Vì chương trình Bond-Graph có thể mô phỏng được nhiều mô hình điện, cơ và cả
về hóa học. Mặt khác, trong luận văn trên mới chỉ mô phỏng về phần nạp acquy từ pin mặt trời nên hướng phát triển đề tài này còn rất lớn, cụ thể là:
- Mô phỏng phần biến đổi DC-AC và hòa lưới.
- Mô phỏng phần nuôi tải DC và AC. Ví dụ như nuôi tải động cơ máy bơm nước,
động cơ một chiều xe điện dùng pin mặt trời…
- Mô hình hóa học của acquy…
Phần thi công mạch:
- Với thiết kế của mạch hoàn toàn có khả năng lập trình thành bộ tối ưu công suất. Mạch điều khiển đã hoạt động tốt nên chỉ cần thay đổi mạch biến đổi công suất là có thể dùng cho những hệ thống có công suất lớn hơn.
-Thi công phần mạch nghịch lưu nuôi tải AC và hòa lưới.
-Thi công một ứng dụng cụ thể như xe chạy bằng năng lượng mặt trời, máy bơm nước dùng năng lượng mặt trời, tủ lạnh hoặc hệ thống máy lạnh cho vùng sâu, vùng xa, những vùng nắng nóng, hạn hán hoặc trên các tàu đánh bắt cá xa bờ…
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
[1] Jan F. Broenink, “20Sim tutorial”, trường Đại học Twente, Hà Lan.
[2] LAPLACE Toulouse, “The Causal Bond Graph: an efficient tool for
energetic system design”, 2007.
[3] Controllab Products B.V,”Getting Started with 20-sim”, 8/2005.
[4] http://www.bondgraph.info.
[5] Phan Quang Ấn, ”Luận văn thạc sĩ”, 2007.
[6] TS Hoàng Dương Hùng,” Năng lượng mặt trời - Lý thuyết và Ứng
dụng”.
[7] CRC Press LLC, “ADVANCED_DC-DC_CONVERTERS”, 2003.
[8] Jaycar Electronics Reference Data Sheet, “DC-DC CONVERTERS: A
PRIMER”.
[9] William Chen, Simon Round and Richard Duke, “Design of an Auxiliary
Power Distribution Network for an Electric Vehicle”.
[10] www.alldatasheet.com. [11] www.vagam.dieukhien.net. [12] www.dientuvietnam.net.
[13] Mukund R. Patel, Ph.D., P.E, “Wind and Solar Power Systems”.
[14] Gilbert M. Masters, “Renewable and Efficient Electric Power Systems”,
2004.
[15] ER120, Renewable Energy, “Stand Alone Photovoltaic System Design
Principles”, 21/02/2002.
[16] Bent Sorensen, “Renewable Energy” ,1997.
[17] A. Goetzberger, V.U. Hoffmann, “Photovoltaic Energy Genearation”,
2005.
[18] Tom Markvart and Luis Castaner, “Handbook of Photovoltaics”.
[19] Tracy Dahl, “Photovoltaic Power Systems”, 1999.
[20] M.A. Green, “Third Generation Photovoltaics”, 2003.
[21] SolarHome.org
[22] Luis Castaner and Santiago Silvestre, “Modelling Photovoltaic Systems
using PSpice”, 2002.
[23] Jeff Bishop, Jim Bales, Amy Smith, and Shawn Frayne,”The
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC I: PIC 18F8722
Họ vi điều khiển PIC18F8722 do hãng Microchip chế tạo và sản xuất với công nghệ hiện đại, xử lí tín hiệu số 16 bit, tích hợp nhiều tính năng phù hợp với nhiều ứng dụng lập trình hệ thống nhúng.
Một sốđặc điểm chính:
- Công nghệ nanowatt tiêu tốn ít năng lượng.
- 80 pin,7 port I/O tích hợp với nhiều tính năng khác - 3936 byte RAM dữ liệu
- 1024 byte EEROM dữ liệu, có thể ghi 1.000.000 lần và lưu trữ trên 40 năm. - Có thể dùng thêm 2Mbyte bộ nhớ ngoài.
- Quản lý năng lượng: hoạt động ở 7 chếđộ khác nhau. Tùy vào từng ứng dụng khác nhau mà ta có thể lập trình cho MCU hoạt động ở các chếđộ phù hợp để tiết kiệm năng lượng.
- Xung nhịp có thể chọn từ nhiều nguồn khác nhau: +Thạch anh.
+Dao động RC từ bên ngoài.
+Dao động nội 8Mhz với mạch nhân tần số có thể nhân tần số lên 32Mhz. - Có thể truyền thông nối tiếp hoặc song song.
+2 USART mở rộng.
+2 module master SSP có thể dùng cho giao thức ISP hoặc I2C. +Truyền dữ liệu song song 8 bit giữa 2 MCU.
- 30 nguồn ngắt với 2 mức ngắt. - 5 timer.
- Watchdog timer với bộ chia thời gian 16 bit. - 2 module CCP (Compare/Capture/PWM) - 16 ngõ vào analog cho bộ A/D 10 bit
- Bộ nhân 8*8 bằng phần cứng rất thích hợp cho việc xử lí số cần tính toán tốc
Các khối chức năng của PIC 18F8722.
Nguồn dao động:
Các bit FOCS0÷FOCS3 trong thanh ghi 1H xác định chếđộ dao động nào được
dùng cho MCU hoạt động.
P18F8722 có thể hoạt động với nhiều chếđộ khác nhau:
Trong các chếđộ LP, XT, HS, HSPPL, thạch anh được nối vào chân Osc1, Ocs2
để tạo bộ dao động :
Cấu hình sử dụng thạch anh.
Có thể dùng thạch anh lên đến 40MHz. Các tụ C1 và C2 thường dùng là 22pF.
Dùng nguồn dao động bên ngoài:
Trong các chếđộ dao động EC và ECIO, nguồn nhịp được nối trực tiếp vào chân Ocs1. Trong chếđộ EC thì Osc2 là ngõ ra của nguồn xung có tần số bằng ¼ tần số
xung nhịp ở ngõ vào Ocs1.
Cấu hình dùng dao động bên ngoài.
Dao động RC:
Trong trường hợp cần quản lý thời gian xư lý của MCU, ta có thể dùng nguồn dao động là dao động RC với 2 chếđộ RCvà RCIO. Tần số dao động phụ thuộc vào
các yếu tố : VDD, REXT và CEXT.
Dao động nội:
Họ 18F có bộ tạo dao động bên trong với 2 ngõ ra có tần số khác nhau. - Ngõ ra chính là nguồn xung nhịp tần số 8MHz.
- Nguồn xung còn lại là bộ dao động nội RC có tần số 31kHz.
Các nguồn dao dộng:
PIC18F8722 có thể sử dụng nhiều nguồn dao động khác nhau làm xung nhịp hoạt
động.
Sơđồ khối nguồn dao động.
Primary Oscillator: bao gồm chếđộ dao động thạch anh bên ngoài, chếđộ dao
động RC bên ngoài chếđộ nguồn xung nhịp bên ngoài và chếđộ nguồn xung nhịp bên trong.
Secondary Oscillator: nguồn dao động phụ này đươc cấp từđồng hồ thạch anh (watch crystal 32.768kHz) bên ngoài thông qua chân T1OSO và T1OSI.
Internal Oscillator Block: khi đang sử dụng nguồn dao động chính (Primary Oscillator), khối dao dộng nội có thêm một số tính năng khác như: Watchdog Timer(WDT) và Fail-Safe Clock Monitor.
Tổ chức bộ nhớ:
Họ 18F8722 sử dụng 3 loại bộ nhớ : -Bộ nhớ chương trình (Program memory).
-Bộ nhớ RAM (Data RAM).
Bộ nhớ chương trình:
Địa chỉ bộ nhớ chương trình được quản lý bởi thanh ghi Program Counter (PC) 21 bit tương ứng với vùng nhớ lên đến 2Mbyte. P18F8722 chứa 128 kbyte bộ nhớ
Flash, có thể chứa 35.536 mã lệnh 1-word.
Địa chỉ Reset vector là 0000h và đại chỉ ngắt vector là 0008h và 0018h.
Cấu trúc bộ nhớ chương trình và các vùng stack.
Bộ nhớ dữ liệu RAM:
Để dễ dàng quản lý, bộ nhớ dữ liệu được chia ra làm từng vùng gọi là các bank, mỗi bank gồm 256 byte. P18F8722 có 16 banks được quản lý bởi thanh ghi địa chỉ
12bit.
Bộ nhớ dữ liệu bao gồm các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFRs) và các thanh ghi đa dụng (GFRs). SFRs chứa các thông tin điều khiển, trạng thái hoạt đông trong khi GFRs được dùng làm các biến do người lập trình sử dụng.
Bản đồ bộ nhớ dữ liệu.
Thanh ghi Status:
Chứa các trang thái số học của ALU , tình trạng RESET và các bit lựa chọn bank cho dữ liệu bộ nhớ. STATUS có thể là đích cho bất kỳ lệnh nào, cũng như bất kỳ
thanh ghi nào. Cần lưu ý là nếu Status là đích cho những lệnh mà có ảnh hương đến các cờ Z, DC, cà C thì việc ghi vào những bit này sẽ bị vô hiệu hoá. Các bit này được set hoặc clear tùy thuộc vào hoạt động logic của ALU.
Bit 7÷5 : không dùng. Bit 4: cờ dấu. N = 1 : kết quả tính toán âm. N = 0 : kết quả tính toán dương Bit 3 : cờ báo tràn. OV = 1: kết quả tính toán bị tràn. OV = 0: kết quả tính toán chưa bị tràn. Bit 2: cờ zero.
Z = 1: kết quả tính toán số học hay logic bằng 0.
Z = 0: kết quả tính toán số học hay logic không bằng 0. Bit 1: cờ mượn bit.
DC = 1: có mượn bit ở nible đầu.
DC = 0: không mượn bit.
Bit 0: cờ bit số nhớ.
DC = 1: có mượn bit ở bit có trọng số lớn nhất.
DC = 1: không mượn bit.
Bộ nhớ dữ liệu EEPROM:
Bộ nhớ EEPROM được sử dụng để chứa các dữ liệu cần lưu trữ trong thời gian dài và không bị mất đi khi ngắt nguồn.Ta không thể truy cập trực tiếp bộ nhớ
EEPROM mà phải thông qua các thanh ghi chức năng: EECON1, EECON2,
EEDATA, EEADR, EEADRH. Việc ghi hoặc đọc EEPROM diễn ra ởđiện áp bình
thường (VDD).
Đểđọc EEPROM ta làm theo trình tự sau:
-Ghi địa chỉ vào thanh ghi địa chỉ EEADRH:EEADR.
-Clear bit cho phép truy cập bộ nhớ EEPROM -PGDEE (EECON1.7).
-Set bit điều khiển đọc RD (EECON1.0).
Byte dữ liệu cần đọc vềđược ghi và lưu trữ vào thanh ghi EEDATA ở chu kỳ
lệnh kế tiếp cho đến khi một lệnh đọc hoặc ghi EEPROM khác xảy ra.
Để ghi EEPROM :
-Ghi địa chỉ vào thanh ghi địa chỉ EEADRH:EEADR. -Nạp dữ liệu vào thanh ghi EEDATA.
-Clear bit cho phép truy cập bộ nhớ EEPROM -PGDEE (EECON1.7).
-Set bit cho phép ghi WREN.
-Set bit điều khiển ghi WR.
Các thanh ghi chức năng liên quan đến bộ nhớ EEPROM
Các thanh ghi chức năng liên quan đến bộ nhớ EEPROM
Bộ nhân bằng phần cứng (Hardware Multiplier)
Trong các ứng dụng xử lí số tín hiệu, thời gian tính toán là một yếu tố quan trọng. Nhằm tăng khả năng tính toán, P18F8722 có tích hợp bộ nhân bằng phần cứng hai số 8bit không dấu, kết quả trả về 16bit. Với bộ nhân bằng phần cứng này, phép nhân được thực hiện trong một chu kì lệnh. Điều này cho phép ta giảm mã lệnh lập trình cũng như thời gian tính toán.
Ngắt
P18F8722 có nhiều nguồn ngắt với hai mức ngắt. Vector ngắt ưu tiên có địa chỉ
0018h và vector ngắt không ưu tiên có địa chỉ 0008h. Các thanh ghi kiểm soát hoạt động ngắt:
-RCON
-NTCON, INTCON2, INTCON3
-PIR1, PIR2, PIR3
-PIE1, PIE2, PIE3
-IPR1, IPR2,IPR3