b) Quỏ trỡnh phúng điện của Ắc quy:
4.6. Kết quả thực nghiệm
Ta thực nghiệm năng lượng thu được từ hai hệ nguồn pin mặt trời dựng trong 2 trường hợp:
- Trường hợp mạch điều khiển khụng sử dụng MPPT - Trường hợp mạch điều khiển dựng thuật toỏn MPPT
Bo mạch dựng cho 2 trường hợp này là như nhau, chỉ khỏc nhau về phương phỏp điều khiển. Với ắc quy dung lượng 12Ah đó chọn thỡ dũng nạp được ước tớnh là khụng quỏ 3A.
Trường hợp 1: mạch điều khiển khụng sử dụng MPPT: Chỉ sử dụng một
bộ tạo xung để điều khiển đúng cắt khoỏ điện tử trong mạch DC/DC. Phương phỏp điều khiển trong trường hợp này như sau: điều khiển điện ỏp nạp cho ắc quy đạt giỏ trị (1417)V đủ để nạp.
Trường hợp 2: mạch điều sử dụng thuật toỏn MPPT theo phương phỏp
P&O để điều khiển. Phương phỏp điều khiển như sau:
- Khi dung lượng của ắc quy dưới 80%: điều khiển điện ỏp ra của tấm pin mặt trời là ở điểm làm việc cực đại, điều khiển điện ỏp nạp cho ắc quy đạt giỏ trị (1417)V đủ để nạp.
- Khi dung lượng của ắc quy trờn 80%: điều khiển điện ỏp nạp cho ắc quy giữ ổn định, khụng điều khiển điều khiển điện ỏp đầu vào. Khi ắc quy đầy thỡ dũng điện nạp tự động bằng 0.
Khi thực nghiệm, để ắc quy cú thể tiếp nhận toàn bộ năng lượng thỡ ở mỗi thời điểm khảo sỏt, ta cho dung lượng của ắc quy là 30% từ là điện ỏp đo được ở hai đầu cực ắc quy là 11,75V.
Mức độ chờnh lệch năng lượng thu được khi so sỏnh cú MPPT và khụng cú MPPT tớnh trờn mỗi đơn vị thời gian:
%100 100 . . kMPPT kMPPT MPPT A t A A C
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bảng 4.2.Kết quả thực nghiệm khảo sỏt ngày 14/05/2014
Mạch điều khiển Thời gian khảo sỏt
Năng lượng thu được Chờnh lệch năng lượng thu được Khụng cú MPPT Cú MPPT 8h-11h 65,81 VAh 73,52 VAh 3,9% 11h-13h 48,25 VAh 52,32 VAh 2,8% 13h-16h 66,12 VAh 73,3 VAh 3,6%
Nhận xột: mức chờnh lệch năng lượng lớn nhất thu được của trường hợp cú MPPT và khụng cú MPPT là vào buổi sỏng (3,9%) và nhỏ nhất thu được là vào buổi trưa (2,8%). Thời điểm khảo sỏt là 1 ngày mựa hố với đặc điểm là trời quang mõy vào buổi sỏng, đến trưa thỡ cú nắng to và tắt nắng vào khoảng 18h chiều, nhiệt độ mụi trường khoảng biến thiờn khỏ mạnh trong khoảng thời gian lấy mẫu thụng số.
Phương phỏp tớnh năng lượng thu được: thực hiện đo dũng điện và điện ỏp nạp cho ắc quy trong những khoảng thời gian lấy mẫu cho trước. Khi đú điện năng thu được xỏc định theo cụng thức:
n i i iI t U A 1 .
Với n là thời điểm kết thỳc tớnh. Chương trỡnh xỏc định thời điểm tớnh bằng cỏch ấn nỳt trong menu.
Thực nghiệm cho thấy khi chưa mắc tấm pin mặt trời vào mạch và đo điện ỏp hở mạch thỡ thấy rằng:
- Điện ỏp hở mạch vào buổi sỏng hoặc buổi chiều khoảng 20V nghĩa là năng lượng phỏt ra tương đối ớt. Lỳc này nếu khụng cú biện phỏp theo dừi điểm làm việc cực đại thỡ năng lượng thu được sẽ khụng nhiều. Năng lượng thu được vào buổi chiều chờnh lệch ớt hơn buổi sỏng vỡ nhiệt độ trờn tấm pin mặt trời cao hơn buổi sỏng.
- Điện ỏp hở mạch đo được vào buổi trưa là khoảng 24V nghĩa là năng lượng phỏt ra gần với giới hạn cực đại. Lỳc này chờnh lệch năng lượng giữa cú MPPT hay khụng cú MPPT cũng khụng nhiều.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bảng 4.3. Kết quả thực nghiệm dũng nạp cho ắc quy khảo sỏt ngày 14/05/2014
Mạch điều khiển Thời gian khảo sỏt
Dũng nạp trung bỡnh cho ắc quy
Khụng cú MPPT Cú MPPT
8h-11h 1,29 ữ 1,56 1,44 ữ 1,75
11h-13h 1,42 ữ 1,72 1,53 ữ 1,87
13h-16h 1, 92 ữ 1,57 1,43 ữ 1,75
Như vậy, dũng nạp cho ắc quy luụn trong giới hạn cho phộp. Điều này sẽ tương đối phự hợp với những ngày hố cú nắng thỡ dũng điện phỏt ra của tấm pin mặt trời nằm trong khoảng từ 0 (hở mạch) đến 4A (ngắn mạch). Bộ MPPT đó phỏt huy tỏc dụng nõng cao cụng suất thu được từ tấm pin mặt trời.
So sỏnh với cỏc thụng số của tấm pin, thấy rằng năng lượng thu được để nạp cho ắc quy khỏ nhỏ (khoảng (40ữ50)% so với thụng số định mức của tấm pin mặt trời. Nguyờn nhõn là do hao tổn trờn bản thõn bảng mạch điều khiển và chưa theo dừi được giỏ trị cường độ bức xạ, nhiệt độ thực của tấm pin mặt trời để đỏnh giỏ chớnh xỏc được điểm làm việc cực đại.