Nghiên cứu cấu hình mạch Boost DC-DC Coverter trong bộ nghịch lưu nối lưới (Trần Văn Phụng)
1. Tên đề tài:
Nghiên cứu cấu hình mạch boost dc-dc converter trong bộ nghịch lưu nối lưới
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
− Tài liệu về cấu trúc mạch tăng áp DC-DC.
− Tài liệu bộ mạch tăng áp DC-DC nối với lưới trong hệ thống pin năng lượng mặt trời.
− Giáo trình điện tử công suất.
3. Nội dung thực hiện đề tài:
− Nghiên cứu các cấu trúc của bộ mạch tăng áp DC-DC.
− Mô phỏng các cấu trúc mạch tăng áp khác nhau và so sánh các giá trị để đưa ra kết luận để nâng cao hiệu suất của mạch tăng áp.
− Thi công và thực nghiệm các trường hợp trên mô hình, so sánh với lý thuyết và đưa ra kết luận khi thiết kế mạch tăng áp.
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................................... 1
1.1. Tổng quan về vấn đề năng lượng mặt trời ở nước ta ...........................................................1
1.2. Tổng quan về các kỹ thuật tăng áp khác nhau và ứng dụng của bộ tăng áp DC-DC .......3
1.2.1. Các loại mạch chuyển đổi tăng áp .................................................................................3
1.2.2. Các ứng dụng của mạch tăng áp DC-DC hiện nay ......................................................4
1.3. Các cách để nâng cao hiệu suất của hệ thống pin năng lượng mặt trời .............................5
1.3.1. Dò điểm công suất cực đại cho pin mặt trời..................................................................5
1.3.2. Nâng cao hiệu quả nối lưới của pin năng lượng mặt trời ............................................5
1.3.3. Tăng hiệu suất sử dụng bằng nguồn hybrid .................................................................7
1.4. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................................7
1.5. Mục đích của đề tài .................................................................................................................8
1.6. Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu ..........................................................................................8
1.7. Phương pháp nghiên cứu đề tài .............................................................................................9
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT...................................................................................... 10
2.1. Mặt trời và năng lượng mặttrời .....................................................................................10
2.1.1. Pin mặt trời .................................................................................................................10
2.1.2. Xây dựng mô hình điều khiển nối lưới sử dụng pin mặt trời ..........................20
2.2. Bộ biến đổi DC/DC ..............................................................................................................27
2.2.1. Mạch buck .....................................................................................................................28
2.2.2. Mạch boost .....................................................................................................................30
2.2.3. Mạch Buck – Boost: ......................................................................................................33
2.2.4. Mạch Cúk .....................................................................................................................33
ix
2.2.5. Điều khiển bộ biến đổiDC/DC ...................................................................................35
2.3. Hạn chế của bộ chuyển đổi tăng áp truyền thống ..............................................................37
CHƯƠNG 3: CHỌN LINH KIỆN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ............................................... 41
3.1. Sơ đồ nguyên lý mạch tăng áp DC-DC ..................................................................................41
3.2. Điều khiển ổn áp ......................................................................................................................41
3.3. Xác định yêu cầu thiết kế........................................................................................................41
3.3.1. Thông số kỹ thuật ..............................................................................................................41
3.3.2. Dòng điện lớn nhất trên khóa điện .................................................................................42
3.3.3. Cuộn cảm ...........................................................................................................................42
3.3.4. Chọn diode chỉnh lưu .......................................................................................................43
3.3.5. Chọn tụ điện......................................................................................................................44
3.3.6. Mạch kích cho bộ Boost DC ............................................................................................44
3.3.7. Thiết kế mạch đo lường ...................................................................................................45
3.3.8. Thiết kế mạch dùng phần mềm Proteus .........................................................................46
3.2.9. Thiết kế mạch lọc thông thấp LC ...................................................................................46
CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH HỆ THỐNG VÀ MẠCH TĂNG ÁP DC-DC TRÊN PSIM .... 48
4.1. Mô hình hệ thống ..................................................................................................................48
4.1.1. Bộ mô phỏng pin năng lượng mặt trời Chroma .........................................................48
4.1.2. Mạch Boost DC-DC .......................................................................................................49
4.1.2.3. Bộ điều khiển trung tâm ...........................................................................................50
4.1.2.4. Mạch lọc LC......................................................................................................................51
4.1.3. Phụ tải ............................................................................................................................51
4.1.4. Thi công mạch in ...........................................................................................................53
4.2. Mạch tăng áp DC-DC trên PSIM .............................................................................................54
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM ......................................... 56
5.1. Trường hợp cấu trúc mạch boost DC-DC dùng một MOSFET .........................................56
5.1.1. Lý thuyết ........................................................................................................................56
5.1.2. Thực nghiệm ..................................................................................................................59
5.2. Trường hợp cấu trúc mạch boost DC-DC dùng hai MOSFET mắc song song .................60
5.2.1. Lý thuyết ........................................................................................................................60
5.2.2. Thực nghiệm ..................................................................................................................64
5.3. Trường hợp hai bo mạch boost DC-DC ghép song song .....................................................64
x
5.3.1. Lý thuyết ........................................................................................................................64
5.3.2. Thực nghiệm ..................................................................................................................67
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .................................................... 68
6.1. Kết luận ..................................................................................................................................68
6.2. Hướng phát triển ...................................................................................................................69
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 70
PHỤ LỤC .
LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
1. Tên đề tài:
Nghiên cứu cấu hình mạch boost dc-dc converter trong bộ nghịch lưu nối lưới
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
− Tài liệu về cấu trúc mạch tăng áp DC-DC.
− Tài liệu bộ mạch tăng áp DC-DC nối với lưới trong hệ thống pin năng lượng mặt trời.
− Giáo trình điện tử công suất.
3. Nội dung thực hiện đề tài:
− Nghiên cứu các cấu trúc của bộ mạch tăng áp DC-DC.
− Mô phỏng các cấu trúc mạch tăng áp khác nhau và so sánh các giá trị để đưa ra kết luận để nâng cao hiệu suất của mạch tăng áp.
− Thi công và thực nghiệm các trường hợp trên mô hình, so sánh với lý thuyết và đưa ra kết luận khi thiết kế mạch tăng áp.
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .................................................................................................... 1
1.1. Tổng quan về vấn đề năng lượng mặt trời ở nước ta ...........................................................1
1.2. Tổng quan về các kỹ thuật tăng áp khác nhau và ứng dụng của bộ tăng áp DC-DC .......3
1.2.1. Các loại mạch chuyển đổi tăng áp .................................................................................3
1.2.2. Các ứng dụng của mạch tăng áp DC-DC hiện nay ......................................................4
1.3. Các cách để nâng cao hiệu suất của hệ thống pin năng lượng mặt trời .............................5
1.3.1. Dò điểm công suất cực đại cho pin mặt trời..................................................................5
1.3.2. Nâng cao hiệu quả nối lưới của pin năng lượng mặt trời ............................................5
1.3.3. Tăng hiệu suất sử dụng bằng nguồn hybrid .................................................................7
1.4. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................................7
1.5. Mục đích của đề tài .................................................................................................................8
1.6. Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu ..........................................................................................8
1.7. Phương pháp nghiên cứu đề tài .............................................................................................9
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT...................................................................................... 10
2.1. Mặt trời và năng lượng mặttrời .....................................................................................10
2.1.1. Pin mặt trời .................................................................................................................10
2.1.2. Xây dựng mô hình điều khiển nối lưới sử dụng pin mặt trời ..........................20
2.2. Bộ biến đổi DC/DC ..............................................................................................................27
2.2.1. Mạch buck .....................................................................................................................28
2.2.2. Mạch boost .....................................................................................................................30
2.2.3. Mạch Buck – Boost: ......................................................................................................33
2.2.4. Mạch Cúk .....................................................................................................................33
ix
2.2.5. Điều khiển bộ biến đổiDC/DC ...................................................................................35
2.3. Hạn chế của bộ chuyển đổi tăng áp truyền thống ..............................................................37
CHƯƠNG 3: CHỌN LINH KIỆN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ............................................... 41
3.1. Sơ đồ nguyên lý mạch tăng áp DC-DC ..................................................................................41
3.2. Điều khiển ổn áp ......................................................................................................................41
3.3. Xác định yêu cầu thiết kế........................................................................................................41
3.3.1. Thông số kỹ thuật ..............................................................................................................41
3.3.2. Dòng điện lớn nhất trên khóa điện .................................................................................42
3.3.3. Cuộn cảm ...........................................................................................................................42
3.3.4. Chọn diode chỉnh lưu .......................................................................................................43
3.3.5. Chọn tụ điện......................................................................................................................44
3.3.6. Mạch kích cho bộ Boost DC ............................................................................................44
3.3.7. Thiết kế mạch đo lường ...................................................................................................45
3.3.8. Thiết kế mạch dùng phần mềm Proteus .........................................................................46
3.2.9. Thiết kế mạch lọc thông thấp LC ...................................................................................46
CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH HỆ THỐNG VÀ MẠCH TĂNG ÁP DC-DC TRÊN PSIM .... 48
4.1. Mô hình hệ thống ..................................................................................................................48
4.1.1. Bộ mô phỏng pin năng lượng mặt trời Chroma .........................................................48
4.1.2. Mạch Boost DC-DC .......................................................................................................49
4.1.2.3. Bộ điều khiển trung tâm ...........................................................................................50
4.1.2.4. Mạch lọc LC......................................................................................................................51
4.1.3. Phụ tải ............................................................................................................................51
4.1.4. Thi công mạch in ...........................................................................................................53
4.2. Mạch tăng áp DC-DC trên PSIM .............................................................................................54
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM ......................................... 56
5.1. Trường hợp cấu trúc mạch boost DC-DC dùng một MOSFET .........................................56
5.1.1. Lý thuyết ........................................................................................................................56
5.1.2. Thực nghiệm ..................................................................................................................59
5.2. Trường hợp cấu trúc mạch boost DC-DC dùng hai MOSFET mắc song song .................60
5.2.1. Lý thuyết ........................................................................................................................60
5.2.2. Thực nghiệm ..................................................................................................................64
5.3. Trường hợp hai bo mạch boost DC-DC ghép song song .....................................................64
x
5.3.1. Lý thuyết ........................................................................................................................64
5.3.2. Thực nghiệm ..................................................................................................................67
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .................................................... 68
6.1. Kết luận ..................................................................................................................................68
6.2. Hướng phát triển ...................................................................................................................69
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................... 70
PHỤ LỤC .
LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
Không có nhận xét nào: