dụng 7
2.3 Pin mặt trời 8
2.3.1 Hoạt động của pin mặt trời 8
2.3.2 Hiệu ứng quang điện 8
2.3.3 Cấu tạo của pin mặt trời 9
2.4 Tấm năng lượng pin mặt trời 10
2.5 Hệ thống pin mặt trời 11
2.5.1 Hệ PV độc lập 11
2.5.2 Hệ quang điện làm việc với lưới 12
2.6 Các bộ biến đổi bán dẫn trong hệ PV 13
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI 14
3.1 Thiết kế hệ thống pin mặt trời hệ PV độc lập 14
3.2 Thiết kế hệ thống pin mặt trời hệ PV nối lưới 16
CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT Ý KIẾN CẢI TIẾN 22
4.1 Thay thế bộ điều sạc PWM thành MPPT 22
4.2 Bộ điều hướng pin mặt trời (solar tracking) 22
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 24
TÀI LIỆU THAM KHẢO 25
Trang 3CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Trong thời đại ngày nay năng lượng là vấn đề cấp thiết của tất cả các quốc gia trên toàn thếgiới Bên cạnh việc nghiên cứu và tìm kiếm các nguồn năng lượng mới thì việc sử dụng tiết kiệm
và hiệu quả năng lượng cũng là mối quan tâm hang đầu
Tìm hiểu nguồn năng lượng mới và sử dụng chúng một cách hiệu quả cũng góp phần
cải thiện sự ô nhiễm môi trường, thúc đẩy sự phát triển kinh tế và xã hội
1.1.2 Mục đích nghiên cứu
Mục đích đề tài:
Thiết kế hệ thống năng lượng mặt trời theo công suất định trước
Lựa chọn phương pháp điều khiển MPPT
1.2 Nội dung đề tài
Như chúng ta đã biết, nguồn năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng sạch có trữ
lượng lớn, đang là muc tiêu nghiên cứu của nhiều nước trên thế giới nhằm thay thế dầnnguồn năng lượng hóa thạch có nguy cơ cạn kiệt, gây ô nhiễm môi trường Trong quá trìnhlàm việc, pin mặt trời phụ thuộc nhiều vào yếu tố ảnh hưởng như cường độ ánh sáng, nhiệt
độ môi trường hiện tượng bóng râm … mặt khác, công suất sinh ra do tấm pin mặt trời phụthuộc vào bức xạ mặt trời và nhiệt độ Nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng thực hiện nối lưới,đòi hỏi phải có các giải thuật điều khiển Ở đây sử dụng giải thuật hệ bám điểm công suấtcực đại nhằm đảm bảo rằng pin mặt trời sẽ luôn luôn làm việc ở điểm cực đại khi tải thayđổi
1.3 Phương pháp nghiên cứu
Tìm hiều lý thuyết để xậy dựng được mô hình và mạch động lực
Trang 4 Tìm hiểu các đề tài liên quan, tính toán chọn phương pháp ứng dụng phù hợp với
thực tế đất nước để tạo ra sản phẩm
1.4 Bố cục chuyên đề
Bố cục gồm 5 chương:
Chương 1: Giới thiệu đề tài
Chương 2: Cơ sở lý thuyết
Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thống pin mặt trời
Chương 4: Đề xuất ý kiến cải tiến
Chương 5: Kết luận
Trang 5CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu chung về hệ thống điện năng lượng mặt trời
2.1.1 Giới thiệu chung
Một tế bào quang điện (cell) Tấm Pin năng lượng mặt trời (solar cells panel) Pin mặt trời,hay pin quang điện, ký hiệu là PV, là hệ thống các tấm vật liệu đặc biệt có khả năng chuyển đổiquang năng của ánh sáng mặt trời thành điện năng Pin mặt trời được cấu tạo bằng các tế bàoquang điện (cells) đơn tinh thể (monocrystalline) và đa tinh thể (polycrystalline) có hiệu suất cao(15% - 18%), công suất từ 25Wp đến 240Wp và có tuổi thọ trung bình 30 năm
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống năng lượng mặt trời
Từ giàn pin mặt trời, ánh sáng được biến đổi thành điện năng, tạo ra dòng điện một chiều (DC) Dòng điện này được dẫn tới bộ điều khiển là một thiết bị điện tử có chức năng điều hoà tự động các quá trình nạp điện vào ắc-quy và phóng điện từ ắc-quy ra các thiết bị điện một chiều (DC) Trường hợp công suất giàn pin đủ lớn, trong mạch điện sẽ được lắp thêm bộ đổi điện để chuyển dòng một chiều (DC) thành dòng xoay chiều (AC), chạy được thêm nhiều thiết bị điện gia dụng (đèn, quạt, radio, TV…)
2.1.3 Cấu hình tiêu biểu của hệ thống điện năng lượng mặt trời
Panel
Monocrystalline (đơn tinh thể ) Polycrytalline (đa tinh thể)
2 Solar Regulator Lựa chọn tùy mức điện thế và công suất của hệ thống
3 DC-AC Inverter Dạng sóng ra : Step Wave hoặc Sine Wave
4 Battery (ắc-quy) Bình khô, kín khí, không cần bảo dưỡng
6 Dây cáp Chuyên dụng cho hệ thống (ngoài trời và trong nhà)
7 Phụ kiện lắp đặt Linh, phụ kiện đồng bộ khác
Panel mặt trời:
Trang 6Tấm pin Panel mặt trời (solar cells panel) biến đổi quang năng hấp thụ từ mặt trời để biến thành điện năng Một số thông tin cơ bản về tấm pin mặt trời Hiệu suất: từ 15% - 18% Công suất:
từ 25Wp đến 175 Wp Số lượng cells trên mỗi tấm pin : 72 cells Kích thước cells: 5 – 6 inchs Loạicells: monocrystalline và polycrystalline Chất liệu của khung nhôm Tuổi thọ trung bình của tấm pin : 30 năm Có khả năng kết nối thành các trạm điện mặt trời công suất lớn không hạn chế, có thể hòa lưới (grid), hoặc hoạt động độc lập như 1 hệ thống back-up điện Trong một ngày nắng, mặt trời cung cấp khoảng 1 kW/m² đến mặt đất (khi mặt trời đứng bóng và quang mây, ở mực nước biển) Công suất và điện áp của một hệ thống sẽ phụ thuộc và cách chúng ta nối ghép các tấm pin Panel mặt trời lại với nhau.Các tấm pin Panel mặt trời được lắp đặt ở ngoài trời để có thể hứng được ánh nắng tốt nhất từ mặt trời nên được thiết kế với những tính năng và chất liệu đặc biệt, có thể chịu đựng được sự khắc nghiệt của thời tiết, khí hậu, nhiệt độ…
Bộ điều khiển sạc:
- Là thiết bị thực hiện chức năng điều tiết sạc cho ắc-quy, bảo vệ cho ắc-quy chống nạp quá tải và xả quá sâu nhằm nâng cao tuổi thọ của bình ắc-quy, và giúp hệ thống pin mặt trời sử dụng hiệu quả và lâu dài
- Bộ điều khiển còn cho biết tình trạng nạp điện của Panel mặt trời vào ắc-quy giúp cho người sử dụng kiểm soát được các phụ tải
- Bộ điều khiển còn thực hiện việc bảo vệ nạp quá điện thế (>13,8V) hoặc điện thế thấp (<10,5V) Mạch bảo vệ của bộ điều khiển sẽ thực hiện việc ngắt mạch khi bộ điều khiển xác nhậnbình ắc-quy đã được nạp đầy hoặc điện áp bình quá thấp
- Là thiết bị lưu trữ điện để sử dụng vào ban đêm hoặc lúc trời ít hoặc không còn ánh nắng
- Ắc-quy có nhiều loại, kích thước và dung lượng khác nhau, tùy thuộc vào công suất và đặc điểm của hệ thống pin panel mặt trời Hệ thống có công suất càng lớn thì cần sử dụng ăc-quy
có dung lượng lớn hoặc dùng nhiều bình ắc-quy kết nối lại với nhau
Trang 7 Khung gá và dây cáp:
- Để đảm bảo cho hệ thống pin Panel mặt trời đặt đúng vị trí tốt nhất (nắng nhiều nhất và lâu nhất) và hiệu suất sử dụng hệ thống luôn được ổn định lâu dài, chúng ta cần dùng đến bộ khung gá và dây cáp chuyên dụng
- Để tối đa hóa hiệu suất của hệ thống, các tấm pin Panel mặt trời cần được lắp đặt theo 1 góc nghiêng và 1 hướng nhất định (tùy thuộc từng vị trí lắp đặt cụ thể)
- Lưu ý khi lắp đặt tránh các vùng có khả năng bị che, khuất nắng, nên lựa chọn những vị trí có thể hứng được nắng tốt nhất cho cả ngày
- Các phụ kiện đồng bộ kèm theo: ống, công tắc, bảng điện, Vaseline, domino, ổ cắm… để lắp hoàn chỉnh hệ thống điện mặt trời
Hình 2.1 Vị trí lắp đặt của hệ thống pin mặt trời
1 : Tấm pin mặt trời (Solar Panel)
2: Bộ điều khiển sạc mặt trời (Solar Charger Controller)
3 : Bộ kích điện DC-AC (Solar Inverter)
4 : Cầu dao chuyển mạch (Solar Inverter)
5 : Ắc quy (Battery)
Trang 8Hình 2.2 Hệ thống sản xuất điện mặt trời hòa lưới có dự trữ
Mô tả hoạt động của hệ thống:
Đây là sự tích hợp của hai hệ thống thành một hệ thống liên hoàn bao gồm:
Hệ thống Sản xuất điện năng từ Mặt trời thành điện 220VAC/50Hz bổ sung vào điện lưới(On grid)
Hệ thống Lưu trữ biến đổi điện điện năng từ Mặt trời thành điện 220VAC/50Hz (Off grid).Tuy nhiên, quý khách vẫn có thể sử dụng từng hệ thống trên một cách độc lập tùy theo nhucầu cụ thể
Khi khởi động Battery bank luôn được ưu tiên nạp điện từ Mặt trời cho đến khi đầy Lúcnày Grid-Tie Solar Inverter (GTSI) chưa làm việc
Khi Battery bank đầy bộ Inverter-Solar Charger (ISC) sẽ ngưng sạc và bộ GTSI sẽ hoạtđộng: Biến đổi điện DC từ Solar panel thành điện AC 220V có điện áp, tần số - pha trùng vớiđiện lưới và được hòa trực tiếp vào lưới điện – Việc bán điện sẽ được thông qua đồng hồ W1.Khi có điện lưới, điện năng cho tải thông thường và tải ưu tiên sẽ được cấp qua đồng hồđiện W2 (điện mua) - do ISC lúc này đang ở chế độ On grid
Trang 9Khi mất điện lưới, ISC sẽ lấy điện DC từ Battery bank và Solar để biến đổi thành điện AC220V cung cấp cho tải ưu tiên Đồng thời GTSI sẽ ngưng làm việc.
2.2 Ưu, nhược điểm và ứng dụng của năng lượng mặt trời
2.2.1 Ưu điểm
Năng lượng mặt trới có khả năng tái tạo
Năng lượng mặt trời phong phú, dồi dào
Là nguồn cung cấp bền vững và vô tận
Năng lượng mặt trời có tính khả dụng
Năng lượng mặt trời sạch về sinh thái
Năng lượng mặt trời không gây ra tiếng ồn
Sử dụng điện mặt trời đạt hiệu quả cao, chi phí hoạt động thấp
Áp dụng rộng rãi, đạt hiệu quả cao
2.2.2 Nhược điểm
- Các chi phí ban đầu là bất lợi chính của việc cài đặt một hệ thống năng lượng mặt trời,
phần lớn là vì chi phí cao của các vật liệu bán dẫn được sử dụng trong việc xây dựng một
-Chi phí năng lượng mặt trời cũng là cao so với tiện ích-cung cấp điện không tái tạo Nhưtình trạng thiếu năng lượng đang trở nên phổ biến hơn, năng lượng mặt trời ngày càng trở nên giácạnh tranh
-Tấm năng lượng mặt trời đòi hỏi khá một vùng rộng lớn để cài đặt để đạt được một mức
xe thay thế dần nguồn năng lượng truyền thống
Trang 10Ở Việt Nam, với sự hỗ trợ của nhà nước (các bộ, ngành) và một số tổ chức quốc tế đã thựchiện thành công việc xây dựng các trạm pin mặt trời có công suất khác nhau phục vụ nhu cầusinh hoạt và văn hóa của các địa phương vùng sâu, vùng xa, các công trình nằm trong khu vựckhông có lưới điện Tuy nhiên hiện nay pin mặt trời vẫn đang còn là món hàng xa xỉ đối với cácnước nghèo như chúng ta.
2.3 Pin mặt trời
Pin mặt trời là phương pháp sản xuất trực tiếp từ năng lượng mặt trời qua thiết bị biếnđổi quang điện Pin mặt trời có ưu điểm là gọn nhẹ có thể lắp ở bất kỳ đâu có ánh nắng mặttrời, đặc biệt là trong lĩnh vực tàu vũ trụ Ngày nay con người đã ứng dụng pin mặt trờitrong lĩnh vực hàng không vũ trụ, để chạy xe và trong sinh hoạt thay thế dần nguồn nănglượng truyền thống
2.3.1 Hoạt động của pin mặt trời
Pin mặt trời làm việc theo nguyên lý là biến đổi trực tiếp năng lượng bức xạ mặt trời thànhđiện năng nhờ hiệu ứng quang điện
2.3.2 Hiệu ứng quang điện
Hiệu ứng quang điện là một hiện tượng điện - lượng tử, trong đó các điện tử được thoát rakhỏi nguyên tử (quang điện trong) hay vật chất (quang điện thường) sau khi hấp thụ nănglượng từ các photon trong ánh sáng làm nguyên tử chuyển sang trạng thái kích thích làm bắnelectron ra ngoài Hiệu ứng quang điện đôi khi được người ta dùng với cái tên Hiệu ứng Hertz, donhà khoa học Heinrich Hertz tìm ra
Khi bề mặt của một tấm kim loại được chiếu bởi bức xạ điện từ có tần số lớn hơn một tần sốngưỡng (tần số ngưỡng này là giá trị đặc trưng cho chất làm nên tấm kim loại này), các điện tử sẽhấp thụ năng lượng từ các photon và sinh ra dòng điện (gọi là dòng quang điện) Khi các điện tử
bị bật ra khỏi bề mặt của tấm kim loại, ta có hiệu ứng quang điện ngoài (external photoelectriceffect) Các điện tử không thể phát ra nếu tần số của bức xạ nhỏ hơn tần số ngưỡng bởi điện tửkhông được cung cấp đủ năng lượng cần thiết để vượt ra khỏi rào thế (gọi là công thoát) Điện tửphát xạ ra dưới tác dụng của bức xạ điện từ được gọi là quang điện tử Ở một số chất khác, khiđược chiếu sáng với tần số vượt trên tần số ngưỡng, các điện tử không bật ra khỏi bề mặt, màthoát ra khỏi liên kết với nguyên tử, trở thành điện tử tự do (điện tử dẫn) chuyển động trong lòngcủa khối vật dẫn, và ta có hiệu ứng quang điện trong (internal photoelectric effect) Hiệu ứng này
Trang 11dẫn đến sự thay đổi về tính chất dẫn điện của vật dẫn, do đó, người ta còn gọi hiệu ứng này làhiệu ứng quang dẫn.
2.3.3 Cấu tạo của pin mặt trời
Hiện nay vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời là silic tinh thể Pin mặt trời từ tinh thểsilic chia ra thành 3 loại:
Một tinh thể hay đơn tinh thể module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski Đơntinh thể loại này có hiệu suất tới 16% Chúng thường rất đắt tiền do được cắt từcác thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc mối các module
Đa tinh thể làm từ các thỏi đúc – đúc từ silic nung chảy cẩn thận được làm nguội vàlàm rắn Các pin này thường rẻ hơn các dơn tinh thể, tuy nhiên hiệu suất kém hơn.Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tinhthể bù cho hiệu suất thấp của nó
Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng
chảy và có cấu trúc đa tinh thể Loại này thường có
Hiện nay người ta đã thay thế tạo pin mặt trời bằng vật liệu SI vô định hình (a- Si)
So với pin mặt trời a-Si giá thành rẻ hơn nhưng hiệu suất thấp hơn và kém ổn định
Ngoài Si, hiện nay người ta đang nghiên cứu và thử nghiệm các loại vật liệu khác cónhiều triển vọng như Sunfit cadimi – đồng (CuCds), galium –arsenit (GaAs) …
Hình 2.3: Pin mặt trời
Trang 12Công nghệ chế tạo pin mặt trời gồm nhiều công đoạn khác nhau, ví dụ để chế tạo pinmặt trời từ silicon đa tinh thể cần qua các công đoạn như hình cuối cùng ta được module.
2.4 Tấm năng lượng pin mặt trời
Tấm năng lượng pin mặt trời được tạo thành từ nhiều pin mặt trời có thể gồm đến 36đến 72 pin mặt trời mặc nối tiếp với nhau Qua những tấm pin mặt trời, năng lượng mặt trờiđược chuyển hóa thành điện năng Mỗi pin mặt trời cung cấp một lượng nhỏ năng lượng,nhưng nhiều pin được đặc trải dài trên một diện tích lớn tạo nên nguồn năng lượng lớn hơn
đủ để các thiết bị sử dụng Mỗi tấm pin mặt trời có công suất khác nhau như: 30Wp, 40Wp,45Wp, 50Wp, 75Wp, 100Wp, 125Wp, 150Wp Điện áp của các tấm pin thường là 12VDC.Công suất và điện áp của hệ thống tùy thuộc vào cách ghép nối cá tấm pin lại với nhau.Nhiều tấm năng lượng mặt trời có thể ghép nối tiếp hoặc song song với nhau để tạo thànhmột dàn pin mặt trời Để đạt được hiệu năng tốt nhất, những tấm năng lượng phải luônđược phơi nắng và hướng trực tiếp đến mặt trời
Hiệu suất thu được điện năng từ pin mặt trời ở các vùng miền vào các giờtrong ngày là khác nhau, do bức xạ mặt trời trên bề mặt trái đất không đồng đềunhau Hiệu suất của pin mặt trời phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
Chất liệu bán dẫn làm pin
Vị trí các tấm panel mặt trời
Thời tiết khí hậu, mùa trong năm
Thời gian trong ngày: sáng, trưa, chiềuCác tâm năng lượng mặt trời được lắp đặt ở ngoài trời nên thiết kế sản xuất
đã đảm bảo được các thay đổi của khí hậu, thời tiết, mưa bão, sự ăn mòn củanước biển, sự oxi hóa… Tuổi thọ của mỗi tấm pin khoảng 25 đến 30 năm
Cách ghép nối các tấm năng lượng mặt trời:
Như đã biết các modun pin mặt trời điều có công suất và hiệu diednj thế xác định từnhà sản xuất Để tạo ra công suất và hiệu điện thế theo yêu cầu thì phải ghép nối nhiều tấmmodun lại với nhau Có hai cách ghép cơ bản:
- Ghép nối tiếp các tấm modun lại sẽ cho điện áp ra lớn hơn
- Ghép song song các tấm modun lại sẽ cho dòng điện lớn hơn
Trang 13Trong thực tế phương pháp ghép hỗn hợp được sử dụng nhiều hơn để đáp ứng cả yêu
cầu về điện áp và dòng điện
2.5 Hệ thống pin mặt trời
Hệ pin mặt trời (hệ PV – photovoltaic system) nhìn chung được chia ra thành 2 loại cơ
bản:
- Hệ PV làm việc độc lập
- Hệ PV làm việc với lưới
Hệ PV độc lập thường thấy được sử dụng ở những vùng xa xôi hẻo lánh, nơi mà lưới
điện không kéo đến được Sơ đồ khối của hệ như sau:
Hình 2.4: Sơ đồ khối một hệ PV độc lập bình thường
2.5.1 Hệ PV độc lập
Hệ PV làm việc độc lập gồm 2 thành phần chính là:
- Thành phần lưu trữ năng lượng
- Các bộ biến đổi
Thành phần lưu giữ năng lượng Hệ quang điện làm việc đọc lập cần phải có khâu lưu
giữ điện năng để cso thể phục vụ cho tải trong những thời gian thiếu nắng, ánh sáng yếu hay càoban đêm Có nhiều phương pháp lưu trữ năng lượng trong hệ PV Phổ biến nhất vẫn là sử dụng ắc
Các bộ biến đổi bán dẫn trong hệ PV Các bộ bán dẫn trong hệ PV gồm có bộ biến đổi
chiều DC/DC và bộ biến đổi DC/AC Bộ DC/DC dùng để xác định điểm làm việc có công suấtlớn nhất của pin và làm ổn định nguồn điện một chiều lấy từ pin mặt trời để cung cấp cho tải cà
ắc quy Bộ biến đổi DC/DC còn có tác dụng điều khiển chế độ nạp và phóng để bảo vệ và nâng
Pin mặt
trời
Bộ biến đổiDC/DC
DC/AC
Tải AC
Trang 14cao tuổi thọ cho ắc quy Có nhiều loại bộ biến đổi DC/DC được sử dụng nhưng phổ biến nhất vẫn
là 3 loại là: bộ tăng áp bốt, bộ giảm áp Buck và và bộ hỗn hợp tăng giảm boost – Buck
Bộ biến đổi dùng trong hệ PV độc lập có những đặc điểm như sau:
Điện áp ra hình Sin
Điện áp và tần số nằm trong giới hạn cho phép
Bám sát được sự thay đổi của điện áp vào
Điều chỉnh điện áp ra
Hiệu quả cao đối với tải nhẹ
Ít tạo sóng hài để tránh làm hư hại đến các thiết bị điện khác như tivi, tránh gây tổn hao công suất, làm nóng thiết bị
Có thể chịu quá tải trong một thời gian ngắn trong trường hợp dòng khởi động lớn như của máy bơm …
Có bả vệ quá áp, bảo vệ tần số, bảo vệ ngắn mạch…
Dung lượng đặc tính
Tổn hao không tải thấp
2.5.2 Hệ quang điện làm việc với lưới
Đây là hệ PV được nối với lưới điện Hệ thống này cho phép tụ duy trì hoạt động củatải bằng nguồn năng lượng dự trữ và đồng thời có thể bơm phần năng lượng dư thừa vàolưới điện để bán Khi nguồn mặt trời (hay máy phát pin mặt trời) sinh ra nhiều năng lượngthì nguồn năng lượng dư thừa sẽ được chuyển vào trong lưới điện, còn trong những điềukiện thời tiết xấu, không có nắng hay mưa, máy phát pin mặt trời không sinh ra đủ nănglượng để đáp ứng cho phụ tải thì hệ sẽ lấy điện từ lưới Do đó hệ PV này có thể cần hoặckhông cần ắc quy để dự trữ năng lượng tạo bởi nguồn pin mặt trời mà còn phải đảm bảonguồn điện năng ra khỏi hệ thống quang điện phải đồng bộ với lưới
Đối với hệ thống này, điện sản xuất ra được sử dụng trực tiếp hoặc bán trực tiếp lên