Ứng dụng hiệu quả NLTT (phần 1) (NĂNG LƯỢNG tái tạo SLIDE)

Ch 6: Ứng dụng hiệu NLTT 6.1 Một số mạch biến đổi lượng  Mạch biến đổi DC/DC  Mạch nạp ắc-quy từ pin mặt trời  Mạch nạp ắc-quy từ tuabin gió  Mạch nghịch lưu (DC/AC) 6.2 Tính tốn thiết kế sử dụng điện mặt trời  Hệ điện mặt trời độc lập  Hệ điện mặt trời hòa lưới Bài giảng 12 Mạch biến đổi DC/DC  Tùy vào ứng dụng cụ thể, yêu cầu đặt biến đổi DC/DC tăng áp giảm áp  Với ứng dụng tăng áp, sơ đồ boost đáp ứng yêu cầu dòng điện ngõ PV (ngõ vào biến đổi) liên tục  Tuy nhiên, với ứng dụng giảm áp, sơ đồ buck thông thường cần hiệu chỉnh để đáp ứng yêu cầu dịng điện liên tục Bài giảng 12 Mơ hình pin mặt trời Bài giảng 12 Mạch tăng áp (boost) Bài giảng 12 Mạch boost  Nếu cần tăng áp nhiều lần, ví dụ nâng điện áp pin mặt trời thiết kế cho hệ 12 VDC đến mức dùng để hịa lưới 220 VAC, có vấn đề gì?  Ưu điểm sơ đồ gì?  Nhược điểm sơ đồ gì? Bài giảng 12 Mạch giảm áp (buck) Bài giảng 12 Mạch buck  Nếu điện áp ngõ vào ngõ gần nhau, ví dụ dùng pin mặt trời thiết kế cho hệ 12 VDC để nạp điện cho ắc-quy 12 V, có vấn đề gì?  Ưu điểm sơ đồ gì?  Nhược điểm sơ đồ gì? Bài giảng 12 Mạch đảo áp (buck-boost) Bài giảng 12 Mạch buck-boost  Mạch giải vấn đề gì?  Duty cycle có giá trị xung quanh 0,5 điện áp ngõ vào điện áp ngõ gần  Nhược điểm sơ đồ gì?  Điện áp ngõ bị đảo dấu so với ngõ vào, gây khó khăn việc đo lường điều khiển Bài giảng 12 Các mạch biến đổi khác  Mạch Ćuk (còn gọi boost-buck) đề xuất để đảm bảo dòng điện ngõ vào lẫn ngõ liên tục, ngõ bị đảo áp  Mạch SEPIC khắc phục vấn đề đảo áp ngõ mạch Ćuk, nhiên dịng điện ngõ khơng cịn liên tục SEPIC Ćuk Bài giảng 12 10 Mạch nghịch lưu pha (DC/AC)  Phân loại mạch nghịch lưu theo vị trí tụ khử ghép  Phân loại mạch nghịch lưu theo cách dùng máy biến áp Bài giảng 12 21 Mạch nghịch lưu pha (DC/AC)  Phân loại mạch nghịch lưu theo tầng nghịch lưu Bài giảng 12 22 Module AC  Bộ nghịch lưu kiểu flyback dùng liên kết tần số cao, khóa bán dẫn, 100 W  Công suất 100 W, ngõ vào 48 V, ngõ 230 V, hiệu suất 96%, hệ số công suất ngõ 0,955 Bài giảng 12 23 Module AC  Bộ nghịch lưu kết hợp flyback buck-boost 105 W  Công suất 105 W, ngõ vào 35 V, ngõ 85 V, THD < 5% Bài giảng 12 24 Module AC  Bộ nghịch lưu Shimizu sửa đổi (160 W, 28 V, 230 V, 87%) Bài giảng 12 25 Module AC  Bộ nghịch lưu buck-boost, 160 W  Vào 100 V, 160 V Bài giảng 12 26 Module AC  Module nghịch lưu dùng biến đổi DC/DC flyback 150-W kết hợp với nghịch lưu tần số lưới Bài giảng 12 27 Module AC  Module kết hợp biến đổi DC/DC flyback 100-W với nghịch lưu PWM Bài giảng 12 28 Module AC  Bộ biến đổi DC/DC cộng hưởng nối tiếp 110-W kết hợp với nghịch lưu tần số cao  30 – 230 V Bài giảng 12 29 Module AC  Sơ đồ hai tầng Mastervolt Soladin 120  Vào 24-40 V, 230V, 91%, hệ số công suất 0,99 Bài giảng 12 30 Bộ nghịch lưu nhánh  Bộ nghịch lưu nửa cầu ba bậc, mạch kẹp diode, không dùng biến áp Bài giảng 12 31 Bộ nghịch lưu nhánh  Bộ nghịch lưu nguồn áp hai bậc, giao tiếp với hai nhánh Bài giảng 12 32 Mạch nghịch lưu hòa lưới (DC/AC)  Các vấn đề kỹ thuật mạch nghịch lưu hòa lưới  Đồng hóa với lưới điện  Điều chỉnh cơng suất tác dụng phát vào lưới  Điều chỉnh công suất phản kháng  Thực dị tìm cơng suất cực đại nguồn NLTT  Mạch nghịch lưu cho hệ độc lập không cần thực đồng với lưới điện cần điều chỉnh công suất tác dụng phản kháng theo nhu cầu phụ tải Bài giảng 12 33 Ví dụ tính tốn hệ điện mặt trời độc lập  Thiết kế hệ cấp nguồn độc lập từ pin mặt trời cho trạm quan trắc, với u cầu: cơng suất trung bình 20 W, hoạt động liên tục 24/365, điện áp ngõ vào 10 – 42 V Tại vị trí lắp đặt trạm, số nắng tối thiểu trung bình 3,4 5,1 Bài giảng 12 34 Ví dụ tính tốn hệ điện mặt trời hịa lưới  Thiết kế hệ cấp nguồn hòa lưới từ pin mặt trời cho hộ gia đình, với yêu cầu: điện hàng năm 3600 kWh, công suất tức thời tối đa kW, công suất đỉnh tối đa kW, lưới điện 220 VAC, 50 Hz Tại vị trí lắp đặt, số nắng tối thiểu trung bình 3,4 5,1 Bài giảng 12 35 ... Tùy vào ứng dụng cụ thể, yêu cầu đặt biến đổi DC/DC tăng áp giảm áp  Với ứng dụng tăng áp, sơ đồ boost đáp ứng yêu cầu dòng điện ngõ PV (ngõ vào biến đổi) liên tục  Tuy nhiên, với ứng dụng giảm... vào biến đổi) liên tục  Tuy nhiên, với ứng dụng giảm áp, sơ đồ buck thông thường cần hiệu chỉnh để đáp ứng yêu cầu dòng điện liên tục Bài giảng 12 Mơ hình pin mặt trời Bài giảng 12 Mạch tăng... 10 Các mạch biến đổi cách ly  Những mạch vừa đề cập khơng cho phép cách ly phía nguồn tải Nếu ứng dụng hệ thống hịa lưới tầng nghịch lưu phải cách ly để đảm bảo an toàn  Ngược lại, tầng biến