Mô phỏng mạch nạp Acquy trong hệ thống pin mặt trời độc lập

Một phần của tài liệu Mô phỏng, thi công hệ thống pin mặt trời nuôi tải dc. Tìm hiểu vận hành hệ thống pin mặt trời độc lập (aa10-121107_isole) (Trang 66 - 70)

Đặt β= =

( Ip(t) – αIL2(t) ) (2.37)

( αVp(t) – Vbat ) (2.38)

Từ sơđồ nguyên lý và từ các công thức trên ta có chu trình hoạt động của mạch như sau:

Hình 2.55 Sơđồ chu trình hoạt động của mạch.

Điện áp từ pin mặt trời Vp qua bộ nhân Vbat / Vp-ref sẽ cho điện áp trên diode Vs = β.Vp. Từ công thức 2.38 ta có giá trị dòng điện qua cuộn cảm L2 có được bằng cách cho tín hiệu áp VL2 qua bộ nhân 1/L2p, với VL2 = Vs – Vbat.

Trên sơđồ nguyên lý (hình 2.52) ta thấy Ie = β.IL2 .Vì vậy, Ie có được khi ta cho IL2 qua bộ nhân Vbat / Vp-ref. Từ công thức 2.38 ta có giá trịđiện áp từ pin mặt trời có được khi ta cho tín hiệu dòng ICpv qua bộ nhân 1/Cpvp, với ICpv = Ie – Ip.

Hình 2.56 Chu trình kín của dòng IL2.

Để có giá trịđiện áp trên VL2 ta cho IL2-ref – IL2 qua bộ PI có hệ số tỉ lệ và hệ số thời gian tích phân như sau:

= R1(p) R1(p) = Kp1(1+ ) Hệ số tỉ lệ Kp1 = 2.ξ.ω.L2 Hệ số thời gian tích phân Ti1 = 2. ξ / ω Chọn: Cuộn cảm L2 = 2,4mH. Hệ số tắt dần ξ = 1. Tần số hoạt động f = 1kHz. ⇒Ta có: Kp1 = 30,16 Ti1 = 318µs

Vs = Vbat+VL2 qua bộ nhận Vp-ref / Vbat sẽ cho ta giá trị Vp. Phần chu trình còn lại giống nhưở hình 2.53.

Hình 2.57 Sơđồ khái quát chu trình điện áp.

Giá trị ICpv-ref có được khi ta cho Vp-ref – Vp qua bộ PI có hệ số tỉ lệ và hệ số thời gian tích phân như sau:

Vp εVP = R2(p) Với R2(p) = Kp(1 + ) = Hệ số tỉ lệ Kp2 = 2.ξ.ω.Cpv Hệ số thời gian tích phân Ti2 = 2. ξ / ω Chọn: Tụ Cpv = 1000µF. Hệ số tắt dần ξ = 0,7. Tần số hoạt động f = 100Hz. ⇒Ta có: Kp1 = 0,88 Ti1 = 2,23ms

Từ các sơđồ và các kết quả tính ở trên ta có sơđồ quá trình điều khiển mạch nạp như sau :

Điện áp hở mạch VOC từ pin mặt trời qua bộ nhân có hệ số Kv cho ta giá trị của Vp-ref. Khi Vp-ref – Vp qua bộ PI sẽ cho ICpv-ref.

Ie = Ip – ICpv-ref.

Theo định luật bảo toàn công suất ta có: Ie.Vp-ref = Vbat.IL2-ref. Nên khi cho Ie qua bộ nhân ta được : IL2-ref = Ie .

VL2 có được khi ta cho IL2-ref – IL2 qua bộ PI. VL2 + Vbat = Vs.

Hệ sốđiều khiển : =

⇒Để có được hệ số ta cho VL2 + Vbat qua bộ nhân 1/Vp-ref.

Từ sơđồđiều khiển như trên ta xây dựng được mô hình mô phỏng bằng chương trình Bond-Graph như hình 2.57.

Thông số các thành phần trong mô hình Bond-Graph của hệ thống pin mặt trời nuôi tải DC:

- Mô hình pin mặt trời có thông số như của pin BP275: Dòng ngắn mạch ISC = 4,75 A. Điện áp hở mạch VOC = 21,4 V. Công suất cực đại Pmax = 75 W. Vm = 17V. Im = 4,45A. - Cuk converter: Tụđiện: Cpv = 1000µF, C2 = 100 µF. Cuộn cảm: L2 = 2,4 mH.

- Acquy: 24V, dung lượng 100Ah.

Chương 3: THI CÔNG MẠCH ĐIỆN VÀ CHƯƠNG TRÌNH

ĐIỀU KHIỂN NẠP ACQUY TỪ PIN MẶT TRỜI.

Một phần của tài liệu Mô phỏng, thi công hệ thống pin mặt trời nuôi tải dc. Tìm hiểu vận hành hệ thống pin mặt trời độc lập (aa10-121107_isole) (Trang 66 - 70)