Xem mẫu
- TOÁI ÖU HOÙA NAÊNG LÖÔÏNG
TO NG
PIN QUANG ÑIEÄN
THEO ÑAËC TUYEÁN U_I
SV : VOÕ NGUYEÃÃN HOAØNG HAÛI
NG
GVHD : TH.S TRAÀN COÂNG BINH
TH.S MAI TUAÁN ÑAÏT
- Nhieäm vuï
Nhie
• Tìm hieåu veà pin quang ñieän
• Moâ phoûng Matlab cho pin quang ñieän
• Thieát keá boä bieán ñoåi coâng suaát duøng
PIC16F877A ñeå ñieàu khieån toái öu naêng löôïng
maët trôøi
- PIN QUANG ÑIEÄN
PIN
•
• Lớp tiếp xuùc baùn dẫn pn coù
khả năng biến đñoåi trực tiếp
năng lượng bức xạ Mặt Trời
thaønh đñiện năng
Dưới bức xạ ~1000W/m2
U hở mạch ~ 0,55 V
Ingaén mạch ~25_30 mA/cm2
- SÔ ÑOÀ TÖÔNG ÑÖÔNG CUÛA
SÔ
PIN QUANG ÑIEÄN
- Phöông trình ñaëc tröng von-ampe cuûa Pin quang ñieän
U + I .Rs
q (U + Rs . I )
I = Icc - 2.Is(e − 1) −
nkT
Rsh
• Trong ñoù :
• Iph - doøng quang ñieän (A/m2)
• ID - doøng qua diod (A/m2)
• Is - doøng baõo hoaø (A/m2)
• n - ñöôïc goïi laø thöøa soá lyù töôûng phuï thuoäc vaøo caùc
• möùc ñoä hoaøn thieän coâng ngheä cheá tao pin
• quang ñieän .Gaàn ñuùng coù theå laáy n = 1
• RS - ñieän trôû noái tieáp (ñieän trôû trong )cuûa pin quang
• ñieän /m2
• Rsh – ñieän trôû shunt (ñieän trôû doø ) (/m2)
• q – ñieän tích cuûa ñieän töû (C )
- • Ñieåm laøm vieäc öùng vôùi
coâng suaát cöïc ñaïi
• Pmax = Uopt.Iopt
RRopt , pin laøm vieäc sau ñieåm MPPT
Pin quang ñieän chæ laøm vieäc hieäu quaû khi taûi coù giaù trò laân caän Ropt
(opt=optimal:toái öu)
- MOÂ PHOÛNG MATLAB
MOÂ NG
- NGUOÀN ÑIEÄN PIN QUANG ÑIEÄN
NGUO
Taêng hieäu ñieän theá gheùp noái tieáp caùc
Mỗi cell pin coù ñiện aùp ~
modun vôùi nhau
0,55– 0,6V .
Để sử dụng trong thực tế
(thường laø 12V), cần
•
gheùp nhiều cell lại với nhau
• U=U1+ U2+ U3+ U4
Taêng doøng ñieän gheùp song song caùc
modun.
I= I1+ I2+ I3
Trong thöïc teá thöôøng gheùp noái hoãn hôïp vöøa gheùp song
song vöøa gheùp noái tieáp caùc teá baøo pin quang ñieän .
- Hieän töôïng khoâng ñoàng ñeàu cuûa caùc
Hie ng ng
pin quang ñieän khi gheùp noái
Hieän töôïng xaûy ra do pin chaát löôïng
keùm hay ñöôïc chieáu saùng khoâng ñoàng
ñeàu .
Khaéc phuïc baèng caùch maéc theâm
diode song song ñeå baûo veä
- BỘ BIẾN ĐỔI COÂNG SUẤT
PIN QUANG MAÏCH BIEÁN ÑOÅI
TAÛI
ÑIEÄN ÑIEÄN AÙP DC_DC
MAÏCH
ÑIEÀU KHIEÅN
MAÏCH KÍCH
DUØNG MAÏCH
MOSFET
CAÙCH LY
PIC16F877A
- THIEÁT KEÁ MAÏCH BIEÁN ÑOÅI
THIE CH
ÑIEÄN AÙP
MOSFET IRF540
• Vdss= 100V D
• RDS(on)= 44mΩ Q1
IRF540
• ID=33A
G S
• Tmax=1750C
• Coâng suaát toån hao 44.10-3.2=88mW
Diode
• Coâng suaát toån hao PD = 500 mW
• Ñieän aùp lôùn nhaát coù theå chòu ñöôïc U=100V
- Cuoän daây : söû duïng nhö moät nguoàn doøng ñeå taïo doøng
•
ñieän lieân tuïc cho taûi
VIN × D × η 12 2 × 0.6 × 0.8
2
L= = ≈ 0.66mH
2 × f × Vo × I O min 2 × 5000 × 12 × 0.25 × 3,5
• IOmin = 0.25 * IO
• ƞ =0.8 : heä soá aûnh höôûng
• Soá voøng daây quaán khi thieát keá
• L= μSn2/l
0.00066 ∗ 0.007
Ll
⇒n= = = 44
μS 75 * 4 * π 10 0.000025
−7
•
• Choïn n = 50 voøng
• Suy ra L = 0.84 mH
- • Tuï ñieän : giaûm dao ñoäng vaø tín hieäu gai cuûa
ñieän aùp ra
• Choïn ñoä dôïn soùng toái ña cuûa aùp ra laø 5%
• Suy ra
• vOUT < 0.05.12 = 0.6V
0 .6
Dmax
= 340 μF
C = I out max × = 1 .7 ×
Δv out × f 0.6 × 5000
• Choïn tuï C=470μF
• Do ñieän aùp ra coù theå thay ñoåi khaù lôùn neân
duøng tuï 150V
- Sô ñoà chi tieát maïch coâng suaát
Sô ch
- MAÏCH CAÙCH LY DUØNG
MACH CH NG
OPTO TPL250
- MAÏCH KÍCH MOSFET
M A CH
- Thöû nghieäm
Th
• Duøng maùy taïo xung ta ñöôïc :
•D vaø D
→ Uin → Uin
•f vaø f
→ Uin → Uin
• D : duty cycle
• f : taàn soá
- dP
=0
Taïi ñieåm coâng suaát cöïc ñaïi ta coù: dV
→ d (V .I )
=0
• dV
• → dI = − I
•
dV V
dI I dP
>− ↔
Neáu >0
dV V dV
dP
dI I
nguon tai.lieu . vn
