4.5 Phương pháp điều khiển tìm điểm cực đại
4.5.4 Khi thay đổi nhiệt độT
Khảo sát đặc tuyến khi thay đổi T=25, 45, 65, 85oC. Các tham số khác - Điện trở Rs = 0.01.
- Bức xa Ir (Irradiance)= 476.84 W/m2 - Is = 0.1nA.
60
Hình 4.10: Đặc tuyến I-V và P-V khi T thay đổi
Bảng 4.4: Giá trị Vm, Pm khi T thay đổi.
T oC 25 45 65 85
Vm (V) 0.632 0.592 0.551 0.515
Pm (W) 1.891 1.751 1.64 1.507
Cơng suất đạt giá trị cao khi nhiệt độ càng tăng cao, như vậy muốn thu được cơng suất cao, nhiệt độ ( bức xạ) luơn phải ở mức độ cao ( nắng nhiều) vì vậy sẽ khơng phù hợp với điều kiện thời tiết, hơn nữa tuổi thọ của tấm Pin năng lượng cũng sẽ kém bền, vì vậy với Bộ điều điều khiển PID, điều chỉnh dị tìm điện áp cực đại đảm bảo nạp cho Ắc-quy, nếu nhiệt độ yếu bộ điều khiển PID sẽ điều chỉnh để cĩ được điện áp quanh điểm cực đại hoặc nếu quá cao sẽ ngắt khơng hấp thụ năng lượng để bảo vệ tấm Pin Năng lượng.
61
Hình 4.11: Độ rọi thay đổi ngẫu nhiên trong thời gian 1s
62
Hình 4.13: Điện áp PV so sánh với giải thuật P&O
63
Hình 4.15: Điện áp MPP của PV tương ứng với cơng suất thu được
Khi độ rọi thay đổi ngẫu nhiên như trong hình sau.
Hình 4.16:Độ rọi thay đổi ngẫu nhiên, hoặc khá ổn định trong một khoảng thời gian So sánh điện áp ra của Pin mặt trời khi chưa sử dụng bộ PID ( V2) và khi cĩ So sánh điện áp ra của Pin mặt trời khi chưa sử dụng bộ PID ( V2) và khi cĩ bộ PID (V).
64
Hình 4.17: Đường đặc tính điện áp ra của Pin năng lượng mặt trời khi sử dụng
PID và khơng cĩ PID
Điện áp ngõ ra như thể hiện trong hình 4.9 đường nét đứt ( V2) thể hiện sự vọt lố điện áp theo bức xạ mặt trời, đường nét liền ( V) thể hiện cho thấy rằng khi sử dụng thuật tốn PID cho khâu MPPT cĩ giá trị ổn định, vì vậy nguồn nạp vào Ắc-quy sẽ ổn định và luơn đạt xung quanh giá trị cực đại làm cho Ắc-quy cĩ tuổi thọ cao hơn. So sánh giá trị của điện áp khi cĩ PID ( V) và khơng sử dụng bộ điều khiển PID ( V2) thấy độ vọt lố của điên áp tăng theo thời gian, điều này sẽ gây ảnh hưởng đến việc mất ổn định nguồn nạp vào Ắc-quy.
65
Hình 4.18: Đường đặc tính dịng điện ra của Pin mặt trời khi sử dụng PID và
khơng cĩ PID
Khi sử dụng bộ điều khiển PID thay đổi nhiệt độ từ 25oC nhiệt độ thơng thường của buổi sáng lên 35oC nhiệt độ trung bình của buổi trưa nhận được đường đặc tính điện áp như sau:
Hình 4.19: Điện áp ra của Pin khi thay đổi nhiệt độ
66
Hình 4.20: Dịng điện thu được từ PV
67
Hình 4.22: Dịng điện nạp vào Ắc - quy
Hình 4.23 Cơng suất phát ra từ PV và cơng suất thu được trên tải
Nhận xét: Khi sử dụng bộ MPPT với giải thuật đề xuất, ta thấy điện áp làm việc của pin mặt trời luơn giao động tại điểm MPP (Hình 4.21) nhờ bộ MPPT điều khiển độ rộng xung cho mạch boost và cơng suất thu được từ pin mặt trời đạt cực đại (Hình 4.23).
68
Từ hình 4.19 ta thấy rằng điện áp ngõ ra luơn đạt được giá trị cực đại khi cĩ thuật tốn PID. Vì vậy, hiệu suất nạp vào Ắc-qui của bộ sạc sẽ được nâng cao. Hình 4.22 cho thấy dịng điện nạp Ắc-qui sẽ giảm về 0 khi được nạp đầy. Mặc dù trong thực tế thời gian nạp sẽ lâu hơn nhiều nhưng trong phần mơ phỏng này tác giả đã cho Ắc- qui nạp từ giá trị là 90% thời gian biểu thị trong khoảng 0,2s. Bên cạnh đĩ, với đặc tính V-I cĩ được trong hình 4.22, ta nhận thấy đặc tính này phù hợp với đặc tính làm việc ở chế độ bình thường của Ắc-qui ta nhận thấy đặc tính này phù hợp với đặc tính làm việc ở chế độ bình thường của Ắc- qui.
69
CHƯƠNG 5
TÍNH TỐN THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI
Xác định tính hiệu quả kinh tế của hệ thống Pin năng lượng mặt trời cần phải nghiên cứu xem giá trị kinh tế, giá trị lợi ích về yếu tố mơi trường thì việc đầu tiên cần tìm hiểu là liệu sử dụng hệ thống điện mặt trời cĩ mang lại lợi ích kinh tế khơng, hay chỉ đơn thuần là cĩ lợi cho mơi trường. Trên cơ sở đĩ nghiên cứu mơ phỏng thử nghiệm như sau: