Thiết kế, thi công bộ điều khiển giám sát DC link trong hệ thống điện mặt trời

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, THI CÔNG BỘ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT DC LINK TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI. GVHD: TS. Quách Thanh Hải SVTH: MSSV Lê Thành Luân 15141204 Lê Thanh Phước 15141253 Tp. Hồ Chí Minh - 07/2019 luanvan.co

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, THI CÔNG BỘ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT DC LINK TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI. GVHD: TS. Quách Thanh Hải SVTH: MSSV Lê Thành Luân 15141204 Lê Thanh Phước 15141253 Tp. Hồ Chí Minh - 07/2019 luanvan.co

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP TỰ DO HẠNH PHÚC o0o luanvan.co

Ử

2. Nội dung thực hiện: - Khảo sát mạng lưới và thị trường điện ở Việt Nam. - Khảo sát về điện năng lượng mặt trời. - Khảo sát thiết kế bộ DC/DC phù hợp. Thiết kế, thi công các khối trong bộ DC/DC. - Thiết kế, thi công chương trình hệ thống. - Thiết kế, thi công giao diện giám sát và điều khiển hệ thống. - Thi công mô hình. Chạy thử nghiệm hệ thống, khảo sát đánh giá hệ thống. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 18/02/2019 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 05/07/2019. V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Quách Thanh Hải CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN T CÔNG NGHI SINH

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH ii Tp. HCM, ngày 4 tháng 7 năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Thành Luân MSSV: 15141204 Lê Thanh Phước MSSV: 15141253 Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp Mã ngành: 41 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2015 Lớp: 15141DT2 I. TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, THI CÔNG BỘ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT DC LINK TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI. II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: - Điện áp DC link phù hợp với việc triển khai nghịch lưu hòa lưới tại Việt Nam. Chỉ thực hiện đến DC link. - Chi phí thấp hơn chi phí hiện nay. - Có khả năng giám sát và lưu trữ dữ liệu.

ỆP Y

NGHIỆP Y SINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP TỰ DO HẠNH PHÚC o0o

CHÍ MINH

TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH iii Tp. HCM, ngày 18 tháng 02 năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: LÊ THÀNH LUÂN Lớp: 15141DT2A MSSV: 15141204 Họ tên sinh viên 2: LÊ THANH PHƯỚC Lớp: 15141DT2B MSSV: 15141253 Tên đề tài: THIẾT KẾ, THI CÔNG BỘ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT DC LINK TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI. Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD 18/2 24/02 Tuần 3 Gặp GVHD để phổ biến quy định: thực hiện chọn đề tài, tên đề tài, thời gian làm việc,… Duyệt đề tài. 25/02 03/03 Tuần 4 Viết đề cương và gặp GVHD để duyệt đề cương. Nộp đề cương cho bộ môn. 04/03 17/03 Tuần 5-6 Sinh viên tiến hành viết báo cáo nội chương 1. Gặp GVHD vào tuần 6 để xem xét và chỉnh sửa chương 1. 01/04 14/04 Tuần 7-8 Sinh viên tiến hành hiệu chỉnh báo cáo nội dung chương 1 nếu có. Sinh viên tiến hành viết báo cáo nội dung chương 2. Gặp GVHD vào tuần 8 để xem xét và chỉnh sửa chương 1 và chương 2. 15/04 28/04 Tuần 9 10 Sinh viên tiến hành hiệu chỉnh chương 2 nếu có. Sinh viên tiến hành viết báo cáo nội dung chương 3. Gặp giáo viên hướng dẫn vào tuần 10 để xem xét và chỉnh sửa chương 2 và chương 3. 29/04 12/05 Tuần 11 12 Sinh viên tiến hành hiệu chỉnh chương 3 nếu có. Sinh viên tiến hành viết báo cáo nội dung chương 4. Gặp GVHD vào tuần 12 để xem xét và chỉnh sửa chương 4. Xem mô phỏng và thiết kế các mạch đúng hay sai, góp ý kiến. 13/05 26/05 Tuần 13 14 Sinh viên tiến hành hiệu chỉnh chương 4 nếu có. Sinh viên tiến hành thi công mạch: mô phỏng, vẽ sơ đồ nguyên lý hoàn chỉnh, vẽ PCB.

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ KHOA ĐIỆN ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG luanvan.co

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH iv Sinh viên mua các linh kiện sử dụng cho mạch. Gặp GVHD vào tuần 14 để xem xét và chỉnh sửa. Xem sơ đồ nguyên lývà PCB để đánh giá đúng sai, góp ý hoàn thiện trước khi thi công. 27/05 09/06 Tuần 15 16 Sinh viên tiến hành thi công mạch: làm mạch in, hàn linh kiện, viết chương trình kiểm tra mạch và chương trình hệ thống. Gặp GVHD vào tuần 16 để xem kết quả thi công góp ý hoàn thiện trước khi thi công. 10/06 23/06 Tuần 17 18 Sinh viên tiến hành lấy kết quả thực nghiệm. Sinh viên tiến hành viết báo cáo nội dung chương 5. Gặp GVHD vào tuần 18 để xem xét và chỉnh sửa nội dung chương 5. 24/06 30/06 Tuần 19 Sinh viên tiến hành viết báo cáo nội dung chương 6. Gặp GVHD vào tuần 19 để xem xét và chỉnh sửa nội dung chương 6. 01/07 05/07 Tuần 20 Sinh viên tiến hành hiệu chỉnh chương 6 nếu có. Sinh viên tiến hành hoàn thiện báo cáo đầy đủ. Gặp GVHD vào tuần 20 để duyệt cuốn báo cáo. GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên)

luanvan.co

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH v LỜI CAM ĐOAN Chúng tôi Lê Thành Luân và Lê Thanh Phước cam đoan KLTN là công trình nghiên cứu của bản thân tôi (chúng tôi) dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Quách Thanh Hải dựa vào một số tài liệu trước đó. Kết quả công bố trong KLTN là trung thực và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Người thực hiện đề tài Lê Thành Luân Lê Thanh Phước luanvan.co

Đồng thời nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Đỗ Đức Trí (phụ trách phòng D405 Điện tử công suất nâng cao) đã tạo điều kiện cho chúng em có thêm thiết bị và môi trường để chúng em nghiên cứu và hoàn thành đồ án này.

Trong quá trình thực hiện đồ án vì thời gian và thời lượng kiến thức có hạn nên việc thực hiện đồ án không thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót, mong quý thầy/cô thông cảm.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH vi LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên cho phép nhóm chúng em gửi đến thầy Tiến sĩ Quách Thanh Hải lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn chân thành nhất. Nhóm chúng em cảm ơn thầy vì thầy đã vạch ra hướng đi và tận tình hướng dẫn giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án. Thầy đã trang bị cho chúng em rất nhiều kiến thức vô cùng quý báu để chúng em vững tin trên con đường phía trước của mình.

Trân trọng! Nhóm thực hiện đề tài luanvan.co

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH vii MỤC LỤC Trang bìa .i Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp......................................................................................... ii Lịch trình thực hiện đồ án tốt nghiệp........................................................................iii Lời cam đoan v Lời cảm ơn ................................................................................................................ vi Mục lục..................................................................................................................... vii Liệt kê hình ix Liệt kê bảng.............................................................................................................. xii Tóm tắt....................................................................................................................xiii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1.1 Đặt vấn đề .........................................................................................................1 1.2 Mục tiêu ..........................................................................................................18 1.3 Nội dung nghiên cứu.......................................................................................18 1.4 Giới hạn 19 1.5 Bố cục .............................................................................................................19 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT......................................................................20 2.1 Khảo sát thiết kế bộ dc/dc 20 2.1.1 Pin năng lượng mặt trời............................................................................20 2.1.2 Bộ dc/dc....................................................................................................24 2.1.3 Nghịch lưu hòa lưới từ pin năng lượng mặt trời 40 2.2 Giới thiệu phần cứng.......................................................................................44 2.2.1 Cảm biến dòng điện và điện áp................................................................44 2.2.2 Vi điều khiển 45 2.2.3 Mạch kích và cách ly................................................................................48 2.2.4 Igbt ...........................................................................................................51 2.2.5 Lcd............................................................................................................53 2.2.6 Truyền dữ liệu chuẩn i2c 54 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ.........................................................58 3.1 Giới thiệu...........................................................................................................58 3.2 Tính toán và thiết kế hệ thống 58 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống....................................................................58 3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch.......................................................................59 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch 67 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG................................................................68 luanvan.co

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH viii 4.1 Thi công hệ thống 68 4.1.1 Thi công bo mạch.....................................................................................68 4.1.2 Lắp ráp và kiểm tra ..................................................................................70 4.2 Đóng gói và thi công mô hình.........................................................................73 4.3 Lập trình hệ thống 75 4.3.1 Lưu đồ giải thuật......................................................................................75 4.3.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển......................................................76 4.3.3 Phần mềm lập trình cho điện thoại 79 4.4 Lập trình mô phỏng.........................................................................................87 4.4.1 Lưu đồ......................................................................................................87 4.4.2 Xử lý tín hiệu hay hình ảnh 88 4.5 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng, thao tác ..........................................................92 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ .........................................100 5.1 Kết quả tính toán 100 5.2 Cảm biến.......................................................................................................101 5.3 Kết quả thực nghiệm.....................................................................................102 5.3.1 Hiển thị trên lcd 102 5.3.2 Kết quả giám sát 103 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN...................................107 6.1 Kết luận.........................................................................................................107 6.2 Hướng phát triển 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... PHỤ LỤC............................................................................................................... xiv luanvan.co

18 Hình

Mô

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH ix LIỆT KÊ HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ điện mặt trời hòa lưới có lưu điện cho hộ gia đình. 4 Hình 1.2. Diễn biến giá điện bán lẻ tại Việt Nam giai đoạn 2005 2017..................7 Hình 1.3. Nhà máy điện tái tạo cỡ lớn tại Hami, Xinjiang Uighur, Trung Quốc.......9 Hình 1.4. “Thành Phố Mặt Trời” ở Ota, Nhật Bản. 9 Hình 1.5. Hệ thống pin quang điện tại Castelbuono, Italy. 10 Hình 1.6. Hòa lưới điện không dùng acquy. ............................................................16 Hình 1.7. Hệ thống pin năng lượng mặt trời không hòa lưới dùng acquy. ..............17 Hình 1.8. hình hòa lưới hệ thống pin mặt trời của các xí nghiệp hiện nay. Mô hình hòa lưới hệ thống pin mặt trời dùng chung DC bus. 2.1. Cấu tạo pin mặt trời……………………………………………………..21 Hình 2.2. Các loại pin mặt trời.................................................................................22 Hình 2.3. Đặc tính pin mặt trời. 23 Hình 2.4. Sơ đồ tương đương pin mặt trời. 23 Hình 2.5. Sơ đồ hệ thống pin mặt trời DC link........................................................25 Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý mạch boost. ...................................................................26 Hình 2.7. Dạng sóng điện áp điều khiển và điện áp sóng mang. .............................27 Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý mạch boost khi khóa S đóng. 27 Hình 2.9. Sơ đồ nguyên lý mạch boost khi khóa S ngắt. .........................................28 Hình 2.10. Dạng sóng ngõ ra của bộ tăng áp kiểu boost..........................................28 Hình 2.11. Sơ đồ nguyên lý mạch tăng áp kiểu CUK..............................................29 Hình 2.12. Dạng sóng điện áp điều khiển và điện áp sóng mang. 30 Hình 2.13. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp kiểu CUK khi S đóng. ...............................31 Hình 2.14. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp kiểu CUK khi S ngắt. ................................32 Hình 2.15. Dạng sóng ngõ ra của bộ tăng áp kiểu CUK..........................................33 Hình 2.16. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa. 34 Hình 2.17. Dạng sóng điện áp điều khiển và điện áp sóng mang. ...........................35 Hình 2.18. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa khi ��1, ��2 hở...............36 Hình 2.19. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa khi khóa ��1 đóng. 36 Hình 2.20. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa khi ��1 hở, ��2 đóng. 37 Hình 2.21. Dạng sóng ngõ ra của bộ tăng kiểu nguồn đồ hòa lưới đồng bộ hệ thống pin mặt đồ

áp

trời........................................40 Hình 2.23. Sơ

17 Hình 1.9.

Z dựa khóa.....................37 Hình 2.22. Sơ

nguyên lý bộ biến tần 3 pha.........................................................41 Hình 2.24. Dạng sóng ngõ ra của op-amp điều khiển khóa ����................................42 Hình 2.25. Dạng sóng điện áp tại ������ theo sóng sin..............................................42 Hình 2.26. Cảm biến dòng INA219. ........................................................................44 Hình 2.27. Sơ đồ chân của cảm biến INA219. 45 Hình 2.28. Kit NodeMCU ESP8266........................................................................46 Hình 2.29. Sơ đồ chân Kit NodeMCU ESP8266.....................................................47 Hình 2.30. Hình ảnh opto TLP250...........................................................................49 Hình 2.31. Sơ đồ tương đương của opto TLP250. 49 Hình 2.32. Hình ảnh Mornsun QA01.......................................................................50 Hình 2.33. Sơ đồ chân mornsun QA01. ...................................................................51 Hình 2.34. Ký hiệu IGBT.........................................................................................51 Hình 2.35. Sơ đồ mạch tương đương của IGBT. 52 Hình 2.36. LCD 20x4...............................................................................................53 luanvan.co

....................................................63

..................................................................................87

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH x Hình 2.37. Hệ thống các thiết bị giao tiếp theo chuẩn I2C. 54 Hình 2.38. Quá trình thiết bị chủ ghi dữ liệu vào thiết bị tớ....................................56 Hình 2.39. Quá trình thiết bị chủ đọc dữ liệu từ thiết bị tớ......................................57 Hình 3.1. Sơ đồ khối của hệ thống………………………………………………...58 Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý của cảm biến dòng INA219 ngõ vào. 60 Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý của cảm biến dòng INA219 ngõ ra. 60 Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển ESP8266..............................................62 Hình 3.5. Sơ đồ nguyên lý mạch kích và cách ly. Hình 3.6. Sơ đồ nguyên lý của khối tăng áp nguồn Z. 65 Hình 3.7. Sơ đồ nguyên lý khối hiển thị dùng LCD. 66 Hình 3.10. Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống. Hình 4.1. Sơ đồ mạch in của mạch điều khiển. Hình 4.2. Sơ đồ mạch in của mạch kích. 69 Hình 4.3. Sơ đồ mạch in của mạch nguồn Z. 70 Hình 4.4. Module nguồn xung. Hình 4.5. Khối điều khiển sau khi lắp ráp. Hình 4.6. Khối điều khiển sau khi lắp chân LCD lên. Hình 4.7. Mạch kích sau khi lắp ráp. 72 Hình 4.8. Bộ tăng áp nguồn Z sau khi lắp ráp. Hình 4.9. Mặt trước của mô hình. ............................................................................74 Hình 4.10. Mặt sau của mô hình. .............................................................................74 Hình 4.11. Lưu đồ hệ thống. 75 Hình 4.12. Giao diện phần mềm Arduino IDE.........................................................76 Hình 4.13. Giao diện quản lý project. ......................................................................81 Hình 4.14. Giao diện thiết kế của mit app inventor. ................................................81 Hình 4.15. Thiết kế giao diện. 82 Hình 4.16. Chương trình điều khiển.........................................................................82 Hình 4.17. Giao diện hiển thị khi mới mở phần mềm. Hình 4.18. Giao diện tạo project mới.......................................................................84 Hình 4.19. Giao diện tạo database mới tại thẻ database. 84 Hình 4.20. Giao diện bắt đầu làm việc với database. 4.21. Giao diện giám sát và lưu trữ trên database. Hình 4.22. Lưu đồ điều khiển. Hình 4.23. Mô phỏng mạch tăng áp nguồn Z trên một phân khu. 88 Hình 4.24. Dạng sóng điện áp trên SCOPE1. ..........................................................89 Hình 4.25. Dạng sóng điện áp trên SCOPE1222. ....................................................89 Hình 4.26. Mô phỏng mạch tăng áp nguồn Z toàn hệ thống....................................90 Hình 4.27. Dạng sóng điện áp ngõ vào của hai phân khu bằng nhau. 91 Hình 4.28. Dạng sóng điện áp ngõ ra của hai phân khu...........................................91 Hình 4.29. Dạng sóng điện áp ngõ vào của hai phân khu khác nhau.......................92 Hình 4.30. Dạng sóng điện áp ngõ ra của hai phân khu...........................................92 Hình 4.31. Giao diện app khi mới mở lên. 93 Hình 4.32. Giao diện tư vấn lắp đặt..........................................................................94 Hình 4.33. Giao diện tư vấn lắp đặt theo diện tích mái nhà.....................................94 Hình 4.34. Giao diện chọn loại pin. .........................................................................95 Hình 4.35. Giao diện thông tin pin. 95 Hình 4.36. Giao diện giải pháp lắp đặt theo diện tích mái nhà................................96 luanvan.co

.................................................................................71

.............................................83

..............................................................67

........................................................68

.............................................72

.........................................................73

...............................................85 Hình

..........................................85

..............................................................71

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH xi Hình 4.37. Giao diện tư vấn lắp đặt theo sản lượng điện tiêu thụ. 97 Hình 4.38. Giao diện giải pháp lắp đặt theo sản lượng điện tiêu thụ.......................97 Hình 4.39. Giao diện khi click vào mục giám sát điện áp........................................98 Hình 4.40. Giao diện giám sát điện áp phân khu 1. .................................................98 Hình 4.41. Giao diện giám sát điện áp. 99 Hình 5.1. Hình ảnh hiển thị giá trị đọc về của cảm biến. 101 Hình 5.2. Giá trị điện áp ngõ vào đo bằng đồng hồ số...........................................102 Hình 5.3. Giá trị điện áp ngõ ra đo bằng đồng hồ số..............................................102 Hình 5.4. Hiển thị kết nối Wifi. 103 Hình 5.5. App giám sát với điện áp vào 18,784 volt. 103 Hình 5.6. App giám sát với điện áp vào 19,072 volt..............................................104 Hình 5.7. App giám sát với điện áp vào 19,352 volt..............................................104 Hình 5.8. Giao diện firebase với điện áp vào 11,224 volt. 105 Hình 5.9. Giao diện firebase với điện áp vào 19,82 volt. 105 Hình 5.10. Giao diện firebase với điện áp vào 19,2 volt........................................106

luanvan.co

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH xii LIỆT KÊ BẢNG Bảng 1.1. Giá bán lẻ điện sinh hoạt hiện nay.............................................................3 Bảng 1.2. Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam...................................................11 Bảng 2.1. Các chân của cảm biến INA219………………………………………...45 Bảng 2.2. Các chân của LCD 53 Bảng 3.1. Điện áp và dòng điện hoạt động của các linh kiện……………………...66 Bảng 4.1. Bảng linh kiện sử dụng trong mạch điều khiển…………………………68 Bảng 4.2. Bảng linh kiện sử dụng trong mạch kích. ................................................69 Bảng 4.3. Bảng linh kiện sử dụng trong mạch nguồn Z. 70 luanvan.co

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH xiii TÓM TẮT Nhiệm vụ của đề tài là nghiên cứu và thi công bộ điều khiển giám sát DC link trong hệ thống điện mặt trời dùng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM điều khiển đóng ngắt IGBT trong bộ tăng áp cho ra mức điện áp phù hợp. Bộ điều khiển giám sát DC link trong hệ thống điện mặt trời được thi công dựa trên các linh kiện điện tử công suất và được điều khiển bởi vi điều khiển ESP8266 điều chế độ rộng xung sao cho tạo ra được mức điện áp mong muốn. Kết hợp với các cảm biến dòng MCU 219 để đọc giá trị điện áp và dòng điện từ pin năng lượng mặt trời và điện áp ngõ ra bộ tăng áp để tiến hành giám sát bằng điện thoại và lưu trữ dữ liệu trên firebase. Luận văn đã thiết kế và thi công hoàn chỉnh mô hình gồm có: o Khối cảm biến: đọc dữ liệu điện áp và dòng điện ngõ vào và ngõ ra của bộ tăng áp. o Khối kích: tạo xung kích đóng ngắt IGBT.

o Khối tăng áp: nhận điện áp từ pin năng lượng mặt trời nâng điện áp lên mức điện áp phù hợp. o Khối nghịch lưu: mô phỏng hiện tượng ngắn mạch phía nghịch lưu. o Khối điều khiển ESP8266: điều chế độ rộng xung PWM o Khối giám sát: giám sát điện áp và dòng điện ngõ vào và ngõ ra của bộ tăng áp.Nội dung của luận văn bao gồm 6 chương: o Chương 1: Tổng quan. o Chương 2: Cơ sở lý thuyết. o Chương 3: Tính toán và thiết kế. o Chương 4: Thi công hệ thống o Chương 5: Kết quả, nhận xét và đánh giá. o Chương 6: Kết luận và hướng phát triển.

luanvan.co

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm vừa qua, hệ thống điện tại Việt Nam đã có những bước phát triển vượt bậc cả về quy mô lẫn chất lượng. Tính đến cuối năm 2017, quy mô hệ thống điện của Việt Nam xếp thứ 2 trong các nước ASEAN và xếp thứ 30 trên thế giới với tổng công suất các nguồn điện trên toàn quốc hơn 45000 MW 1. Trong đó, tổng công suất điện mặt trời của các dự án nhỏ lẻ do các doanh nghiệp và cá nhân đầu tư chỉ vào khoảng 6 7 MW, chiếm khoảng 0,014% tổng công suất nguồn phát, một con số quá nhỏ. Từ đó có thể thấy chỉ cần tăng tỉ lệ điện mặt trời lên 1% tổng công suất nguồn phát, thì tổng công suất điện mặt trời ở Việt Nam sẽ tăng lên khoảng 460 MW, gấp 70 lần so với quy mô thị trường điện mặt trời hiện nay. Hệ thống điện gồm có 3 cấp điện áp: hạ thế, trung thế và cao thế. Theo tập đoàn Điện lực Việt Nam, nguồn điện lưới nhỏ hơn 1kV là hạ thế, từ 1kV đến 66kV là trung thế và lớn hơn 66kV là cao thế. Cấp điện áp của điện hạ thế từ 220V 380V, điện trung thế là 15kV và điện cao thế là 100kV 220kV 500kV. Hiện nay, điện mặt trời hòa lưới điện có các cấp điện áp trung thế và hạ thế. Tuy nhiên, điện mặt trời đa phần hòa lưới vào cấp điện áp hạ thế, vì khi cấp vào cấp điện áp trung thế phải đi qua máy biến áp sẽ tốn thêm chi phí lắp đặt và bảo trì. Bên cạnh điện mặt trời hòa lưới, còn có một phần điện mặt trời độc lập (không qua hòa lưới). Điện năng lượng mặt trời độc lập là hệ thống chuyển hóa năng lượng từ năng lượng mặt trời thông qua tấm pin quang điện và điện năng được lưu trữ trực tiếp trên ắc quy hoạt động độc lập mà không cần lưới điện.

Việc sử dụng điện mặt trời độc lập sẽ mang lại rất nhiều lợi ích: tiết kiệm chi phí điện; tận dụng được tối đa diện tích mái, tạo nét thẩm mỹ cho cả ngôi nhà; tự chủ được nguồn điện, dù điện lưới có bị ngắt hay chập chờn thì nguồn điện vẫn không bị ảnh hưởng; an toàn cho người sử dụng, giảm tối đa trường hợp nổ, cháy do sét, trời mưa, nắng gắt; cải thiện môi trường, cứ 20kW công suất điện mặt trời tương đương trồng 70 cây xanh; không lo về giá điện trong các giờ cao điểm; sản xuất điện ngay cả khi trời lạnh, ít nắng; nâng cao đời sống, thương hiệu; dể dàng di chuyển và lắp đặt 2 1 http://chp.vn/evn khong ngu quen tren vong nguyet que 2 http://kingteksolar.com.vn/he thong dien nang luong mat troi doc lap.html

luanvan.co

 Trường hợp bên mua điện thuộc đối tượng áp dụng hình thức ba giá, nhưng có các tổ chức, cá nhân dùng chung công tơ không thuộc đối tượng áp dụng hình thức ba giá, bên mua điện phải phối hợp với bên bán điện để tách riêng công

Thị trường điện tại Việt Nam hiện đang trong quá trình phát triển và tiếp tục có những cải cách, giá bán lẽ điện tại Việt Nam đang được điều tiết bởi Chính phủ. Tập đoàn Điện lực Việt Nam chỉ có thẩm quyền tăng hoặc giảm giá điện bán lẽ không quá 5% qua mỗi đợt điều chỉnh. Giá bán điện tại Việt Nam được chia ra theo các mục đích sử dụng của khách hàng. Đối với những khách hàng sử dụng điện với mục đích sản xuất, kinh doanh, dịch vụ được cấp qua máy biến áp; đơn vị bán lẽ điện tại khu công nghiệp; đơn vị mua điện để bán lẽ điện ngoài mục đích sinh hoạt tại tổ hợp thương mại dịch vụ sinh hoạt sẽ áp dụng giá bán điện theo thời gian sử dụng điện trong ngày (gọi là hình thức 3 giá). Theo thông tư số 25/2018/TT BCT ngày 12/09/2018 của Bộ trưởng Bộ Công Thương, tại Điều 5 quy định về giá bán điện theo thời gian sử dụng trong ngày như sau [1]:  Bên bán điện phải chuẩn bị đầy đủ công tơ điện để lắp đặt cho bên mua điện thuộc đối tượng áp dụng hình thức ba giá. Trong thời gian bên bán điện chưa có điều kiện lắp đặt được công tơ ba giá thì vẫn áp dụng giá bán điện theo giờ bình thường.  Trường hợp bên bán điện có đủ điều kiện lắp đặt công tơ ba giá, đã có thông báo trước bằng văn bản cho bên mua điện thuộc đối tượng bắt buộc áp dụng hình thức ba giá về kế hoạch lắp đặt công tơ ba giá, bên mua điện phải phối hợp với bên bán điện để thực hiện việc lắp đặt công tơ ba giá trong thời gian sớm nhất. Trường hợp bên mua điện thuộc đối tượng bắt buộc áp dụng hình thức ba giá nhưng từ chối thực hiện việc lắp đặt công tơ ba giá khi đã được bên bán điện báo hai lần, thì sau 15 ngày kể từ ngày thông báo cuối cùng, bên bán điện được áp dụng giá bán điện giờ cao điểm cho toàn bộ sản lượng điện tiêu thụ của bên mua cho đến khi lắp đặt công tơ ba giá.

luanvan.co

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 2

Từ đó có thể thấy, điện mặt trời độc lập có thể cắt giảm gánh nặng tài chính để cải thiện việc sử dụng điện ở vùng xâu, vùng xa, bởi vì chi phí trên một hộ gia đình và đóng góp của địa phương có thể thấp hơn so với việc mở rộng lưới điện cho số lượng ít các hộ gia đình.

CHƯƠNG 1. TỔNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 3 tơ cho các tổ chức, cá nhân này thành khách hàng sử dụng riêng để ký hợp đồng mua bán điện trực tiếp và áp dụng theo đúng đối tượng sử dụng. Đối với khách hàng sử dụng điện sinh hoạt thì sẽ áp dụng biểu giá điện bậc thang với 6 bậc. Theo Quyết định số 648/QĐ BCT, ngày 20/03/2019 của Bộ Công Thương, quy định về giá bán lẽ điện sinh hoạt như sau [2]: Bảng 1.1. Giá bán lẻ điện sinh hoạt hiện nay. STT Nhóm đối tượng khách hàng Giá bán (đồng/kWh)điện 1 Giá bán lẻ điện sinh hoạt Bậc 1: Cho kWh từ 0 50 1.678 Bậc 2: Cho kWh từ 51 100 1.734 Bậc 3: Cho kWh từ 101 200 2.014 Bậc 4: Cho kWh từ 201 300 2.536 Bậc 5: Cho kWh từ 301 400 2.834 Bậc 6: Cho kWh từ 401 trở lên 2.972 2 Giá bán lẻ điện sinh hoạt dùng cho công tơ thẻ trả trước 2.461 Từ bảng 1.1 có thể thấy, giá bán lẻ điện sinh hoạt thấp nhất là 1.678 đồng/kWh. Theo kết quả tính toán tại một trang web về tổng chi phí đầu tư điện mặt trời và thời gian hòa vốn của một hộ gia đình tại Thành phố Hồ Chí Minh được thể hiện qua mô hình 1.1 như sau: 3 3 https://tinhte.vn/threads/nang luong dien mat troi hoa vao mang luoi dien quoc gia la nhu the nao.2553179/ luanvan.co

QUAN

Hình 1.1. Sơ đồ điện mặt trời hòa lưới có lưu điện cho hộ gia đình. Theo sơ đồ, các tấm pin sẽ lắp trên mái nhà, một đồng hồ điện hai chiều được lắp thêm vào để tính lưu lượng điện năng lượng mặt trời sản xuất ra từ tấm pin. Đầu tiên, hộ gia đình này sẽ được công ty lắp đặt đăng ký với Sở Khoa học Công nghệ thành phố để được hỗ trợ 2000đ/kWh, sau đó Nhà Nước sẽ lắp thêm một đồng hồ 2 chiều để tính điện mặt trời. Vào khoảng năm 2015, việc mua pin năng lượng mặt trời còn gặp rất nhiều khó khăn, bởi Việt Nam chưa sản xuất được nên phải nhập từ nước ngoài, hơn nữa giá pin năng lượng mặt trời cũng không rẽ. Tuy nhiên tại thời điểm đó có hội thảo hỗ trợ 2000đ/kWh điện năng lượng mặt trời, đây là chương trình thí điểm xây dựng cơ chế hỗ trợ đầu tư điện năng lượng mặt trời trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh đang được Trung tâm tiết kiệm năng lượng TP. HCM triển khai thực hiện vào năm 2015. Theo đó, các hộ dân hay doanh nghiệp đầu tư hệ thống điện năng lượng mặt trời khi đăng ký chương trình sẽ được nhân viên kỹ thuật hỗ trợ gắn thiết bị đo đếm, nối với hệ thống lưới điện. Với công suất người dân đầu tư cho dù nguồn điện tạo ra có đủ sử dụng hay dư lên lưới đều được hỗ trợ 2000đ/kWh. Tính toán cụ thể như sau:  Công suất đỉnh của một tấm pin: Wp = 250wh.  Chi phí pin mặt trời: PriPIN = n * XPin = 12 * 4.250.000 = 51.000.000 đồng.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 4

luanvan.co

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

Với: Xđiện : giá điện trung bình trên 1kWh (2000đ/kwh)

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 5

Theo quyết định số 137/2013/NĐ CP của Chính Phủ về việc “Quy định chi tiết thi hành một số điều của luật điện lực và luật sửa đổi, bổ sung một số điều của luật điện lực”, để được cấp giấy phép hoạt động buôn bán điện cho dân cư cần đáp ứng các điều kiện được quy định như sau [3]:  Về tiêu chuẩn:  Điều 33 của Nghị định quy định về cấp phép hoạt động bán lẻ điện như sau: Người trực tiếp quản lý kinh doanh bán lẻ điện phải có bằng trung cấp trở lên thuộc luanvan.co

 Số tiền điện tiết kiệm không cần đóng cho Nhà nước trong một năm:

HỗtrợcủaNhànướcvềviệcsảnxuấtđiệnmặttrờivớichiphíhỗtrợ2000đ/kwh, số tiền hộ gia đình nhận thêm từ hỗ trợ: T2 = Ethu/năm * Xhỗ trợ = 4320 * 2000 = 8.640.000 đồng.

Với: Xhỗ trợ : chi phí hỗ trợ điện mặt trời của Nhà nước.  Tổng lợi nhuận: Σlợi nhuận = T1 + T2 = 8.640.000 + 8.640.000 = 17.280.000 đồng.  Thời gian hòa vốn: Thòa vốn = Σđầutư Σlợinhuận = 70000000 17280000 = 4,05 năm. Qua kết quả tính toán, có thể thấy thời gian hòa vốn ngắn, mang lại lợi nhuận cao và tiết kiệm được năng lượng lớn.

Với: n : số tấm pin hộ gia đình đầu tư. XPin : giá của một tấm pin.

 Chi phí cho bộ inverter 3kW: Priinverter = 18.890.000 ≈ 19.000.000 đồng.

 Tổng công suất đầu tư: WΣ = n * Wp = 12 * 250 = 3kWh.

 Tổng chi phí đầu tư: Σđầu tư = PriPIN + Priinverter = 51.000.000 + 19.000.000 = 70 triệu đồng.

 Năng lượng thu được trên một ngày: Ethu/ngày = d * WΣ = 4 * 3 = 12 kWh/ngày.

Với: d: số giờ nắng trung bình trong một ngày.  Năng lượng thu được trong một năm: Ethu/năm = Ethu/ngày * 360 = 12 * 360 = 4320 kWh.

T1 = Ethu/năm * Xđiện = 4320 * 2000 = 8.640.000 đồng.

 Danh sách trích ngang người trực tiếp quản lý kinh doanh theo Mẫu 3b quy định tại Phụ lục ban hành kèm theo Thông tư này; bản sao bằng tốt nghiệp hoặc giấy chứng nhận tốt nghiệp, thẻ an toàn điện của người có tên trong danh sách.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 6 chuyên nghành điện, kinh tế, tài chính hoặc chuyên nghành tương tự và có thời gian làm việc trong lĩnh vực kinh doanh mua bán điện ít nhất 5 năm. Người trực tiếp vận hành phải được đào tạo chuyên nghành điện hoặc có giấy chứng nhận đào tạo về điện do cơ sở dạy nghề cấp, được đào tạo an toàn điện theo quy định. Có hệ thống hạ tầng công nghệ thông tin phù hợp với yêu cầu của thị trường điện lực.  Điều 31, Khoản 1 Nghị định quy định về điều kiện cấp giấy phép hoạt động phân phối điện như sau: Có trang thiết bị công nghệ, phương tiện phục vụ, nhà xưởng, công trình kiến trúc được xây dựng, lắp đặt, kiểm tra, nghiệm thu đạt yêu cầu theo quy định, đáp ứng các yêu cầu của công tác vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa lưới điện phân phối, các trạm biến áp và các thiết bị đồng bộ kèm theo; hệ thống phòng cháy và chữa cháy đảm bảo yêu cầu theo quy định.  Điều 26 của Nghị định quy định về giá phát điện và giá bán buôn điện như sau: Giá phát điện và giá bán buôn điện theo hợp đồng mua bán điện có thời hạn do bên mua điện và bên bán điện thỏa thuận theo phương pháp do Bộ Công Thương hướng dẫn, nhưng không được vượt quá khung giá đã được cơ quan nhà nước có thẩm quyền phê duyệt.  Về thủ tục pháp lý: Để được cấp giấy phép trong lĩnh vực bán buôn điện, bán lẻ điện, theo Thông tư 36/2018/TT BCT về “Quy định về trình tự, thủ tục cấp, thu hồi giấy phép hoạt động điện lực” tại Điều 9 quy định [4]:  Văn bản đề nghị cấp giấy phép hoạt động điện lực theo Mẫu 01 quy định tại Phụ lục ban hành kèm theo của Thông tư này.  Bản sao giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp, quyết định thành lập hoặc giấy chứng nhận thành lập của tổ chức, cá nhân đề nghị cấp giấy phép.

Theo số liệu thống kê từ năm 2005 2017 thì Việt Nam đã có 15 lần điều chỉnh giá điện để dần phản ánh đúng chi phí sản xuất điện [5].

luanvan.co

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 7

Hình 1.2. Diễn biến giá điện bán lẻ tại Việt Nam giai đoạn 2005 2017.

Từ hình 1.2, tốc độ tăng giá điện bán lẻ từ năm 2005 2017 tăng dần đều từ 800 VNĐ/kWh lên đến gần 1.600 VNĐ/kWh và có khả năng tăng trong các năm tiếp theo. Trong khi đó, việc đầu tư vào điện năng lượng mặt trời sẽ giúp tiết kiệm được số tiền phải đóng hàng tháng mà còn thu lại lợi nhuận, thời gian hòa vốn ngắn. Vì vậy, việc đầu tư vào hệ thống năng lượng mặt trời là rất cần thiết trong thời đại hiện nay. Hơn nữa, hiện nay Nhà nước còn rất khuyến khích các hộ dân, các doanh nghiệp đầu tư điện năng lượng mặt trời, vừa tiết kiệm được tài nguyên, tránh nguy cơ thiếu hụt điện phải nhập khẩu từ nước ngoài mà còn áp dụng được cho các hộ gia đình ở các vùng cao khi chưa có điện lưới. Xu thế của phát triển năng lượng mặt trời trên toàn cầu đang chuyển dần sang phát triển các công nghệ năng lượng mặt trời, trong đó công nghệ điện pin mặt trời có vai trò quan trọng nhất. Do có tính cạnh tranh cao nên đến nay mặc dù một số nước đã giảm, hay thậm chí bỏ hẳn các chính sách hỗ trợ năng lượng mặt trời, nhưng công nghệ này vẫn không ngừng phát triển. Ngày 19/8/2016, Văn phòng Chính phủ thông báo ý kiến kết luận của Thủ tướng Chính phủ tại cuộc họp Thường trực Chính phủ về cơ chế khuyến khích pháttriển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam. Thủ tướng Chính phủ đồng ý với đề xuất của Bộ Công Thương về việc ban hành cơ chế hỗ trợ phát triển các dự án phát triển điện mặt trời tại Việt Nam. Mục tiêu nhằm góp phần nâng công suất nguồn điện mặt trời từ mức không đáng kể như hiện nay lên khoảng 850 MW vào năm 2020, khoảng 4.000 MW vào năm 2025 và khoảng 12.000 MW đến

luanvan.co

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 8 năm 2030 4 . Ngày 11/4/2017, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 11/2017/QĐ-TTg, cho phép các dự án điện mặt trời được miễn thuế nhập khẩu hàng hóa phục vụ sản xuất, được miễn giảm tiền sử dụng đất, thuê đất, thuê mặt nước và bên mua điện (EVN) có trách nhiệm mua toàn bộ sản lượng điện từ các dự án nối lưới, với giá 2.086 đồng/kWh (tương đương 9,35 cent/kWh); thời hạn hợp đồng mua bán điện với các dự án là 20 năm kể từ ngày vận hành thương mại [6]. Trên thế giới, hiện nay điện năng lượng mặt trời đang được đầu tư và phát triển với tốc độ cao. Năm 2016, đã có 177GW công suất điện mặt trời được kết nối với lưới điện. Năm nước sản xuất điện mặt trời nhiều nhất là: Đức 38,25GW; Trung Quốc 28,33GW; Nhật Bản 23,41GW; Ý 18,62GW và Mỹ 18,32GW. Trong đó, Mỹ là đất nước phát triển điện mặt trời khá muộn, nhưng tốc độ và bước đi rất ấn tượng. Chỉ trong vòng 4 5 năm gần đây, Mỹ đã vượt qua rất nhiều quốc gia về công suất điện mặt trời để có thể vươn lên vị trí top 5 thế giới. Đặc biệt, Mỹ đã xây dựng nhà máy điện mặt trời “khổng lồ” lớn nhất thế giới, đó là Nhà máy Điện mặt trời Ivanpah đưa vào vận hành năm 2013 với công suất đạt gần 400MW, góp phần quan trọng vào việc giảm phát thải khí nhà kính và tăng cường phát triển công nghiệp năng lượng xanh 5

Từ đó có thể thấy, tốc độ phát triển điện năng lượng mặt trời trên thế giới vô cùng nhanh chóng. Nhìn về quá khứ, cách đây 15 năm, ngày 8/9/2004, Đức là đất nước đầu tiên đưa vào sử dụng nhà máy điện năng lượng mặt trời tại Espenhain, ngoại ô thành phố Leipzig được xem là lớn nhất thế giới vào thời điểm đó. Đến tháng 5/2012, Đức đã lập kỷ lục sản xuất điện mặt trời nhiều nhất thế giới với 22GW điện chỉ trong vài giờ đồng hồ, tương đương với lượng điện của 20 nhà máy điện hạt nhân. Từ khi mới khởi điểm điện năng lượng mặt trời sau bảy năm Đức phát triển đột biến, đây có thể là khởi điểm, là hướng đi và là động lực cho các nước khác phát triển điện năng lượng mặt trời. 4 https://www.evn.com.vn/d6/news/Nang luong mat troi Huong phat trien moi tai Viet Nam 141 17 19263.aspx 5 https://solarpower.vn/top 10 quoc gia dan dau ve nang luong mat troi/ luanvan.co

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 9 Hình 1.3. Nhà máy điện tái tạo cỡ lớn tại Hami, Xinjiang Uighur, Trung Quốc. Hình 1.4. “Thành Phố Mặt Trời” ở Ota, Nhật Bản. luanvan.co

Hình 1.5. Hệ thống pin quang điện tại Castelbuono, Italy. Ở Việt Nam, tiềm năng phát triển điện năng lượng mặt trời rất lớn, mật độ năng lượng mặt trời trung bình khoảng 4,3 kWh/m2, số ngày nắng nóng trung bình khoảng 2.000 giờ/năm. Ngày 29/8/2015, dự án Nhà máy quang điện mặt trời Thiên Tân do Công ty Cổ phần Đầu tư và Xây dựng Thiên Tân làm chủ đầu tư đã chính thức được khởi công xây dựng, nhà máy có công suất 19,2MW với tổng mức đầu tư 800 tỉ đồng, được xây dựng trên diện tích 24 ha tại thôn Đạm Thủy, xã Đức Minh, huyện Mộ Đức, tỉnh Quảng Ngãi bằng nguồn vốn vay trong nước và nước ngoài 6 Đây là dự án xây dựng nhà máy điện mặt trời đầu tiên tại Việt Nam. Tiếp theo đó, trong vòng ba tháng đầu năm 2018, hai dự án điện mặt trời với quy mô lớn được khởi công tại Ninh Thuận đó là: nhà máy điện mặt trời BIM 1, khởi công ngày 23/01/2018, lắp đặt 90.000 tấm pin năng lượng mặt trời trên diện tích 35 ha, hằng năm sẽ sản xuất ra 50 triệu kWh điện; nhà máy điện mặttrời Hồ Bầu Ngứ, được khởi công ngày 31/03,lắp đặt 162.000 tấm pin mặt trời trên diện tích 75 ha, sẽ sản xuất 100 triệu kWh khi hòa vào lưới điện quốc gia 7 . 6 http://genk.vn/kham pha/co toi 2 nha may dien mat troi cua viet nam dang duoc xay dung su lua chon hoan hao 2015090819220402.chn 7 http://vi.rfi.fr/viet nam/20180516 tiem nang phat trien nang luong mat troi tai viet nam luanvan.co

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 10

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 11 Và gần đây, cụm nhà máy điện mặt trời Srêpôk 1 Quang Minh do Công ty cổ phần đầu tư và phát triển Đại Hải và Công ty cổ phần điện mặt trời Srêpôk đã được khởi công vào ngày 19/10/2018 và đến ngày 31/1/2019 đã đưa vào vận hành thương mại. Đây là dự án điện năng lượng mặt trời đầu tiên tại Đắk Lắk được khánh thành và là nhà máy có công suất lớn nhất Việt Nam hiện nay với hơn 151.500 tấm pin loại 330w/tấm trên diện tích 120 ha tại thôn 9, xã Ea Wer, huyện Buôn Đôn, tỉnh Đắk Lắk với tổng mức đầu tư hơn 2.200 tỷ đồng 8 . Nhìn chung, điện năng lượng mặt trời tại Việt Nam đang trên đà phát triển, hứa hẹn sẽ khởi sắc và rầm rộ hơn trong những năm tiếpBứctheo.xạmặt trời là một nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng tại Việt Nam. Trung bình, tổng bức xạ năng lượng mặt trời ở Việt Nam vào khoảng 5kW/h/m2/ngày ở các tỉnh miền Trung và miền Nam, và vào khoảng 4kW/h/m2/ngày ở các tỉnh miền Bắc. Các tỉnh ở phía Bắc (từ Thừa Thiên Huế trở ra) bình quân trong năm có khoảng 1800 2000 giờ nắng, trong đó các tỉnh Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) và vùng Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh) được xem là các vùng có nắng nhiều. Các tỉnh ở phía Nam (từ Đà Nẵng trở vào) bình quân có khoảng 2000 2600 giờ nắng, lượng bức xạ mặt trời tăng 20% so với các tỉnh phía Bắc, ở vùng này mặt trời chiếu thường xuyên quanh năm kể cả vào mùa mưa. Bảng 1.2. Số liệu về bức xạ mặt trời tại Việt Nam. Vùng Giờ nắngnămtrong Cường độ bức xạ mặt trời (kWh/m2, ngày) Ứng dụng Đông Bắc 1600 1750 3,3 4,1 Trung bình Tây Bắc 1750 1800 4,1 4,9 Trung bình Bắc Trung Bộ 1700 2000 4,6 5,2 Tốt Tây Nguyên và Nam Trung Bộ 2000 2600 4,9 5,7 Rất tốt Nam Bộ 2200 2500 4,3 4,9 Rất tốt Trung bình cả nước 1700 - 2500 4,6 Tốt 8 http://nangluongvietnam.vn/news/vn/dien hat nhan nang luong tai tao/khanh thanh cum nha may dien mat troi srepok 1 va quang minh.html luanvan.co

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 12 Từ bảng 1.2, đối với vùng Bắc Trung bộ gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh…. có năng lượng mặt trời khá lớn. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 1700 đến 2000 giờ. Như vậy, các tỉnh thành ở Bắc Trung Bộ có thể sử dụng năng lượng mặt trời hiệu quả. Còn ở miền Nam từ Đà Nẵng trở vào, năng lượng mặt trời rất tốt và phân bố tương đối điều hòa trong suốt cả năm. Trừ những ngày có mưa rào, có thể nói trên 90% số ngày trong năm đều có thể sử dụng năng lượng mặt trời cho sinh hoạt. Số giờ nắng trung bình cả năm trong khoảng 2000 đến 2600 giờ. Đây là khu vực ứng dụng năng lượng mặt trời rất hiệu quả 9 Để biết chính xác tổng chi phí đầu tư và thời gian hòa vốn của một hộ gia đình tại Thành phố Hồ Chí Minh, nhóm sẽ tiến hành khảo sát tính toán cụ thể dựa trên mô hình 1.1 như sau:  Tổng chi phí đầu tư dự án: ∑đầ����ư=������������ + ���������������������� + �������������� (1.1) Trong đó: ������������: chi phí đầu tư pin mặt trời (VNĐ). ����������������������: chi phí đầu tư bộ inverter (VNĐ). ��������������: chi phí bảo trì hằng năm (VNĐ).

 Chi phí đầu tư pin năng lượng mặt trời được xác định: ������������ =��∗ ���� (1.2) Trong đó: X: số tiền phải trả trên một wát đỉnh (VNĐ). WΣ: tổng công suất của pin mặt trời (Wp).  Tổng công suất của pin năng lượng mặt trời được xác định: ���� = ���� ∗�� (1.3) Trong đó: Wp: công suất đỉnh của một tấm pin mặt trời. n: số lượng tấm pin mặt trời.  Số lượng tấm pin năng lượng mặt trời được xác định: �� = ��ℎ ���� (1.4) 9 https://solarpower.vn/cuong do buc xa nang luong mat troi tai cac khu vuc viet nam/ luanvan.co

Trong đó: Winverter: Công suất bộ inverter (kW). Z: Số tiền phải trả trên một kW bộ inverter (VNĐ).  Chi phí bảo trì thực hiện các công việc bảo trì hằng năm được xác định: �������������� =��∗(���������� + ����������) (1.7) Trong đó: t: Tỉ lệ phần trăm (%) đối với công trình hạ tầng kỹ thuật (t = 0,18 ÷ 0,25).

η

PriXD, PriTB: Chi phí xây dựng, chi phí thiết bị của dự án được tính theo vốn đầu tư của công trình cùng loại và cùng cấp tại thời điểm lập kế hoạch bảo trì công trình.  Năng lượng thu được (Wthu/ngày) trong một ngày được xác định: ����ℎ��/����à�� =��∗ ���� ∗ ��∗ �� (1.8) Trong đó: d: Số giờ nắng trong ngày (giờ). Sp: Tổng diện tích pin cần lắp đặt, xác định: Sp = n * St (m2). : Bức xạ mặt trời (kWh/m2). : hiệu suất pin mặt trời (%). Năng lượng thu được trong một năm: ����ℎ��/��ă�� = ����ℎ��/����à��

Trong đó: Dh: Chiều dài bề mặt mái nhà của dự án cần lắp pin (m). Rh: Chiều rộng bề mặt mái nhà của dự án cần lắp pin (m).  Chi phí đầu tư bộ inverter được xác định: ���������������������� =��∗ ������������������ (1.6)

∗365 (1.9) Ngày 11/4/2017, Thủ tướng Chính phủ ra quyết định mua điện mặt trời với giá 2.086 đồng/kWh. Số tiền tiết kiệm (M) không chi trả tiền điện hàng năm: �� = ����ℎ��/��ă�� ∗2.086 (1.10)  Tổng lợi nhuận thu được: luanvan.co

λ



CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 13 Trong đó: Sh: Diện tích mái cần lắp đặt pin mặt trời (m2). St: Diện tích bề mặt 1 tấm pin mặt trời (m2).  Diện tích của dự án cần lắp đặt pin mặt trời: ��ℎ = ��ℎ ∗ ��ℎ (1.5)

Priinverter = Z * Winverter = 11.536.000 x 4,8 = 55.372.800 đồng. luanvan.co

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 14 ����ợ����ℎ��ậ�� =�� (1.11)  Thời gian hòa vốn: ��ℎò����ố�� = ��đầ����ư ����ợ����ℎ��ậ�� (1.12) Nhóm tiến hành khảo sát hộ gia đình với tổng diện tích mái nhà là 32m2. Hộ gia đình sử dụng pin mặt trời Solar Poly 72 Cell 320W, với chiều dài, chiều rộng và độ cao pin lần lượt là 1956 x 992 x 40 (mm). Từ dữ liệu trên, ta có:  Công suất đỉnh của một tấm pin mặt trời: Wp = 320W.  Diện tích mái của dự án cần lắp đặt pin mặt trời: Sh = 32m2  Diện tích bề mặt 1 tấm pin mặt trời theo công thức (1.5): Sh = Dh ∗ Rh = 1956 x 992 = 2,948m2  Số lượng tấm pin năng lượng mặt trời theo công thức (1.4): n = ��ℎ ���� = 32 2,948 ≈ 10,85  Chọn 10 tấm pin năng lượng mặt trời.  Tổng công suất của pin năng lượng mặt trời theo công thức (1.3): WΣ = Wp * n = 320 x 10 = 3,2kW Hiện nay, trên thị trường có hai loại vật liệu để có thể chế tạo nên loại pin cho nhu cầu người tiêu dùng như mono, poly hoặc phim tấm mỏng. Công suất nhỏ nhất từ 6W, 12W với giá khoảng 810.000 đồng (mono) và 720.000 đồng (poly). Suy ra, số tiền phải trả cho 1Wp (X) đối với tấm pin poly 72 Cell này tương đương với 120.000 đồng.  Chi phí đầu tư pin năng lượng mặt trời theo công thức (1.2): PriPIN = X * WΣ = 120.000 x 3.200 = 384.000.000 đồng.

 Số tiền phải trả cho 1kW(Z) bộ inverter tương đương với 11.536.000 đồng.  Chi phí đầu tư bộ inverter theo công thức (1.6):

Vì đa phần điện sinh ra cung cấp cho hộ gia đình sử dụng các thiết bị điện trong nhà như: Tivi, tủ lạnh, bếp, đèn, quạt,.. nên công suất của bộ inverter lớn hơn công suất thực tế 1,5 lần. Công suất của bộ inverter: Winverter = 1,5 x WΣ = 1,5 x 3200 = 4800W.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 15  Chi phí bảo trì thực hiện các công việc bảo trì hằng năm theo công thức (1.7):PriBTHN = t ∗ (PriXD + PriTB) = 0,25 x (384.000.000 + 55.372.800) = 109.843.200 đồng.  Tổng chi phí đầu tư dự án theo công thức (1.1): Σđầu tư = PriPIN + Priinverter + PriBTHN = 549.216.000 đồng.

 Năng lượng thu được (Wthu/ngày) trong một ngày theo công thức (1.8): Wthu/ngày = d * Sh * λ * η = 2200 365 x 29.48 x 0,16 x 4,3 = 122,25 kWh.  Năng lượng thu được trong một năm theo công thức (1.9): Wthu/năm = Wthu/ngày * 365 = 122,25 x 365 ≈ 44621 kWh.  Số tiền tiết kiệm (M) không chi trả tiền điện hàng tháng theo công thức (1.10):M= Wthu/năm * 2.086 = 44621 x 2.086 = 93.079.406 đồng.  Tổng lợi nhuận thu được theo công thức (1.11): Σlợi nhuận = M = 93.079.406 đồng.  Thời gian hòa vốn theo công thức (1.12): Thòa vốn = Σđầutư Σlợinhuận = 549216000 93079406 ≈ 6 năm. Từ việc khảo sát và tính toán trên một hộ gia đình tại Thành phố Hồ Chí Minh cho thấy với vốn đầu tư lớn nhưng lợi nhuận đem lại cũng không hề nhỏ. Hơn nữa, thời gian hoàn vốn ngắn rất thích hợp đề đầu tư và phát triển dự án pin năng lượng mặt trời tại Thành phố Hồ Chí Minh. Hiện nay, việc phát triển nối lưới năng lượng mặt trời đã được thực hiện. Đa phần được thực hiện theo hai hướng: hòa lưới không dùng acquy và không hòa lưới dùng acquy. Việc hòa lưới được thực hiện với cấp điện áp hạ thế bởi khi hòa lưới với cấp trung thế sẽ phải dùng thêm máy biến áp, việc này vừa tốn chi phí lắp mà còn khó lắp đặt. Đối với hòa lưới không dùng acquy được thể hiện qua hình sau 10: 10 http://lakegeorgedinnertheatre.com/tam

pin mat troi hoat dong nhu the nao/ luanvan.co

Nhưng đó chỉ là biện pháp tạm thời trước mắt mà họ có thể nhìn ra bởi nếu khi họ sử dụng lâu dài buộc họ phải xây dựng nơi lưu trữ năng lượng số lượng lớn; hơn nữa, khi hệ thống không tạo ra đủ năng lượng để sử dụng nguồn điện bình thường họ phải dùng nhiều pin để lưu trữ điều này sẽ tốn thêm một khoảng tiền nữa. Mặc dù, đối với việc không hòa lưới dùng acquy sẽ giúp hộ gia đình không tốn chi phí hòa lưới và tự chủ được cung cấp năng lượng. Dưới đây là mô hình pin năng lượng mặt trời không hòa lưới dùng acquy: luanvan.co

Đối với mô hình này, hộ dân có thể tiết kiệm được số tiền phải chi trả tiền điện hàng tháng mà còn có thể tạo thêm thu nhập từ số điện dư thừa bán cho điện lực. Tuy nhiên, đối với những hộ gia đình kinh tế chưa ổn định thì việc hòa lưới sẽ tốn rất nhiều kinh phí, chưa nghĩ đến việc bán lại điện dư cho Nhà nước đã phải đau đầu với vốn đầu tư cho việc hòa lưới và pin năng lượng mặt trời. Chính vì kinh tế gia đình chưa ổn định nên cũng có một số hộ gia đình chọn không hòa lưới mà dùng acquy.

Hình 1.6. Hòa lưới điện không dùng acquy.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 16

Từ hình 1 6, tấm pin năng lượng mặt trời sẽ chuyển ánh sáng thành điện năng đi qua bộ chuyển đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều cung cấp cho các thiết bị trong nhà, một phần điện dư đi qua đồng hồ hai chiều chuyển về lưới điện Nhà nước.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 17

Hình 1.7. Hệ thống pin năng lượng mặt trời không hòa lưới dùng acquy. Ngoài hai hướng trên, vẫn còn một hướng hòa lưới điện mặt trời nữa đó là hòa lưới dùng acquy. Hướng đi này mặc dù tốn thêm chi phí cho bình acquy nhưng nó giúp người dùng dự trữ năng lượng vào những ngày cúp điện. Tuy nhiên, hiện nay ở Thành Phố Hồ Chí Minh, bình quân số ngày cúp điện trong một tháng rất ít, chính vì vậy hướng hòa lưới dùng acquy sẽ không tối ưu về chi phí. Từ những vấn đề tồn tại của các hướng trên, nhóm sẽ đề ra giải pháp kinh tế kỹ thuật. Giải pháp này như sau: Nhà nước không phải tốn tiền đầu tư sản xuất điện thì nên đầu tư nâng cấp lưới, tạo cơ chế chia sẻ và hài hòa lợi ích của các bên. Để giảm chi phí đầu tư cho các xí nghiệp có nhiều phân khu, Nhà nước nên hỗ trợ hòa lưới cho các hộ dân, phần còn lại hộ dân sẽ lo về lắp điện hệ thống điện năng lượng mặt trời. Bên cạnh đó, việc thực hiện hòa lưới điện năng lượng mặt trời của các phân khu hiện nay được thực hiện riêng lẽ với nhau như hình 1.8: PV PV DC/AC DC/AC LướiđiệnMBA MBA Hình 1.8. Mô hình hòa lưới hệ thống pin mặt trời của các phân khu hiện nay. Việc thực hiện như vậy khiến chi phí đầu tư của xí nghiệp lớn bởi ở mỗi phân khu lại dùng một bộ inverter mà giá tiền một bộ này lên tới gần mấy chục triệu đồng. luanvan.co



Hình 1.9. Mô hình hòa lưới hệ thống pin mặt trời dùng chung DC bus Như vậy, thay vì mỗi phân khu dùng một bộ inverter thì một xí nghiệp sẽ dùng chung một bộ bằng cách gom tất cả điện áp DC của tất cả các phân khu lại để hòa chung một bộ inverter. Với biện pháp này chúng ta không cần đồng bộ điện áp tại mỗi phân khu mà chỉ cần thực hiện việc điều khiển để các điện áp DC là như nhau ở mỗi phân khu và kết nối vào DC link. Như vậy, vấn đề kỹ thuật chính sẽ là điều khiển giám sát điện áp DC link. Vì vậy để giải quyết vấn đề trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Thiết kế, thi công bộ điều khiển giám sát DC link trong hệ thống điện mặt trời”. 1.2 MỤC TIÊU Đề xuất và xây dựng bộ điều khiển giám sát điện áp DC link trong hệ thống điện mặt trời nhằm giảm chi phí, phù hợp điều kiện thực tế tại vùng đô thị của Việt Nam. 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU  NỘI DUNG 1: Khảo sát mạng lưới và thị trường điện ở Việt Nam.  NỘI DUNG 2: Khảo sát về điện năng lượng mặt trời.  NỘI DUNG 3: Khảo sát, thiết kế bộ DC/DC phù hợp.  NỘI DUNG 4: Thiết kế, thi công các khối trong bộ DC/DC. NỘI DUNG 5: Thiết kế, thi công chương trình hệ thống. NỘI DUNG 6: Thiết kế, thi công giao diện giám sát và điều khiển hệ thống. NỘI DUNG 7: Thi công mô hình. NỘI DUNG 8: Chạy thử nghiệm hệ thống, khảo sát đánh giá hệ thống. NỘI DUNG 9: Viết báo cáo.







CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 18



luanvan.co

Vì vậy, nhóm sẽ đề ra giải pháp kỹ thuật, giải pháp này giúp tiết kiệm được chi phí lắp đặt, giảm được thời gian lắp đặt mà giúp tăng tính thẩm mỹ của mái.

 Kích thước của mô hình: 1150 x 580 x 770 (mm). 1.5 BỐ CỤC Nội dung chính của đề tài gồm có:  Chương 1: Tổng Quan Trong chương này, trình bày tổng quan về đề tài, lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nguyên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 19 1.4 GIỚI HẠN  Chỉ thực hiện tới DC link.  Nguồn cung cấp cho hệ thống dùng nguồn điện lưới 220VAC.  Điện áp trên DC link phù hợp với việc triển khai nghịch lưu nối lưới tại Việt Nam.  Chi phí thấp hơn chi phí hiện nay.  Có khả năng giám sát, lưu trữ dữ liệu.

 Chương 4: Thi công hệ thống Chương này trình bày sơ đồ mạch in, lưu đồ, thiết kế giao diện giám sát và điều khiển, viết chương trình và mô phỏng.  Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét và Đánh Giá Chươngnàytrìnhbàykếtquảthicôngphầncứngvàkếtquảhìnhảnhmôphỏng.

Chương này trình bày lý thuyết về pin năng lượng mặt trời, các bộ tăng áp DC/DC,đềxuấtbộ tăng ápphùhợp,xâydựngmôhình hệthống,công thứcmô phỏng và phân tích hiệu năng của hệ thống.  Chương 3: Thiết Kế và Tính Toán Chương này trình bày các khối trong bộ tăng áp DC/DC. Tính toán và lựa chọn linh kiện, thiết kế sơ đồ nguyên lý.

 Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển Trong chương này sẽ đưa ra kết quả đạt được, phân tích những ưu nhược điểm và đề xuất hướng phát triển đề tài. luanvan.co

 Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết.

tao va nguyen ly hoat dong cua pin mat troi/ luanvan.co

Để làm pin mặt trời từ bán dẫn tinh khiết phải làm ra bán dẫn loại n và bán dẫn loại p rồi ghép lại với nhau cho nó có được tiếp xúc p n. Nguyên tử Si có 4 electron ở vành ngoài cùng dùng để liên kết với 4 nguyên tử Si gần đó (cấu trúc kiểu như kim cương). Nếu pha tạp vào Si một ít nguyên tử phôt pho P có 5 electron ở vành ngoài, electron thừa ra không dùng để liên kết nên dễ chuyển động hơn làm cho bán dẫn pha tạp trở thành có tính dẫn điện electron, tức là bán dẫn loại n (negatif âm). Ngược lại nếu pha tạp vào Si một ít nguyên tử bo B có 3 electron ở vành ngoài, tức là thiếu một electron mới đủ tạo thành 4 mối liên kết nên có thể nói là tạo thành lỗ trống (hole).Vì là thiếu electron nên lỗ trống mang điện dương, bán dẫn pha tạp trở thành có tính dẫn điện lỗ trống, tức là bán dẫn loại p (positif dương). Vậy trên cơ sở bán dẫn tinh khiết có thể pha tạp để trở thành có lớp là bán dẫn loại n, có lớp bán dẫn loại p, lớp tiếp giáp giữa hai loại chính là lớp chuyển tiếp p n. Ở chỗ tiếp xúc p n này mộtítelectronởbándẫnloạinchạysangbándẫnloạiplấpvàolỗtrốngthiếuelectron ở đó. Kết quả là ở lớp tiếp xúc p n có một vùng thiếu electron cũng thiếu cả lỗ trống, người ta gọi đó là vùng nghèo. Sự dịch chuyển điện tử để lấp vào lỗ trống tạo ra vùng

2.1.1.2 Cấu tạo và hoạt động 11

11

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 20 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 KHẢO SÁT THIẾT KẾ BỘ DC/DC 2.1.1 Pin năng lượng mặt trời 2.1.1.1 Khái niệm Pin mặt trời hay còn được gọi là pin quang điện là thiết bị dùng để chuyển đổi ánh sáng mặt trời (quang năng) thành dòng điện một chiều (DC) dựa trên hiệu ứng quang điện. Thiết bị này được cấu tạo từ các tế bào quang điện, các phần tử bán dẫn chứa trên các tế bào quang điện thực hiện việc biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng điện.

https://worldtechsolar.vn/cau

Vật liệu dùng làm pin Mặt trời silic phải là bán dẫn silic tinh khiết. Ở dạng tinh khiết, còn gọi là bán dẫn ròng số hạt tải (hạt mang điện) là electron và số hạt tải là lỗ trống (hole) như nhau.

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 21 nghèo này cũng tạo nên hiệu thế gọi là hiệu thế ở tiếp xúc p n, đối với Si vào cỡ 0,6V đến 0,7V. Đây là hiệu thế sinh ra ở chỗ tiếp xúc không tạo ra dòng điện được. Hình 2.1. Cấu tạo pin mặt trời. Nhưng nếu đưa phiến bán dẫn đã tạo lớp tiếp xúc p n phơi cho ánh sáng mặt trời chiếu vào thì photon của ánh sáng mặt trời có thể kích thích làm cho điện tử đang liên kết với nguyên tử bị bật ra khỏi nguyên tử, đồng thời ở nguyên tử xuất hiện chỗ trống vì thiếu electron, người ta gọi là photon đến tạo ra cặp electron và lỗ trống. Nếu cặp electron và lỗ trống này sinh ra ở gần chỗ có tiếp p n thì hiệu thế tiếp xúc sẽ đẩy electron về một bên (bên bán dẫn n) đẩy lỗ trống về một bên (bên bán dẫn p). Nhưng cơ bản là electron đã nhảy từ miền hoá trị (dùng để liên kết) lên miền dẫn ở mức cao hơn, có thể chuyển động tự do. Càng có nhiều photon chiếu đến càng có nhiều cơ hội để electron nhảy lên miền dẫn. Nếu ở bên ngoài ta dùng một dây dẫn nối bán dẫn loại n với bán dẫn loại p thì electron từ miền dẫn của bán dẫn loại n sẽ qua mạch ngoài chuyển đến bán dẫn loại p lấp vào các lỗ trống. Nhờ nguyên lý trên đã tạo ra pin mặt trời. 2.1.1.3 Phân loại 12 Vật liệu chủ yếu chế tạo pin mặt trời là các silic tinh thể. Pin mặt trời từ tinh thể silic chia ra thành 3 loại: 12 https://www.diensach.com/bai viet/phan loai cau tao va hoat dong cua pin mat troi 5659313586569216.html luanvan.co

Hình 2.2. Các loại pin mặt trời.

 Đa tinh thể làm từ các thỏi đúc, đúc từ silic nung chảy cẩn thận được làm nguội và làm rắn. Loại pin này rẻ hơn các loại pin đơn tinh thể, tuy nhiên hiệu suất kém hơn. Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất của nó thấp.

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 22

 MộttinhthểhayđơntinhthểmodulesảnxuấtdựatrênquátrìnhCzochralski.

Đơn tinh thể loại này có hiệu suất tới 16%. Nó rất mắc tiền bởi nó được cắt từ các thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module.

 Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể. Loại này thường có hiệu suất thấp nhất, tuy nhiên loại này rẻ nhất trong các loại vì không cần phải cắt từ thỏi silicon. Các công nghệ trên là sản suất tấm, nói cách khác, các loại trên có độ dày 300μm tạo thành và xếp lại để tạo nên module. 2.1.1.4 Mô hình pin mặt trời Một tấm pin năng lượng mặt trời PV (Photovoltaic cell) gồm các lớp bán dẫn chịu tác dụng của quang học để biến đổi các năng lượng photon bức xạ mặt trời thành điện năng. Theo quan điểm năng lượng điện tử, thì pin năng lượng mặt trời có thể được coi như những nguồn dòng biểu diễn mối quan hệ phi tuyến I(V) như hình 2.3, còn sơ đồ tương đương như hình 2.4. luanvan.co

Hiệu suất của tấm pin mặt trời lớn nhất khi pin mặt trời cung cấp cho ta công suất cực đại. Theo đặc tuyến phi tuyến trên hình 2.3 thì nó sẽ xảy ra khi P(V) là cực đại tức là P(V) = Pmax tại điểm (Imax.Vmax) được gọi là điểm cực đại MPP (Maximum Point Power). Hệ bám điểm công suất cực đại MPPT (Maximum Point Power Tracking) được sử dụng để đảm bảo rằng pin mặt trời luôn luôn làm việc ở điểm MPPT bất chấp tải được nối vào pin. Dòng điện đầu ra của pin theo [Saurav Satpathy, Aryuanto Soetedjo] được tính như sau: �� =����ℎ ����.[��(�� (��+������) ������ �� ) 1] (��+��.���� ���� ) (2.1) Trong đó: q: điện tích electron = 1.6 x10 19 C. K: hằng số Boltzmann = 1.38 x1023 J/K. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 23 Hình 2.3. Đặc tính pin mặt trời. Hình 2.4. Sơ đồ tương đương pin mặt trời.

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 24 ����: là dòng điện ngược bão hòa của pin ����ℎ: là dòng quang điện. ����: nhiệt độ làm việc của pin. ����ℎ: điện trở shunt. ����: điện trở của pin. A: hệ số lý tưởng. Theo công thức (2.1), dòng quang điện phụ thuộc vào năng lượng mặt trời và nhiệt độ làm việc của pin, do đó: ����ℎ = [������ +����.(���� ��������)].�� (2.2) Trong đó: ������: là dòng ngắn mạch ở nhiệt độ 25ºC. ����: hệ số nhiệt độ của dòng điện ngắn mạch. ��������: nhiệt độ của bề mặt pin (nhiệt độ tham chiếu). H: bức xạ của mặt trời kW/m2 . Giá trị dòng điện bão hòa của pin với nhiệt độ của pin được tính như sau: ���� = ������ .( ���� ��������)3 .��[��.����.(���� ��������) ��������.����.��.�� ] (2.3) Trong đó: ������: là dòng bão hòa ngược ở bề mặt nhiệt độ và bức xạ của mặt trời. ����: năng lượng vùng cấp của chất bán dẫn, phụ thuộc vào hệ số lý tưởng và công nghệ làm pin. Một pin mặt trời có điện áp khoảng 0,6V. Do đó muốn có điện áp làm việc cao thì ta mắc nối tiếp các pin lại, muốn có dòng điện lớn thì mắc song song. Như vậy, dòng điện một modul tấm pin sẽ là: �� = ���� .����ℎ ���� .���� . [ ��[�� �� ����+ ������ ���� �������� ] 1 ] A (2.4) Với A = (������ ���� +������ ����ℎ ) 2.1.2 Bộ DC/DC Cấu trúc chuẩn của lưới điện mặt trời có công suất cực đại gọi là lưới điện mặt trờicó điềukiệnPV PCS(PhotovoltaicPower ConditioningSystem)gồm:loạikhông luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 25 cách ly gồm một module điện mặt trời PV (Photovoltaic), một bộ biến đổi (converter) DC/DC và một bộ biến đổi DC/AC; còn loại cách ly có thêm biến áp. Hệ thống không cách ly do không có biến áp nên hiệu suất cao hơn; còn loại có cách ly hiệu suất thấp hơn. Vì vậy, ta chỉ xét loại không cách ly. Nhóm nguồn không cách ly gồm có: nguồn xung boost, nguồn xung buck và nguồn xung boost buck. Điện áp thu được của pin năng lượng mặt trời nhỏ để tiến hành nghịch lưu hòa lưới yêu cầu điện áp đủ lớn đi qua bộ nghịch lưu giảm áp, vì vậy ta chỉ xét đến bộ tăng điện áp DC/DC. Giới hạn của đề tài chỉ làm tới DC link theo mô hình 2.5 Hình 2.5. Sơ đồ hệ thống pin mặt trời DC link.  Bộ DC/DC tăng áp Bộ biến đổi DC-DC nó được sử dụng phổ biến hầu hết trên các mạch điện và các hệ thống điện tự động do nó có ưu điểm là khả năng cho hiệu suất cao, tổn hao thấp, ổn định được điện áp đầu ra khi đầu vào thay đổi, cho nhiều đầu ra khi với một đầu vào. Bộ DC/DC gồm bộ tăng áp, bộ giảm áp và bộ tăng giảm áp. Như đã trình bày ở trên, ta chỉ xét đến bộ tăng áp. Bộ tăng áp bao gồm: bộ tăng áp kinh điển Boost, bộ tăng áp kiểu CUK, bộ tăng áp kiểu nguồn Z. a) Bộ tăng áp kinh điển kiểu Boost Bộ tăng áp kiểu boost đã được sử dụng rất phổ biến và có sơ đồ nguyên lý như hình 2.6. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 26 Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý mạch boost. Trong đó Uin nguồn DC đầu vào, điện cảm L nạp phóng năng lượng tích lũy dưới dạng từ trường do đó giảm độ nhấp nhô dòng vào, điện dung C nạp phóng năng lượng tích lũy dưới dạng điện trường giảm nhấp nhô điện áp trên tải. Khóa S và diode D là các phần tử đóng ngắt được điều khiển để tạo điện áp mong muốn. Việc đóng cắt khóa S được điều khiển bởi một bộ PWM gồm một op amp có hai ngõ vào là điện áp điều khiển (uđk) và sóng mang (ucr). Tín hiệu điều khiển sau khi qua mạch lái (driver) sẽ đóng ngắt khóa S. Hoạt động mạch PWM như sau: khi (uđk ≥ ucr) thì điện áp ngõ ra op amp có giá trị mức 1 kết quả khóa S dẫn, ngược lại điện áp ngõ ra có giá trị mức 0 kết quả khóa S ngắt. Nếu gọi ���� là trạng thái khóa, ���� =1 nếu khóa đóng, ���� =0 nếu khóa ngắt thì: ���� =[1 ������đ�� ≥������ 0 �������� (2.5) Đồng thời điện áp điều khiển phải thỏa: ������,������ ≤��đ�� ≤������,������ =������,������ +������ (2.6) Trong đó: ������: điện áp đỉnh đỉnh của sóng mang. ������,������: điện áp cực đại của sóng mang. ������,������: điện áp cực tiểu của sóng mang. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 27 Hình 2.7. Dạng sóng điện áp điều khiển và điện áp sóng mang. Chọn ucr như hình 2.7 thì: ������ =1 và 0≤��đ�� ≤1. Xét khi (��đ�� ≥������): khóa S đóng dòng điện trong cuộn cảm được tăng lên rất nhanh nạp năng lượng vào nó, diode D bị phân cực ngược nên không dẫn và sơ đồ mạch như hình 2.8. Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý mạch boost khi khóa S đóng. Từ hình 2.8, ta có: ������ =���� = L���� ���� Suy ra: ∆����,���� = 1 �� ������ ∆������ (2.7) Trong đó: ������ là thời gian khóa đóng. ∆����,���� >0 cuộn cảm nạp năng lượng. Xét khi (��đ�� <������): khóa S mở để duy trì dòng điện qua cuộn cảm L thì diode D phải dẫn nên sơ đồ mạch như hình 2.9. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 28 Hình 2.9. Sơ đồ nguyên lý mạch boost khi khóa S ngắt. Từ hình 2.9, ta có: ���� = L���� ���� =������ �������� Suy ra: ∆����,������ = 1 �� .(������ ��������).∆��������. (2.8) Trong đó: �������� là thời gian khóa mở. ∆����,������ <0 cuộn cảm xả năng lượng. Hình 2.10. Dạng sóng ngõ ra của bộ tăng áp kiểu boost. Mặt khác, ta có: ∆����,������ +∆����,���� =0 Tương đương: 1 �� .������.∆������ + 1 �� (������ ��������).∆�������� =0. Suy ra: luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 29 �������� = ������.������ + ������.�������� �������� = ������.�� �������� (2.9) Từ hình 2.10, ta thấy: ∆������~∆������ ta có định thức sau: ���� ���� = ���� ���� = 1 1−��đ�� = �� 2 �������� 2 = �� �������� (2.10) Kết hợp công thức (2.9) với (2.10) ta được: �������� = 1 1 ��đ�� .������ (2.11) b) Bộ tăng áp kiểu CUK Bộ tăng áp kiểu CUK có sơ đồ nguyên lý như hình 2.11. Hình 2.11. Sơ đồ nguyên lý mạch tăng áp kiểu CUK Trong đó Vin là nguồn DC đầu vào, điện cảm L nạp phóng năng lượng tích lũy dưới dạng từ trường do đó giảm độ nhấp nhô dòng vào, điện dung ��2, ��3 giảm nhấp nhô điện áp trên tải là nơi chứa năng lượng điện trường. Khóa S và diode ��1, ��2, ��3là các phần tử đóng ngắt được điều khiển để tạo điện áp mong muốn. Việc đóng ngắt khóa S được điều khiển bởi một bộ PWM gồm một op amp có hai ngõ vào là điện áp điều khiển (Uđk) và sóng mang (Ucr). Tínhiệu điều khiển sau khi qua mạch lái (driver) sẽ đóng ngắt khóa S. Hoạt động mạch PWM như sau: khi (Uđk ≥ Ucr) thì điện áp ngõ luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 30 ra op amp có giá trị mức 1 kết quả khóa S dẫn, ngược lại thì có giá trị mức 0 và khóa S ngắNt.ếu gọi ���� là trạng thái khóa, ���� =1 nếu khóa đóng, ���� =0 nếu khóa ngắt thì theo công thức (2.5) ta có: ���� =[1 ������đ�� ≥������ 0 �������� Theo công thức (2.6), điện áp điều khiển phải thỏa: ������,������ ≤��đ�� ≤������,������ =������,������ +������ Trong đó: ������: điện áp đỉnh đỉnh của sóng mang. ������,������: điện áp cực đại của sóng mang. ������,������: điện áp cực tiểu của sóng mang. Hình 2.12. Dạng sóng điện áp điều khiển và điện áp sóng mang. Chọn Ucr như hình 2.12 thì ������ =1 và 0≤��đ�� ≤1. Xét khi (��đ�� ≥������): khóa S đóng dòng điện trong cuộn cảm được tăng lên rất nhanh nạp năng lượng vào nó, diode ��1 và ��3 bị phân cực ngược nên không dẫn, diode ��2 phân cực thuận dẫn và sơ đồ mạch như hình 2.13. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 31 Hình 2.13. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp kiểu CUK khi S đóng. Từ hình 2.13, ta có: ������ =���� = L���� ���� . Suy ra: ∆����,���� = 1 �� .������.∆������ (2.12) Mặt khác: ����1 = ����3 (2.13) Trong đó: ������ là thời gian khóa đóng. ∆����,���� >0 cuộn cảm nạp năng lượng. Xét khi (��đ�� <������): khóa S mở để duy trì dòng điện qua cuộn cảm L, diode ��1và ��3 dẫn và diode ��2 ngắt nên sơ đồ mạch như hình 2.14. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 32 Hình 2.14. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp kiểu CUK khi S ngắt. Từ hình 2.14, ta có: ����1 = ����2 (2.14) Mặt khác ta có: ������ ����3 = �� ���� ���� Suy ra: ∆����,������ = −(������ −����3) �� .�������� (2.15) Trong đó: �������� là thời gian khóa mở ∆����,������ <0 cuộn cảm xả năng lượng. Dạng sóng ngõ ra như hình 2.15. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 33 Hình 2.15. Dạng sóng ngõ ra của bộ tăng áp kiểu CUK. Mặt khác, ta có: ∆����,������ + ∆����,���� = 0 Tương đương: (������ ����3) �� .�������� + 1 �� .������.������ = 0  ����3 =������.(1+ ������ ��������)  ����3 =������ �� �������� Suy ra: ����3 =������ �� �������� (2.16) Từ công thức (2.13) và (2.14) ta có: ����3 =����2 =����1 (2.17) Suy ra, điện áp ngõ ra của mạch là: ����ả�� = ����2 +����3 =2����3 =2������. �� �������� (2.18) Kết hợp công thức (2.10) với công thức (2.18) ta được: ����ả�� =2������ �� �������� =2������ 1 1 ��đ�� (2.19) c) Bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 34 Bộ tăng áp kiểu nguồn Z có 2 loại là loại nguồn Z và loại nguồn Z dựa khóa. Loại tăng áp nguồn Z chỉ có phần tử thụ động và thực hiện tăng áp dựa vào các khóa của mạch điện phía sau, trong khi đó bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa có chứa khóa công suất để chủ động cho việc đóng cắt. Bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa có sơ đồ nguyên lý như hình 2.16. Trong đó khóa chủ động là ��1 và khóa đóng cắt phụ trợ (của mạch điện phía sau có thể là mạch nghịch lưu…) tượng trưng bằng khóa ��2. Hình 2.16. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa. Trong đó Uin là nguồn DC đầu vào, điện cảm L nạp phóng năng lượng tích lũy dưới dạng từ trường do đó giảm độ nhấp nhô dòng vào, điện dung C giảm nhấp nhô điện áp trên tải. Các khóa ��1,��2 và diode ��1,��2 là các phần tử đóng ngắt được điều khiển để tạo điện áp mong muốn. Việc đóng ngắt khóa ��1 được điều khiển bởi một bộ PWM gồm một op amp có hai ngõ vào là điện áp điều khiển (uđk) và sóng mang (ucr). Tín hiệu điều khiển sau khi qua mạch lái (driver) sẽ đóng ngắt khóa ��1. Hoạt động mạch PWM như sau: khi (uđk ≥ ucr) thì điện áp ngõ ra op amp có giá trị mức 1 kết quả khóa ��1 dẫn, ngược lại thì có giá trị mức 0 và khóa ��1 ngắt. Việc đóng ngắt khóa ��2 được điều khiển bởi một bộ PWM gồm một op amp có hai ngõ vào là điện áp ngắn mạch (ud) và sóng mang (ucr). Tín hiệu điều khiển sau khi qua mạch lái (driver) sẽ đóng ngắt khóa ��2. Hoạt động mạch PWM như sau: khi ((1 ����) ≤ luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 35 ������) thì điện áp ngõ ra op-amp có giá trị mức 1 kết quả khóa ��2 dẫn, ngược lại thì có giá trị mức 0 và khóa ��2 ngắt. Nếu gọi ����1 là trạng thái khóa, ����1 = 1 nếu khóa ��1 đóng, ����1 = 0 nếu khóa ��1 ngắt thì theo công thức (2.5) ta có: ����1 =[1 ������đ�� ≥������ 0 �������� Nếu gọi ����2 là trạng thái khóa, ����2 = 1 nếu khóa ��2 đóng, ����2 = 0 nếu khóa ��2 ngắt thì theo công thức (2.5) ta có: ����2 =[1 ����(1 ����)≤������ 0 �������� Theo công thức (2.6), điện áp điều khiển phải thỏa: ������,������ ≤��đ�� ≤������,������ =������,������ +������ Trong đó: ������: điện áp đỉnh đỉnh của sóng mang. ������,������: điện áp cực đại của sóng mang. ������,������: điện áp cực tiểu của sóng mang. Chọn ucr như hình 2.17 thì: ������ =1 và 0≤��đ�� ≤1. Hình 2.17. Dạng sóng điện áp điều khiển và điện áp sóng mang Xét khi (��đ�� <������): khóa ��1 mở để duy trì dòng điện qua cuộn cảm L thì diode ��1 phải dẫn, diode ��2 dẫn sơ đồ mạch như hình 2.18. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 36 Hình 2.18. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa khi ��1, ��2hở. Từ hình 2.18, ta có: ���� =����ả�� =������ ���� =������ +L.���� ���� Suy ra: ∆����,������ = 1 �� (������ ����ả��) ∆�������� (2.20) Trong đó: �������� là thời gian khóa mở. ∆����,������ <0 cuộn cảm xả năng lượng. Xét khi (��đ�� ≥������): khóa ��1 đóng dòng điện trong cuộn cảm được tăng lên rất nhanh nạp năng lượng vào nó, diode ��1 bị phân cực ngược nên không dẫn, diode ��2 phân cực thuận nên ��2 dẫn sơ đồ mạch như hình 2.19. Hình 2.19. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa khi khóa ��1đóng. Từ hình 2.19, ta có: ������ =���� = L.���� ���� Suy ra: ∆����,���� = 1 �� .������.∆������ (2.21) Trong đó: ������ là thời gian khóa đóng ∆����,���� >0 cuộn cảm nạp năng lượng. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 37 Xét ((1−����)≤������): khóa ��2 dẫn (ngắn mạch), diode ��2 ngắt bảo vệ linh kiện trong mạch. Sơ đồ mạch như hình 2.20. Hình 2.20. Sơ đồ nguyên lý bộ tăng áp nguồn Z dựa khóa khi ��1hở, ��2đóng. Từ hình 2.20, ta có: ������ =���� = L.���� ���� , ���� =0. Suy ra: ∆����,����ắ�� = −1 �� .������.∆������ắ�� (2.22) Hình 2.21. Dạng sóng ngõ ra của bộ tăng áp kiểu nguồn Z dựa khóa. Từ hình 2.21, xét trong một chu kỳ T, ta được: Biến thiên thời gian ∆������: luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 38 ∆������ =������ (2.23) Biến thiên thời gian ∆��������: ∆�������� = �������� 2 + �������� 2 = �������� (2.24) Biến thiên thời gian ∆������ắ��: ∆������ắ�� = ������ắ�� 2 + ������ắ�� 2 = ������ắ�� (2.25) Cuộn cảm nạp xã năng lượng nên ta có: ∆����,������ +∆����,���� +∆����,����ắ�� =0 Tương đương: 1 �� .������.∆������ + 1 �� (������ ����).∆�������� + 1 �� .������.∆������ắ�� =0. Xét trong một chu kỳ T như hình 2.21, ta được: ������ �� .������ + ���� ������ �� .�������� + ������ �� .������ắ�� =0 = ������ �� .(������ +������ắ��)+���� ������ �� .(��������) Suy ra: ���� = ������ �� ������ �� ������ắ�� �� (2.26) Từ hình 2.21, ta thấy: ∆������~∆������ ta có định thức sau: ���� ���� = ���� ���� = ��đ�� 1 = ������ 2 �� 2 = ������ �� (2.27) Từ hình 2.21, điện áp ngắt (����) được xác định: ������ắ�� �� =1 ���� (2.28) Kết hợp công thức (2.26), (2.27) và (2.28) ta được: ���� = ������ 1 ��đ�� (1 ����) = ������ ���� ��đ�� (2.29) Dựa vào dạng sóng ngỏ ra hình 2.21, ta được điện áp trung bình ngõ ra trên tải chính bằng điện áp trên tụ: ����ả��,������ = ������ ���� ��đ�� (2.30) luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 39 Từ ba bộ tăng áp trình bày trên, nhóm lựa chọn bộ tăng áp nguồn Z phù hợp với mục tiêu nguyên cứu đề tài. Bộ tăng áp nguồn Z phù hợp với việc lắp đặt hệ thống điện mặt trời trên mái nhà, trong quá trình hoạt động nếu có xảy ra hiện tượng ngắn mạch bên nghịch lưu thì vẫn có điện áp ngõ ra của bộ tăng áp nguồn Z nhờ có diode ��2 ngắt bảo vệ các linh kiện trong mạch.  Xây dựng công tính tính toán linh kiện bộ tăng áp nguồn Z Theo công thức (2.23) ta được: ∆������ =������ =��.�� (2.31) Theo công thức (2.24) ta được: ∆�������� =�������� =(1 ��) �� (2.32) Dòng điện nhấp nhô (ripple) qua cuộn cảm: �������������� = ∆���� = ������ �� .∆������ = ������ ����ả�� �� .∆�������� (2.33) Do đó giá trị điện cảm của cuộn cảm: �� = ������ �������������� .∆������ = ������ �� �������������� .�� = ����ả�� �� �������������� .�� (2.34) Trong điều kiện lý tưởng không mất công suất qua các phần tử trung gian, công suất nguồn bằng công suất tải: ������.������ = ����ả��.����ả��. Do đó: ������ = ����ả�� . ����ả�� ������ = (����ả��)2 ����ả��.������ = ������ ��.(1 ��)2 (2.35) Dòng điện nguồn cấp (cũng chính là dòng điện qua cuộn dây) lớn hơn dòng điện tải đúng bằng tỷ số điện áp nguồn và điện áp tải. Dòng điện nguồn cấp cũng chính là dòng cuộn dây ������ = ���� ta có: ����(������) = ���� + ∆���� 2 = ������ ����ả��.(1 ��)2 + ������ 2�� ���� (2.36) ����(������) = ���� ∆���� 2 = ������ ����ả��.(1 ��)2 ������ 2�� ���� (2.37) Để đảm bảo dòng điện trong tải không âm, ta cần ����(������) ≥0 �� ≥��(������) = (1 ��)2.����ả��.���� 2 (2.38) Xem xét dòng điện qua tụ điện: Điện áp tụ bắt đầu nạp từ �������� đến �������� tương ứng dòng điện trong tụ điện không đổi ��C = ����ả�� ����ả�� . Ta có: ��(��) =�� ����(��) luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 40 ∆�� =��.∆����ả�� =��.(�������� ��������)=��.�������������� (2.39) Với ∆�� =∫���� ∆�� => ∆�� = ����ả�� ����ả�� ∆������ = ����ả�� ����ả�� (����) Dòng điện nhấp nhô (ripple) qua tụ điện: �������������� = �������������� ����ả�� = �� ����ả�� �� �� (2.40) Do đó giá trị tụ điện: �� = ��.����ả�� ����ả��.��������������.�� (2.41) 2.1.3 Nghịch lưu hòa lưới từ pin năng lượng mặt trời Nghịch lưu hòa lưới từ pin năng lượng mặt trời gồm: nghịch lưu hòa lưới 1 pha và nghịch lưu hòa lưới 3 pha. Đối với nghịch lưu hòa lưới 1 pha có kích thích nhỏ khoảng 5 6kWp, ở hệ thống này công suất xoay chiều dao động nên cần các tụ điện lớn để tích lũy năng lượng và giảm độ dao động công suất. Các tụ điện này phải được thực hiện động tác phóng nạp của các acquy với thời gian lớn do đó tuổi thọ của chúng giảm nên giá thành của hệ thống tăng. Còn đối với nghịch lưu hòa lưới 3 pha có công suất AC không đổi ở lối ra, được nối trực tiếp với lưới quốc gia không cần thiết tụ điện lớn nên giá thành hạ, tuổi thọ của hệ thống tăng và công suất ra của hệ thống cũng lớn có thể đạt 10-15kWp trong trường hợp sử dụng trên mái nhà. Từ những ưu điểm và nhược điểm của việc nghịch lưu hòa lưới 1 pha và 3 pha, giải pháp tối ưu phù hợp nhất đó là nghịch lưu hòa lưới 3 pha phù hợp với mục tiêu nguyên cứu của đề tài. Hình 2.22. Sơ đồ hòa lưới đồng bộ hệ thống pin mặt trời. Điều kiện để hòa đồng bộ hệ thống điện hòa lưới:  Cùng biên độ điện áp (�������� = ��������,��ướ��). luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 41  Cùng tần số.  Cùng góc pha (φ = ����ướ��).  Đúng thứ tự pha (������ = ������,��ướ��; ������ = ������,��ướ�� ; ������= ������,��ướ��). Lưới điện dân dụng của Việt Nam là 220VAC sin tần số f = 50Hz. Vì vậy, chúng ta cần thiết kế bộ chuyển đổi tạo ra được điện áp hoặc dòng điện hình sin với biên độ điện áp 310V và tần số 50Hz. Năng lượng từ pin mặt trời (Upin) dưới dạng điện áp rất thấp và là điện một chiều, bộ inverter là bộ giảm áp bởi biên độ của bộ inverter nhỏ hơn biên độ của DC. Chính vì thế, để tạo ra được điện áp theo yêu cầu cần có một bộ chuyển đổi điện áp DC thấp sang điện áp DC cao hay còn gọi là bộ tăng điện áp. Từ hình 2.16, ta thay khóa ��2thành bộ biến tần để xây dựng công thức tính điện áp ngắn mạch phía nghịch lưu. Dưới đây là sơ đồ nguyên lý bộ biến tần 3 pha: Hình 2.23. Sơ đồ nguyên lý bộ biến tần 3 pha. Trong đó ������ là nguồn DC từ bộ tăng áp kiểu nguồn Z. Việc đóng ngắt khóa ���� được điều khiển bởi một bộ PWM gồm một op amp có hai ngõ vào là điện áp sóng sin (��������) và sóng mang (������). Dựa theo hình 2.23, ta có: ������ = ������ ������ (2.42) ������ = ������ ������ (2.43) ������ = ������ ������ (2.44) => ������ +������ +������ = 3������ Suy ra: ������ = ������ +������ +������ 3 (2.45) Kết hợp công thức (2.42) với (2.45) ta được: luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 42 ������ = 2������ ������ ������ 3 (2.46) Tương tự, ta tính được ������,������. Dựa vào hình 2.23, ta có dạng sóng ngõ ra op amp như hình 2.24. Hình 2.24. Dạng sóng ngõ ra của op-amp điều khiển khóa ����. Từ hình 2.24, ta có: ���� =�� ��������+0,5 Với 0≤���� ≤1. Suy ra: 0≤�� ≤0,5. Với m là hệ số điều chế. Hình 2.25. Dạng sóng điện áp tại ������ theo sóng sin. Điện áp tại ������ trong chu kỳ bất kì (����): ���������� =����(��).������ Điện áp tại ������ trong chu kỳ sin (��������): �������������� =����.������ =(��.��������+0,5).������ (2.47) luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 43 Điện áp tại ������ trễ pha với điện áp tại ������ một góc 2�� 3 ta có: �������������� =����.������ =(��.sin(�� 2�� 3 )+0,5).������ (2.48) Điện áp tại ������ trễ pha với điện áp tại ������ một góc 4�� 3 ta có: �������������� =����.������ =(��.sin(�� 4�� 3 )+0,5).������ (2.49) Từ công thức (2.46), điện áp tại ������ phân tích theo PWM: ������������ =��.������ =����ướ��.√2 (2.50) Từ công thức (2.50), suy ra điện áp ngõ ra bộ tăng áp nguồn Z: ������ = ����ướ��.√2 �� = ������ ���� ��đ�� (2.51) Kết hợp công thức (2.41) và công thức (2.51) ta được: ����ướ��. ������ = 1 ���� ��đ�� �� √2 (2.52) Theo phương pháp sin PWM cải tiến (SFO PWM) ta có: ������ =���� +�������������� (2.53) Với �������������� = ��������+�������� 2 �������� =max(����,����,����) và �������� =min(����,����,����) Phương pháp sin PWM cải tiến này cho phép điều khiển tuyến tính lên đến chỉ số ��������. Vì vậy để tối ưu thì chọn m càng cao, ta chọn m = 0,5. Suy ra: ������,������ =���� (��3) (2.54) Kết hợp công thức (2.53) với (2.54) ta được: ������ =�� ������(��3)+0,5<1 (2.55) Suy ra điện áp ngắt chính bằng điện áp ������: ���� =�� √3 2 +0,5 (2.56) Đặt ����ướ�� √2 ������ =��, từ công thức (2.52) ta được: ��đ�� =���� �� �� (2.57) Với ��đ��: điện áp điều khiển. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 44 2.2 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 2.2.1 Cảm biến dòng điện và điện áp Nguyên lý cơ bản của cảm biến: có thể đọc được giá trị dòng điện và điện áp tại cùng một thời điểm. Thông số yêu cầu đạt được của cảm biến:  Sai số của cảm biến ± 1%.  Đo được điện áp từ 0 25VDC.  Đo được dòng điện từ 0 3A.  Đo được công suất khoảng từ 0 50W. Từ những yêu cầu trên, nhóm đã quyết định chọn cảm biến dòng INA219. Module cảm biến dòng INA219 dùng để đo dòng DC với độ chính xác cao. Tích hợp bộ ADC 12 bit, thông qua giao tiếp I2C trả về giá trị dòng điện, độ nhiễu thấp. Bên cạnh đó, cảm biến INA219 còn có thể đo được cả dòng điện và điện áp đồng thời.

Hình 2.26. Cảm biến dòng INA219 [7]. Thông số kỹ thuật của cảm biến INA219 như sau: [7]  Điện áp hoạt động: 3 5VDC.  Khoảng điện áp DC đo được: 0 26VDC.  Dòng tối đa đo được: ± 3.2A.  Độ phân giải: ± 0.8mA.  Địa chỉ I2C: 0x40 (mặc định), 0x41, 0x44, 0x45.  Độ phân giải 12 bit. luanvan.co

2.2.2 Vi điều khiển luanvan.co

A1 8 Digital Input Kết

GND 3 Analog GND VS 4 Analog Nguồn

IN 2 Analog Input

chânTên

IN+ 1 Analog

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 45  Khoảng công suất DC đo được: 0 83.2W.  Chuẩn giao tiếp: TWI/I2C.  Thời gian chuyển mạch: 532��s.  Nhiệt độ hoạt động: - 25 ~ 85ºC. Sơ đồ chân của cảm biến INA219: Hình 2.27. Sơ đồ chân của cảm biến INA219. Dưới đây là chức năng các chân của cảm biến dòng INA219: Bảng 2.1. Các chân của cảm biến INA219. Chân Chức năng Input Đọc giá trị điện áp. Đọc giá trị dòng điện. cung cấp, từ 3 5,5V. Truyền tải xung clock để dịch chuyển dữ liệu. Truyền tải dữ liệu nối theo chuẩn I2C. nối theo chuẩn I2C.

số Input/Output

SDA 6 Digital Input/Output

. A0 7 Digital Input Kết

SCL 5 Digital Input

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 46 GIỚI THIỆU CHI TIẾT VỀ ESP8266 ESP8266 12 là module wifi giá rẻ và được đánh giá rất cao cho các ứng dụng liên quan đến Internet và Wifi cũng như các ứng dụng truyền nhận sử dụng thay thế cho các module RF khác. Với yêu cầu của đề tài là có thể giám sát và gửi dữ liệu lưu trữ thông qua wifi vì thế nhóm đã lựa chọn ESP8266 làm vi điều khiển cho toàn hệ thống.ESP8266 là một chip tích hợp cao, được thiết kế cho nhu cầu của một thế giới kết nối mới, thế giới Internet of thing (IoT). Nó cung cấp một giải pháp kết nối mạng Wi Fi đầy đủ và khép kín, cho phép nó có thể lưu trữ các ứng dụng hoặc để giảm tải tất cả các chức năng kết nối mạng Wi-Fi từ một bộ xử lý ứng dụng.

 Hỗ trợ Arduino IDE 1 và Arduino ESP8266.  Sử dụng module wifi ESP 12E.  Nguồn vào: cấp nguồn 5V và chương trình thông qua cổng USB.  Kích thước: 49 x 24.5 x 13mm.  IC chính: ESP8266 Wifi SoC. luanvan.co

ESP8266 có một cộng đồng các nhà phát triển trên thế giới rất lớn, cung cấp nhiều Module lập trình mã mới giúp nhiều người có thể tiếp cận và xây dựng ứng dụng rất nhanh. Hình 2.28. Kit NodeMCU ESP8266 [8].  Thông số kỹ thuật: [8]

ESP8266 có xử lý và khả năng lưu trữ mạnh mẽ cho phép nó được tích hợp với các bộ cảm biến, vi điều khiển và các thiết bị ứng dụng cụ thể khác thông qua GPIOs với một chi phí tối thiểu và một PCB tối thiểu.

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 47  Phiên bản firmware: Node MCU.  Chip nạp và giao tiếp UART: CP2102.  GPIO tương thích hoàn toàn với firmware Node MCU.  Cấp nguồn: 5VDC MicroUSB hoặc Vin  GPIO giao tiếp mức 3.3VDC.  Tích hợp led báo trạng thái, nút Reset, Flash.  Tương thích hoàn toàn với trình biên dịch Arduino.  Tích hợp giao thức TCP/IP.  Hổ trợ nhiều loại anten.  16 chân GPIO.  Hổ trợ SDIO 2.0, UART, SPI, I²C, PWM, I²S với DMA.  1 ADC 10 bit.  Dải nhiệt độ hoạt động rộng: 40 ~ 125ºC. Sơ đồ chân Kit NodeMCU ESP8266: [8] Hình 2.29. Sơ đồ chân Kit NodeMCU ESP8266 luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 48 Thông qua kỹ thuật PWM, việc có thể điều khiển công suất được cung cấp cho tải bằng cách sử dụng tín hiệu ON - OFF.

Một chu kỳ nhiệm vụ hoặc điện chu trình là phần của một giai đoạn trong đó một tín hiệu hoặc hệ thống đang hoạt động. Một khoảng thời gian là thời gian cần thiết để tín hiệu hoàn thành chu kỳ bật và tắt. Một chu kỳ nhiệm vụ (tỷ lệ) có thể được biểu thị như sau: D = PWT (2.57) Trong đó: D: là chu kỳ nhiệm vụ. PW: là độ rộng xung (thời gian hoạt động của xung).

T: là tổng thời gian của tín hiệu.  Các hàm chức năng điều chế PWM:  AnalogWrite (pin, dutycycle): cho phép PWM trên chân pin được chỉ định, nhiệm vụ chu kỳ trong phạm vi từ 0 đến PWMRANGE, tức là 1023 theo mặc định.  AnalogWrite (pin, 0): vô hiệu hóa PWM trên chân pin được chỉ định.  AnalogWriteRange (new_range): thay đổi phạm vi PWM (chu kỳ nhiệm vụ).  AnalogWriteFreq (new_frequency): tần số PWM là 1kHz theo mặc định. Hàm này dùng để thay đổi nó với tần số mới. Tần số PWM nằm trong phạm vi 1 1000KHz. 2.2.3 Mạch kích và cách ly Mạch kích và cách ly dùng để kích ngắt và dẫn cho IGBT. Các linh kiện chính sử dụng trong mạch kích: a) Opto TLP250 Opto là một linh kiện quang điện tử chuyên dùng để truyền tín hiệu điều khiển giữa hai mạch điện có sự chênh lệch cao về điện áp thông qua ánh sáng mà không cần liên hệ với nhau bằng tín hiệu điện. TLP250 dùng để cách ly giữa các khối chênh lệch nhau về điện hay công suất như khối có công suất nhỏ với khối điện áp lớn. Cấu trúc của một opto bao gồm một đèn led và một photo tranzitor bên trong nó. Nguyên tắc truyền tín hiệu bằng ánh sáng nên nó được gọi là opto quang. Opto rất hay được sử dụng trong các hệ thống điện điện tử công suất lớn, dùng để ngăn các xung điện luanvan.co

Hình 2.30. Hình ảnh opto TLP250.

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 49 áp cao hay các phần mạch điện công suất lớn có thể làm hư hỏng các ngõ điều khiển công suất nhỏ trên một bo mạch.

Hình 2.31. Sơ đồ tương đương của opto TLP250 [9]

Đầu vào của TLP250 đó là led, khi có dòng điện nhỏ IF đi qua hai đầu led (chân 2, chân 3) có trong opto làm cho led phát sáng. Khi led phát sáng làm thông hai cực của photo tranzitor, mở cho dòng điện chạy qua. Điện áp VCC cấp vào chân số 8 cấp nguồn cho tranzitor 1 và tranzitor 2 hoạt động. Ngõ ra của opto TLP250 tại chân số 6 và sốThông7. số kỹ thuật cơ bản: [9]  Điện áp cung cấp: 10 35VDC.  Dòng điện cung cấp: 11mA. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 50  Dòng điện ngõ vào cho phép tối đa: 5mA.  Dòng điện ngõ ra tối đa: ± 1.5A.  Thời gian chuyển mạch: 1.5���� (max).  Điện áp cách ly: 2500Vrms (min). b) Mornsun QA01 Mornsun là bộ nguồn cung cấp năng lượng mô đun DC DC thiết kế cho trình điều khiển IGBT. Mornsun có thể vận hành trong điều kiện không tải, bảo vệ ngắn mạch đầu ra, hiệu suất lên tới 80%. Hình 2.32. Hình ảnh Mornsun QA01. Thông số kỹ thuật cơ bản: [10]  Điện áp ngõ vào: 15VDC  Điện áp ngõ vào cực đại: 16VDC  Dòng điện ngõ vào (có tải/không tải): 130/20mA.  Điện áp ngõ ra (+Vo/-Vo): +15/-8.7VDC.  Điện áp ngõ ra cực đại (+Vo/ Vo): +15.75/ 9.4VDC  Điện áp ngõ ra cực tiểu (+Vo/ Vo): +14.25/ 8VDC  Dòng điện ngõ ra (+Io/ Io): +80/ 40mA.  Nhiệt độ hoạt động: - 40ºC ~ 105ºC. Sơ đồ chân của mornsun: luanvan.co

Hình 2.33. Sơ đồ chân mornsun QA01. Theo sơ đồ chân hình 2.33, chân số 1 (Vin) cấp nguồn vào 15VDC, chân số 7 (+VO) tạo điện áp ra 15VDC, chân số 5 ( VO) tạo điện áp ra 15VDC, chân số 6 (0V) là chân GND. Chân số 7 (+VO) và chân số 5 ( VO) cấp nguồn cho Opto TLP250 hoạt động. 2.2.4 IGBT Transistor có cực điều khiển cách ly (Insulated Gate Bipolar Transistor) hay còn gọi IGBT là một linh kiện bán dẫn công suất 3 cực được phát minh bởi Hans W.Beck và Carl F.Wheately vào năm 1982. IGBT kết hợp khả năng đóng cắt nhanh của Mosfet và khả năng chịu tải lớn của transistor thường. Mặc khác IGBT cũng là phần tử điều khiển bằng điện áp, do đó công suất điều khiển yêu cầu sẽ cực nhỏ. Hình 2.34. Ký hiệu IGBT. a. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động IGBT rất giống với Mosfet, tuy nhiên ở IGBT có thêm lớp nối với collector tạo nên cấu trúc bán dẫn p n p giữa emiter (cực gốc) với collector (cực máng), mà không phải là n n như ở Mosfet. Do đó, IGBT có thể coi tương đương với một transistor p n p với dòng base được điều khiển bởi một Mosfet. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 51

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 52

IGBT được sử dụng trong những mạch đóng cắt tần số cao từ 2 đến hàng chục kHz. Vì đóng cắt ở tần số cao nên khi xảy ra sự cố có thể làm phá hủy phần tử rất nhanh và dẫn đến phá hỏng toàn bộ thiết bị. Sự cố hay xảy ra nhất là quá dòng do ngắn mạch phía tải hoặc từ phần tử có lỗi do chế tạo hoặc lắp ráp. Có thể ngắt dòng IGBT bằng cách đưa điện áp điều khiển về giá trị âm. Tuy nhiên quá tải dòng điện có thể đưa IGBT ra khỏi chế độ dẫn bão hòa đến công suất 13 https://vi.wikipedia.org/wiki/IGBT luanvan.co

Hình 2.35. Sơ đồ mạch tương đương của IGBT. Dưới tác dụng của áp điều khiển UGE > 0, kênh dẫn với các hạt mang điện là các điện tử được hình thành, giống như ở cấu trúc Mosfet. Các điện tử di chuyển về phía collector vượt qua lớp tiếp giáp n p như ở cấu trúc giữa base và collector ở transistor thường, tạo nên dòng collector. b. Đặt tính đóng ngắt của IGBT 13 Do cấu trúc n p n điện áp thuận giữa C và E trong chế độ dẫn dòng ở IGBT thấp hơn so với Mosfet. Cũng do cấu trúc này làm cho thời gian đóng cắt của IGBT chậm hơn so với Mosfet, đặc biệt là khi khóa lại. Trên hình 2.35 thể hiện cấu trúc tương đương của IGBT với Mosfet và một Tranzitor p n p. Ký hiệu dòng qua IGBT gồm hai thành phần: i1 dòng qua Mosfet, i2 dòng qua Tranzitor. Phần Mosfet trong IGBT có thể khóa lại nhanh chóng nếu xả hết được điện tích giữa cực G và E, do đó dòng i1 = 0, mặc dù vậy i2 sẽ không suy giảm nhanh chóng được do lượng điện tích lũy bên trong chỉ có thể mất đi do quá trình tự trung hòa điện tích. Điều này làm xuất hiện vùng dòng điện kéo dài khi khóa IGBT. c. Vấn đề bảo vệ IGBT 13

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 53 phát nhiệt tăng đột ngột, phá hủy phần tử sau vài chu kỳ đóng cắt. Mặt khác, IGBT khi được khóa lại trong thời gian rất ngắn trong khi dòng điện rất lớn dẫn đến tốc độ tăng dòng quá lớn, gây quá áp trên collector và emiter, lập tức đánh thủng phần tử. Có thể ngăn chặn hậu quả của việc tắt dòng đột ngột bằng cách sử dụng các mạch dập RC, mắc song song với các phần tử. Tuy nhiên, các mạch dập có thể làm tăng kích thước và giảm độ tin cậy của thiết bị. Giải pháp tối ưu là làm chậm quá trình khóa của IGBT hay còn gọi là khóa mềm khi phát hiện có sự cố dòng tăng quá mức cho phép. 2.2.5 LCD Giới thiệu về LCD 20x4 LCD có nhiều loại và số chân của chúng cũng khác nhau nhưng có 2 loại phổ biến là loại LCD 16X2 (14 chân) và loại LCD 20X4 (16 chân), sự khác nhau ở 16 chân có thêm nguồn cung cấp cho đèn nền, còn các chân điều khiển thì không thay đổi. Ở đây nhóm lựa chọn LCD 20X4 vì để có thể hiển

thị được dòng điện, điện áp đầu vào, điện áp đầu ra. Hình 2.36. LCD 20x4. Bảng 2.2. Các chân của LCD [11]. Chân số Tên chân Input / Output Chức năng tín hiệu 1 VSS Power GND 2 VDD Power +5V 3 VO Analog Contrast 4 RS Input Register Select. H: data signal, L: instruction signal 5 R/W Input Read/Write. H: read mode, L: write mode 6 E Input Enable 7 D0 I/O Data (LSB) luanvan.co

14

tử

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 54 8 D1 I/O Data 9 D2 I/O Data 10 D3 I/O Data 11 D4 I/O Data 12 D5 I/O Data 13 D6 I/O Data 14 D7 I/O Data (HSB) 15 LED_A Input Backlight Anode 16 LED_K Input Backlight Cathode Trong 16 chân LCD được chia làm 4 dạng tín hiệu như sau: Các chân cấp nguồn: chân số 1 là chân nối mass (VSS), chân thứ 2 (VDD) nối với nguồn, chân thứ 3 (VO) để điều chỉnh độ tương phản thường nối với biến trở, chỉnh cho đến khi thấy được kí tự thì ngừng.

Các chân điều khiển: chân số 4 là chân RS dùng để điều khiển lựa chọn thanh ghi. Chân R/W dùng để điều khiển quá trình đọc và ghi. Chân E là chân cho phép dạng xungCácchốt.chân dữ liệu: chân số 7 đến chân số 14 là 8 chân dùng để trao đổi dữ liệu giữa thiết bị điều khiển và LCD. - Các chân LED_A và LED_K: chân số 15, 16 là 2 chân dùng để cấp nguồn cho đèn nền để có thể nhìn thấy vào ban đêm. 2.2.6 chuẩn I2C từ Integrated Circuit là một chuẩn truyền thông do hãng điện Philips Semiconductor sáng lập cho phép giao tiếp một thiết bị chủ với nhiều thiết bị tớ với nhau như hình 2.37. Hình 2.37. Hệ thống các thiết bị giao tiếp theo chuẩn I2C. Nguyễn Đình Phú Giáo trình Vi Xử Lý, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, 8/2016. luanvan.co

Truyền dữ liệu

14 I2C viết tắt của

Inter

 Bước 6: Thiết bị chủ tiến hành gởi dữ liệu để ghi vào thiết bị tớ, mỗi lần ghi 1 byte, sau khi gởi xong thì tiến hành chờ nhận tín hiệu trả lời từ thiết bị tớ, quá trình 15 Nguyễn Đình Phú Thực Hành Vi Điều Khiển PIC, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM, 8/2017. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 55 Chuẩn giao tiếp I2C có 2 đường tín hiệu tên là SDA (serial data) có chức năng truyền tải dữ liệu và tín hiệu SCL (serial clock) truyền tải xung clock để dịch chuyển dữ liệu.Trong hệ thống truyền dữ liệu I2C thì thiết bị nào cung cấp xung clock thì được gọi là chủ (master), thiết bị nhận xung clock được gọi là tớ (slave). Thiết bị chủ chỉ có một, thiết bị tớ thì có nhiều, mỗi thiết bị tớ sẽ có một địa chỉ độc lập, chuẩn truyền ban đầu dùng địa chỉ 7 bit nên có thể một chủ giao tiếp với 128 thiết bị tớ. Các thiết bị sau này tăng thêm số bit nên có thể giao tiếp nhiều hơn.

Giao diện I2C hỗ trợ tốc độ truyền chuẩn 100kHz hay tốc độ cao 400kHz. Ngoài ra còn hỗ trợ 7 hoặc 10 bit địa chỉ. Được thiết kế nhằm đơn giản hóa quá trình trao đổi với 2 kênh DMA cho truyền và nhận dữ liệu.  Quy trình truyền dữ liệu chuẩn I2C: 15 Quá trình thiết bị chủ ghi dữ liệu vào thiết bị tớ:  Bước 1: Thiết bị chủ tạo trạng thái START để bắt đầu quá trình truyền dữ liệu các thiết bị tớ sẽ ở trạng thái sẵn sàng nhận địa chỉ từ thiết bị chủ.

 Bước 2: Thiết bị chủ gởi địa chỉ của thiết bị tớ cần giao tiếp khi đó tất cả các thiết bị tớ đều nhận địa chỉ và so sánh với địa chỉ của mình, các thiết bị tớ sau khi phát hiện không phải địa chỉ của mình thì chờ cho đến khi nào nhận trạng thái START mới.Trong dữ liệu 8 bit thì có 7 bit địa chỉ và 1 bit điều khiển đọc/ghi (R/W): thì bit này bằng 0 để báo cho thiết bị tớ sẽ nhận byte tiếp theo.  Bước 3: Thiết bị chủ chờ nhận tín hiệu bắt tay từ thiết bị tớ. Thiết bị tớ nào đúng địa chỉ thì phát 1 tín hiệu trả lời cho chủ biết.

 Bước 4: Thiết bị chủ tiến hành gởi địa chỉ của ô nhớ bắt đầu cần ghi dữ liệu, bit R/W ở trạng thái ghi.

 Bước 5: Thiết bị chủ chờ nhận tín hiệu trả lời từ thiết bị tớ.

 Bước 7: Thiết bị chủ sau khi nhận sẽ báo tín hiệu trả lời, quá trình này thực hiện cho đến khi hết dữ liệu mong muốn thì thiết bị chủ tạo tín hiệu STOP để chấm dứt. luanvan.co

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 56 thực hiện cho đến byte cuối cùng xong rồi thì thiết bị chủ chuyển sang trạng thái STOP để chấm dứt quá trình giao tiếp với thiết bị tớ. Hình 2.38. Quá trình thiết bị chủ ghi dữ liệu vào thiết bị tớ. Quá trình thiết bị chủ đọc dữ liệu vào thiết bị tớ:  Bước 1: Thiết bị chủ tạo trạng thái START để bắt đầu quá trình truyền dữ liệu các thiết bị tớ sẽ ở trạng thái sẵn sàng nhận địa chỉ từ thiết bị chủ.  Bước 2: Thiết bị chủ gởi địa chỉ của thiết bị tớ cần giao tiếp khi đó tất cả các thiết bị tớ đều nhận địa chỉ và so sánh với địa chỉ mình, các thiết bị tớ sau khi phát hiện không phải địa chỉ của mình thì chờ cho đến khi nào nhận trạng thái START mới.Trong dữ liệu 8 bit thì có 7 bit địa chỉ và 1 bit điều khiển đọc/ghi (R/W): thì bit này bằng 0 để báo cho thiết bị tớ sẽ nhận byte tiếp theo.  Bước 3: Thiết bị chủ chờ nhận tín hiệu bắt tay từ thiết bị tớ. Thiết bị tớ nào đúng địa chỉ thì phát 1 tín hiệu trả lời cho chủ biết.  Bước 4: Thiết bị chủ tiến hành gởi địa chỉ của ô nhớ bắt đầu cần đọc dữ liệu, bit R/W ở trạng thái đọc.  Bước 5: Thiết bị chủ chờ nhận tín hiệu trả lời từ thiết bị tớ.  Bước 6: Thiết bị chủ chuyển sang trạng thái STOP, bắt đầu lại trạng thái START, tiến hành gởi dữ liệu của thiết bị và bit R/W bằng 1 để yêu cầu tớ gởi dữ liệu nội dung ô nhớ của địa chỉ đã nhận.

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 57 Hình 2.39. Quá trình thiết bị chủ đọc dữ liệu từ thiết bị tớ. luanvan.co

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 58 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 3.1 GIỚI THIỆU Yêu cầu chính của đề tài là thiết kế được một bộ tăng áp DC link lấy điện áp vào từ pin năng lượng mặt trời sau đó qua bộ tăng áp nâng điện áp lên mức phù hợp để hòa lưới, đồng thời khi xảy ra ngắn mạch bên nghịch lưu thì vẫn có điện áp ra của bộ tăng áp. Bên cạnh đó có thể giám sát và lưu trữ điện áp DC link. 3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống Hình 3.1. Sơ đồ khối của hệ thống.  Chức năng từng khối:  Khối tăng áp nguồn Z: lấy điện áp thấp từ pin năng lượng mặt trời nâng áp lên đến mức điện áp phù hợp.  Khối nghịch lưu: dùng để mô phỏng ngắn mạch phía nghịch lưu. luanvan.co

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 59  Khối kích và cách ly: kích cho IGBT đóng mở theo điều biến độ rộng xung PWM từ khối điều khiển.

 Khối cảm biến: nhận giá trị điện áp, dòng diện từ pin năng lượng mặt trời gửi cho khối điều khiển ESP8266 xử lý.

 Khối điều khiển ESP8266: nhận giá trị từ khối cảm biến tiến hành điều chế độ rộng xung gửi cho khối kích và cách ly, đồng thời gửi giá trị nhận được từ khối cảm biến cho khối giám sát và khối hiển thị.  Khối hiển thị: nhận dữ liệu của khối điều khiển để hiển thị trên LCD.  Khối giám sát: nhận dữ liệu từ khối điều khiển và cập nhật lên app, sau đó lưu trữ trên Firebase  Khối nguồn: cung cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống hoạt động. 3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch  Pin năng lượng mặt trời Dựa vào điều kiện để hòa đồng bộ hệ thống nối lưới nên ta có: Điệp áp đầu ra trên tải: ����ả�� = ������ Tần số đóng cắt của mạch: f = 20 kHz. Chọn pin năng lượng mặt trời 50W loại MONO Silic: Công suất: 50 (Wp). Điện áp hở mạch (Voc): 20V. Điện áp hoạt động (Vmp):17.8V. Dòng ngắn mạch (Isc): 2.75A. Dòng hoạt động (Imp): 2.52A. Kích Thước: 635 x 540 x 35mm. - Nhiệt độ làm việc giới hạn: - 40℃ đến 80℃. Hệ thống sử dụng 2 tấm pin năng lượng mặt trời. Tổng công suất của 2 pin năng lượng mặt trời là: Pout = 2*50 = 100 (W). a. Thiết kế khối cảm biến luanvan.co

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 60 Hệ thống dùng 2 cảm biến đo điện áp và dòng điện ngõ vào và ngõ ra. Một cảm biến đo điện áp và dòng điện từ pin năng lượng mặt trời và một cảm biến đo điện áp ngõ ra của mạch tăng áp kiểu nguồn Z. Sơ đồ mạch của cảm biến ngõ vào: Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý của cảm biến dòng INA219 ngõ vào. Ở hình 3.2, cảm biến lấy nguồn từ ESP8266 để hoạt động, chân số 5 (Vin+) được kết nối với Vpin+ để đo điện áp từ pin năng lượng mặt trời. Chân số 6 (Vin ) kết nối với ngõ vào bộ tăng áp để đo dòng điện từ pin năng lượng mặt trời. Kết nối giữa cảm biến INA219 với ESP8266 như sau: chân số 1 kết nối với 3V3, chân số 2 kết nối với GND, chân số 3 kết nối với SCL và chân số 4 kết nối với SDA. Sơ đồ mạch của cảm biến ngõ ra: Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý của cảm biến dòng INA219 ngõ ra.

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

Tại ngõ ra của bộ tăng áp có điện áp lớn, mà giới hạn đo của cảm biến hiện nay không thể đáp ứng được. Vì vậy, nhóm đã dùng hai điện trở mắc nối tiếp nhau và song song với ngõ ra của bộ tăng áp đó là điện trở ��9 và ��10. Dùng cảm biến INA219 luanvan.co

Điện áp cung cấp cho cảm biến: 3.3VDC. Độ phân giải: ADC 12 bit. Độ phân giải của bộ điến đổi ADC là sự thay đổi nhỏ nhất có thể xảy ra ở đầu ra tương tự bởi kết quả của một thay đổi ở đầu vào số. Độ phân giải ADC phụ thuộc vào số bit, độ phân giải luôn bằng trọng số của LSB (hay còn gọi là kích thước bậc thang step size). Kích thước bậc thang là khoảng thay đổi của Vout khi giá trị đầu vào số thay đổi từ bước này sang bước khác. ADC có N bit thì tổng số mức khác nhau sẽ là 2N và tổng số bậc sẽ là 2N 1. Do đó độ phân giải bằng với tỷ số trong mối quan hệ giữa đầu vào và đầu ra của ADC: Đầu ra tương tự = K x đầu vào số. (3.2) Với K: mức điện thế (hoặc cường độ dòng điện) ở mỗi bậc. Như vậy ta có công thức độ phân giải như sau: Độphângiải = K = ������ 2�� 1 (3.3) Với: ������: đầu ra cực đại. N: là số bit. Cảm biến dòng INA219 tích hợp bộ khuếch đại chính xác đo điện áp trên trở 0,1Ω với độ chính xác 1%. Vì chênh lệch đầu vào tối đa của bộ khuếch đại là ± 320mV, nên cảm biến có thể đo tới ± 3,2A. Với ADC 12 bit bên trong cảm biến, độ phân giải ở phạm vi ± 320mV được tính như sau: Theo công thức (3.3), độ phân giải của cảm biến dòng INA219: Độphângiải = K = ������ 2�� 1 = 320���� 4095 ≈0,08����. Suy ra, độ phân giải ở phạm vi ± 3,2A: luanvan.co

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 61 đo điện áp rơi trên trở ��9 sau đó suy ngược lại điện áp ngõ ra của bộ tăng áp nguồn Z qua công thức sau: ����9 =����ă����á���� �� ��9 ��9 +��10 (3.1)

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 62 Độphângiải = K= 0,08���� 0,1Ω =0.8����. b. Thiết kế khối điều khiển Khối điều khiển ESP8266 được cấp nguồn 5V, ngõ ra kết nối với LCD, cảm biến dòng INA219. Ngoài ra còn kết nối với Opto TLP250 trong mạch kích để điều chế độ rộng xung PWM. Hệ thống sử dụng 2 ESP8266 dùng để điều khiển cho hai bộ tăng áp nguồn Z của 2 tấm pin năng lượng mặt trời. Sơ đồ nguyên lý của khối điều khiển như hình 3.4: Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển ESP8266. Khi có nguồn 5V đầu vào, LED1 sáng báo hiệu có nguồn đầu vào, ESP8266 bắt đầu nhận tín hiệu ngõ ra của cảm biến dòng và bắt đầu xử lý. Sau khi xử lý xong ESP8266 gửi dữ liệu ra LCD20X4 theo chuẩn I2C hiển thị dòng điện và điện áp đo được ở ngõ vào. Đồng thời ESP8266 xử lý điều chế độ rộng xung PWM và đưa ra chân ��5 cấp cho mạch kích IGBT. c. Thiết kế khối kích và cách ly Khối kích và cách ly dùng Mornsun QA01 và Opto TLP250. Hệ thống sử dụng ba mạch kích và cách ly, một mạch kích cho IGBT 1, một mạch kích cho IGBT 2 và mạch còn lại kích cho IGBT 3 (mô phỏng ngắn mạch phía nghịch lưu). Mornsun sử dụng nguồn đầu vào là 15VDC. luanvan.co

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 63 Sơ đồ kết nối của khối kích và cách ly như hình 3.5: Hình 3.5. Sơ đồ nguyên lý mạch kích và cách ly. Khi có nguồn 15V vào, LED2 sáng báo hiệu có nguồn vào Mornsun, tụ ��1 dùng để lọc nguồn vào. Điện áp đi qua Mornsun tạo ngõ ra ± 15V, hai tụ ��2 và ��3 dùng để giảm độ gợn sóng của điện áp ngõ ra Mornsun. Điện áp ngõ ra của Mornsun cấp nguồn cho cho hai tranzitor trong opto TLP250 hoạt động. Hai tranzitor này hoạt động ngược nhau, tranzitor 1 on thì tranzitor 2 off và ngược lại. Đầu vào của opto TLP250 là dạng xung PWM đã được điều chế bởi ESP8266 cấp vào hai đầu của led (chân 2, 3). Giữa hai cực G và E của IGBT có tụ ký sinh vì vậy cần thêm trở ��2 để bảo vệ cho opto TLP250. Ngỏ ra của mạch kích đưa xung kích vào cực G của IGBT. d. Thiết kế khối tăng áp nguồn Z Thực tế, để hòa đồng bộ hệ thống hòa lưới ta có: Điệp áp đầu ra trên tải: ����ả�� = ������ =622��, với m = 0,5 (áp dụng theo công thức 2.50). Tần số đóng cắt của mạch: f = 20 kHz. luanvan.co

Theo công thức (2.32), khoảng thời gian ∆��������: ∆�������� =(1−��) �� =9,6��10 6(��)

Theo công thức (2.33), dòng điện nhấp nhô (ripple) qua cuộn dây: �������������� = ∆���� = ������ �� .∆������ =1,069(��). luanvan.co

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 64 Tuy nhiên, đối với phạm vi đề tài mà nhóm nghiên cứu, chỉ sử dụng 1 tấm pin cho một bộ tăng áp nguồn Z nên điện áp ra nhỏ hơn so với thực tế. Cụ thể: ����ả�� = 144��, m = 0,5. Theo công thức (2.53), suy ra ����ướ�� =36√2=50,91��. Giả sử, điện áp đầu vào của tấm pin đo được ������ =18 V. Điện áp ngắt xác định theo công thức (2.56): ���� =��. √3 2 +0,5=0,933��. Theo công thức (2.57), điện áp điều khiển: ��đ�� =���� �� �� =0,808��. Với �� = ����ướ�� √2 ������ =4. Công suất đầu ra một tấm pin: ����ả�� =50(��). Điện trở trên tải: ����ả�� = ����ả�� 2 ����ả�� = 1442 50 =415(Ω) Chọn R = 410(Ω)

Theo công thức (2.35), dòng điện ngỏ vào: ������ =���� =0,64(��).

Theo công thức (2.38), ta có: �� ≥��(������) = (1 ��)2.����ả��.���� 2 ≈0,3053(����) Chọn cuộn cảm có giá trị L = 0,68 mH.

Theo công thức (2.31), khoảng thời gian ∆������: ∆������ =��.�� =4,04x10 5(��)

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 65 Theo công thức (2.40), dòng điện nhấp nhô qua tụ điện: �������������� = �������������� ����ả�� . Giả sử, dòng điện nhấp nhô qua tụ điện �������������� =0,001(��), suy ra: �������������� =0,144��. Theo công thức (2.41), giá trị tụ điện được xác định: �� = ��.����ả�� ����ả��.��������������.�� ≈98,537(����). Chọn tụ điện có giá trị C = 100 (����). Lựa chọn thiết bị đóng cắt: Dòng trung bình qua van: ���� = ����ả�� ������ = 50 18 =2,78(��). Như vậy ta sẽ chọn IGBT chịu được dòng 2,78A và điện áp chịu được là 144V. Sau khi tính toán và lựa chọn linh kiện, ta có mạch nguyên lý của khối tăng áp nguồn Z: Hình 3.6. Sơ đồ nguyên lý của khối tăng áp nguồn Z. Hệ thống sử dụng 2 bộ tăng áp nguồn Z cho hai tấm pin năng lượng mặt trời. Để mô phỏng ngắn mạch phía nghịch lưu, nhóm sử dụng thêm con IGBT phía ngõ ra bộ tăng áp nguồn Z. e. Thiết kế khối hiển thị Khối hiển thị sử dụng LCD 20X4, giao tiếp theo chuẩn I2C (PCF8574). Hệ thống sử dụng hai LCD để hiển thị điện áp và dòng điện đầu ra của 2 tấm pin năng lượng mặt trời. luanvan.co

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 66 Hình 3.7. Sơ đồ nguyên lý khối hiển thị dùng LCD. Lấy nguồn 3,3V của ESP8266 để cấp vào chân VDD của LCD, giao tiếp giữa LCD với PCF8574 (I2C) như sau: các chân điều khiển RS, R/W, EN kết nối lần lượt với IO0, IO1, IO2 của PCF8574, các chân dữ liệu từ D4 D7 của LCD kết nối lần lượt với các chân từ IO4 IO7 của PCF8574, chân SCL, SDA của PCF8574 kết nối với chân D1 và D2 của ESP8266. f. Thiết kế khối nguồn Bảng 3.1. Điện áp và dòng điện hoạt động của các linh kiện Tên linh kiện Điện áp làm việc Dòng điện làm việc tối đa ESP8266 5V 170mA. LCD 3,3V 2.5mA Mornsun 15V 130mA Cảm biến dòng INA219 3,3V Opto TLP250 15V 11mA Theo bảng trên ta có: Nguồn 15V cấp cho Mornsun và Opto TLP250 hoạt động. - Nguồn 5V cấp cho ESP8266. LCD và cảm biến dòng INA219 lấy nguồn 3,3V của ESP8266 để hoạt động. Dòng điện làm việc của nguồn 15V: I15V = 130mA + 11mA = 141mA. luanvan.co

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 67 Dòng điện làm việc của nguồn 5V: I5V = 170mA + 2.5mA = 172.5mA. Nguồn cấp cho hệ thống hoạt động dùng 2 bộ nguồn tổ ong 15V/3A và 5V/1A Nguồn tổ ong hay còn gọi là nguồn xung là bộ nguồn có tác dụng biến đổi nguồn điện áp xoay chiều sang nguồn điện một chiều bằng chế độ dao động xung tạo bằng mạch điện tử kết hợp với một biến áp xung. Sở dĩ nhóm lựa chọn nguồn xung vì giá thành rẻ, gọn, nhẹ, dễ tích hợp cho những thiết bị nhỏ gọn, hiệu suất chuyển đổi cao. 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch Hình 3.8. Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống. Trên đây là sơ đồ nguyên lý của hệ thống. Hệ thống dùng 2 tấm pin năng lượng mặt trời, đồng nghĩa với việc dùng 2 ESP8266, 2 LCD hiển thị, 2 cảm biến ngõ vào MCU 219 đo điện áp và dòng điện ngõ ra của pin, 2 cảm biến MCU 219 đo dòng điện ngõ ra của bộ tăng áp nguồn Z, 2 bộ tăng áp nguồn Z, 3 mạch kích kích đóng ngắt cho 3 IGBT (2 mạch kích cho 2 IGBT của bộ tăng áp nguồn Z và 1 mạch kích cho IGBT bên mô phỏng ngắn mạch) và 1 bộ mô phỏng ngắn mạch bên phía nghịch lưu. luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 68 CHƯƠNG 4: THI CÔNG HỆ THỐNG 4.1 THI CÔNG HỆ THỐNG 4.1.1 Thi công bo mạch Hệ thống gồm có ba mạch thi công chính: mạch điều khiển, mạch kích và mạch tăng áp nguồn Z. Dưới đây là sơ đồ thi công mạch in của các mạch trên. Sơ đồ mạch in của mạch điều khiển: Hình 4.1. Sơ đồ mạch in của mạch điều khiển. Bảng 4.1. Bảng linh kiện sử dụng trong mạch điều khiển. STT Tên linh kiện Giá trị Dạng vỏ Chú thích 1 Kit NodeMCU ESP8266 5V ESP8266 MCU Verson 1.0 2 LCD 20X4 3.3V LCD20X4A 3 Module I2C CONN SIL4 4 Cảm biến dòng MCU 219 3.2A INA219 5 Điện trở (R7) 330Ω RES40 6 LED 1 20mA LED 7 Jack DC 5V DC-JACK 8 Domino 2 Pin 10A/300V CONN SIL2 Sơ đồ mạch in của mạch kích: luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 69 Hình 4.2. Sơ đồ mạch in của mạch kích. Bảng 4.2. Bảng linh kiện sử dụng trong mạch kích. STT Tên linh kiện Giá trị Dạng vỏ Chú thích 1 Điện trở R1, R3, R5 330Ω RES60 2 R1_NGUỒN, R2_NGUỒN, R3_NGUỒN 1kΩ RES40 3 Tụ Mica C1, C2, C5, C7, C10, C11 10���� CAP50M 4 Tụ hóa C3, C8, C12 100����,50�� CAPPRD350W 5 Tụ Mica C4, C6, C9 100nF CAP70M 6 LED2, LED3, LED4 20mA LED 7 Mornsun QA01 15V IC_NGUỒN 8 TLP250 1.5A SW DIP4 9 Domino 2 Pin 10A/300V CONN SIL2 Sơ đồ mạch in của bộ tăng áp nguồn Z: luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 70 Hình 4.3. Sơ đồ mạch in của mạch nguồn Z. Bảng 4.3. Bảng linh kiện sử dụng trong mạch nguồn Z. STT Tên linh kiện Giá trị Dạng vỏ Chú thích 1 IGBT FGA 25N120 JACK3 2 Cuộn cảm 0.68mH JACK1 3 Diode D1, D2 5A/1000V Diode30 4 Domino 2 Pin 10A/300V 5 Tụ hóa 100����,450�� CAPPRD750W 4.1.2 Lắp ráp và kiểm tra a. Lắp ráp module nguồn luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 71 Hình 4.4. Module nguồn xung. Tiến hành lắp module nguồn, hệ thống sử dụng hai module nguồn 15V và 5V. b. Lắp ráp khối điều khiển Hình 4.5. Khối điều khiển sau khi lắp ráp Sau khi hàn linh kiện cho khối điều khiển thì sản phẩm như hình 4.5. Khối điều khiển có ESP8266, hai cảm biến dòng MCU 219 và LCD hiển thị. luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 72 Hình 4.6. Khối điều khiển sau khi lắp chân LCD lên. c. Lắp ráp mạch kích Hình 4.7. Mạch kích sau khi lắp ráp. Ở hình 4.7, mạch trên gồm ba mạch kích kích đóng ngắt cho IGBT ở hai mạch tăng áp và một mạch mô phỏng ngắn mạch phía nghịch lưu. d. Lắp ráp bộ tăng áp nguồn Z luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 73 Hình 4.8. Bộ tăng áp nguồn Z sau khi lắp ráp. Bộ tăng áp nguồn Z sau khi hàn xong linh kiện như hình 4.8. Bộ tăng áp gồm có 1 domino ngỏ vào từ pin năng lượng mặt trời, 1 domino ngỏ ra tải, 2 diode, 1 tụ điện 100����, 1 IGBT và 1 cuộn cảm 0,68mH. 4.2 ĐÓNG GÓI VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH Đề tài thiết kế và thi công bộ điều khiển giám sát DC link dùng hai tấm pin năng lượng mặt trời cho hai phân khu của một xí nghiệp. Bộ điều khiển giám sát DC link được lắp dưới tấm pin năng lượng mặt trời và lắp đặt trên mái. Vì vậy, nhóm đã thiết kế nên mô hình giống ngôi nhà, phần mái được lắp tấm pin mặt trời và bộ điều khiển giám sát DC link. luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 74 Hình 4.9. Mặt trước của mô hình. Hình 4.10. Mặt sau của mô hình. Mô hình được thiết kếvới chiều dài: 1150mm, chiều rộng: 580mm và chiều cao: 770mm. Mỗi tấm pin năng lượng mặt trời được lắp trên mái của một phân khu. Bên trái hình 4.9 là phân khu 1, bên phải là phân khu 2. Phía sau mỗi LCD hiển thị sẽ được lắp bộ điều khiển DC link và phần phía dưới của LCD là phần thân ngôi nhà. luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 75 4.3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 4.3.1 Lưu đồ giải thuật Hình 4.11. Lưu đồ hệ thống. Khi vừa cấp điện cho nguồn 5V: ESP8266hoạtđộng cấpnguồnchocảmbiếndòngMCU 219vàLCDhoạtđộng. ESP8266 thiết lập kết nối wifi để bắt đầu gửi dữ liệu lưu trữ lên firebase. Cảm biến dòng MCU lấy giá trị dòng điện, điện áp đo được từ tấm pin năng lượng mặt trời gửi cho khối điều khiển (ESP8266). ESP8266 tiến hành điều chế độ rộng xung PWM và gửi cho mạch kích. Khi vừa cấp điện cho nguồn 15V: Mạch kích hoạt động, opto TLP250 trong mạch kích nhận tín hiệu xung PWM từ khối điều khiển ESP8266 và tiến hành tạo xung kích cho IGBT trong bộ tăng áp nguồn Z. Pin năng lượng mặt trời sẽ cấp nguồn cho bộ tăng áp nguồn Z hoạt động tiến hành nâng điện áp lên. Cảm biến điện áp ngõ ra đo điện áp và gửi về khối điều Lấydữliệutừcảm biếnMCU 219 Bộtăngápnguồn Z MạchláiIGBT Hiệuchỉnhxung PWM NodeMCUESP 8266 HiểnthịLCD NghịchlưuPinMặtTrời Kiểmtrakết nốiWifi Gửidữliệulên firebase EEPROM False True Bắtđầu luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 76 khiển để giám sát. Trong quá trình nâng điện áp của bộ tăng áp nguồn Z, phía nghịch lưu cũng tiến hành mô phỏng ngắn mạch. 4.3.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển a. Giới thiệu phần mềm Arduino IDE Arduino IDE là phần mềm dùng để lập trình cho Arduino. Môi trường lập trình đơn giản dễ sử dụng, ngôn ngữ lập trình Wiring dễ hiểu và dựa trên nền tảng C/C++. Arduino IDE có thể chạy trên ba nền tảng phổ biến nhất hiện nay là Windows, MAC OSX và Linux. Hai hàm để tạo ra một chương trình vòng thực thi có thể chạy được:  Setup(): hàm này chạy mỗi khi khởi động một chương trình, dùng để thiết lập các cài đặt.  Loop(): hàm này được gọi lặp lại cho đến khi tắt nguồn board mạch. Hình 4.12. Giao diện phần mềm Arduino IDE.

Vùng lệnh: bao gồm các nút lệnh menu (File, Edit, Sketch, Tools, Help). Phía dưới là các icon cho phép sử dụng các chức năng thường dùng của IDE.

Vùng viết chương trình: Các đoạn code sẽ được viết trong vùng này. Tên chương trình được hiển thị ngay dưới dãy các icon, như ở hình 4.12 tên chương trình

luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 77 là “Blink”. Phía sau tên chương trình có một dấu “§” có nghĩa là đoạn chương trình chưa được Vùnglưu.thông báo (Debug): Những thông báo từ IDE sẽ được hiển thị tại đây. Góc dưới cùng bên phải hiển thị loại board Arduino và cổng COM được sử dụng. b. Viết chương trình hệ thống #include <ESP8266WiFi.h> #include <FirebaseArduino.h> #include <Wire.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> #include <Adafruit INA219.h> LiquidCrystal I2C lcd(0x27, 20, 4); #define FIREBASE HOST "do an tot nghiep 2019 7b1fb.firebaseio.com" #define FIREBASE AUTH "" #define WIFI SSID "D405 2" #define WIFI_PASSWORD "hoithaytri" #define PWM PIN 14 #define PWM PIN N 12 Adafruit INA219 ina219 A(0x40); Adafruit INA219 ina219 B(0x41); float shuntvoltage A = 0; float busvoltage A = 0; float current mA A = 0; float loadvoltage A = 0; float shuntvoltage B = 0; float busvoltage B = 0; float current mA B = 0; float loadvoltage B = 0; void setup() { Wire.begin(D1,D2); Serial.begin(9600); ina219 A.begin(); ina219 B.begin(); lcd.init(); lcd.clear(); lcd.backlight(); analogWriteFreq(20000); Connect wifi(); Firebase.begin(FIREBASE HOST, FIREBASE AUTH); delay(3000); lcd.clear(); lcd.setCursor(3, 0); lcd.print("HO GIA DINH 1"); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Dien Ap Ra : "); luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 78 lcd.setCursor(0,2); lcd.print("Dien Ap Pin : "); lcd.setCursor(0,3); lcd.print("Dong Dien Pin: "); } void loop() { Read INA219 Values A(); Read INA219 Values B(); Update Data(); charge cycle(); } void charge cycle() { float m = 0.5; int U in = busvoltage A; if( U in < 10 ) { analogWrite(PWM PIN, 562.27); {else} float ud = 0.5 + m*sqrt(3)/2; float A = 16.6*sqrt(2)/U in; float udk = ud m/A; analogWrite(PWM PIN , udk * 1023); } analogWrite(PWM PIN N , 68.541); } void Connect wifi() { WiFi.begin(WIFI SSID, WIFI PASSWORD); while (WiFi.status() != WL CONNECTED) { delay(5000); Serial.print("."); } Serial1.print("Connecting"); lcd.clear(); lcd.setCursor(2, 0); lcd.print("DO AN TOT NGHIEP"); lcd.setCursor(1, 1); lcd.print("WiFi Connecting..."); delay(2000); Serial1.println(); Serial1.print("Connected: "); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(" WiFi Connected "); Serial1.println(WiFi.localIP()); luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 79 lcd.setCursor(1, 2); lcd.print("IP: "); lcd.print(WiFi.localIP()); } void Read INA219 Values A() { shuntvoltage A = ina219 A.getShuntVoltage mV(); busvoltage A = ina219 A.getBusVoltage V(); current mA A = ina219 A.getCurrent mA(); } void Read INA219 Values B() { shuntvoltage B = ina219 B.getShuntVoltage mV(); busvoltage B = ina219 B.getBusVoltage V(); current mA B = ina219 B.getCurrent mA(); } void Update Data() { float U out tt = busvoltage B * 41/10 ; int U out = U out tt ; lcd.setCursor(13, 1); lcd.print(U out); lcd.print("V "); lcd.setCursor(13,2); lcd.print(busvoltage A); lcd.print("V "); int current Pin = current mA A; lcd.setCursor(14,3); lcd.print(current Pin); lcd.print("mA "); Firebase.setFloat("/Phân Khu 1/Điện Áp Pin", busvoltage A ); Firebase.setFloat("/Phân Khu 1/Dòng Điện Pin", current mA A ); Firebase.setFloat("/Phân Khu 1/Điện Áp Ra", U out tt ); Firebase.pushFloat("/Phân Khu 1/Luu tru/Điện Áp Pin", busvoltage A ); Firebase.pushFloat("/Phân Khu 1/Luu tru/Dòng Điện Pin", current mA A ); Firebase.pushFloat("/Phân Khu 1/Luu tru/Điện Áp Ra", U out tt ); delay(1500); } 4.3.3 Phần mềm lập trình cho điện thoại a. Giới thiệu phần mềm Mit App Inventor MIT App Inventor cho Android là một ứng dụng web nguồn mở ban đầu được cung cấp bởi Google và hiện tại được duy trì bởi Viện Công nghệ Massachusetts, viết tắt là (MIT). Mục tiêu cốt lõi của Mit App Inventor là giúp đỡ những người chưa có kiến thức về ngôn ngữ lập trình từ trước có thể tạo ra những ứng dụng có ích trên hệ điều hành Android. luanvan.co

của một ứng dụng Android: Nút bấm, nút lựa chọn, chọn ngày giờ, ảnh, văn bản, thông báo, kéo trượt, trình duyệt web.

 Cảm biến: đo gia tốc, đọc mã vạch, tính giờ, xác định địa điểm, đo tốc độ, đo khoảng cách xa gần với vật thể  Kết nối: Danh bạ, email, gọi điện, chia sẻ thông qua các ứng dụng mạng xã hội khác trên thiết bị, nhắn tin, sử dụng twitter qua API, bật ứng dụng khác, bluetooth, bật trình duyệt.

 Lưu trữ: đọc hoặc lưu tệp txt, tạo cơ sở dữ liệu đơn giản trên điện thoại hoặc trên đám mây thông qua server tự tạo hoặc Firebase.  Và rất nhiều mở rộng do các nhà lập trình hoạt động riêng liên tục thêm vào như là: mua bán trong ứng dụng, báo thức, cảm biến ánh sáng, kết nối dữ liệu SQLite…  Thiết kế app cho thiết bị ardroid Để sử dụng mit app inventor ta truy cập vào trang web: http://ai2.appinventor.mit.edu sau đó đăng nhập tài khoản google và bắt đầu.

 Sử dụng nhiều tính năng trên điện thoại: chụp ảnh, quay phim, chọn ảnh, bật video, audio, thu âm, nhận diện giọng nói, chuyển lời thoại thành đoạn văn …  Hỗ trợ xây dựng game bằng các components: Ball, Canvas, ImageSpirte.

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 80  Những tính năng có trên MIT App Inventor: 16  Cho phép xây dựng nhanh chóng những thành phần cơ bản (components)

16 https://tinhte.vn/threads/gioi thieu ve ngon ngu drag and drop cua mit app inventor.2714263/ luanvan.co

Hình 4.13. Giao diện quản lý project. Để tạo một project mới ta chọn Start new project sau đó đặt tên cho project mới. Giao diện chính xuất hiện, ở đây ta bắt đầu thiết kế app. Hình 4.14. Giao diện thiết kế của mit app inventor.  Thiết kế giao diện cho app điều khiển Để thiết kế giao diện cho app ta chọn mục Designer sau đó tiến hành thiết kế, kết quả như hình bên dưới:

luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 81

 Tính năng Firebase database: luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 82 Hình 4.15. Thiết kế giao diện  Viết chương trình cho app điều khiển Để viết chương trình cho app điều khiển ta chọn mục Blocks sau đó tiến hành viết chương trình. Hình 4.16. Chương trình điều khiển. b. Giới thiệu phần mềm giám sát Firebase Firebase là một cơ sở dữ liệu thời gian thực hoạt động trên nền tảng đám mây được cung cấp bởi Google nhằm lập trình nhanh các ứng dụng bằng cách đơn giản hóa các thao tác với cơ sở dữ liệu.

Firebase có nhiều tính năng và lợi ích chẳn hạn như: Realtime Database, bảo mật, làm việc offline, xác thực người dùng, firebase hosting Đề tài chỉ thực hiện việc giám sát và lưu trữ dữ liệu nên chỉ sử dụng tính năng realtime database.

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 83  Firebase lưu trữ dữ liệu database dưới dạng JSON và đồng bộ thời gian thực đến mọi kết nối của khách hàng. Khi xây dựng những ứng dụng đa nền tảng như Android, IOS và JavaScrip SDKs, tất cả các khách hàng sẽ chia sẻ trên một cơ sở dữ liệu Firebase và tự động cập nhật với dữ liệu mới nhất.  Tự động tính toán quy mô ứng dụng. Ngoài ra firebase còn sử dụng NoSQL, giúp cho database không bị bó buộc trong các bảng và các trường mà có thể tùy ý xây dựng database theo cấu trúc riêng của người dùng.  Cho phép phân quyền một cách đơn giản bằng cú pháp tương tự như javascript. Firebase hoạt động dựa trên nền tảng cloud có nghĩa là mọi thứ có kết nối internet thì đều có thể “tương tác” với firebase. ESP8266 có kết nối internet nên có thể dùng ESP8266 để lấy dữ liệu từ cảm biến và gửi lên firebase.  Tạo một tài khoản trên Firebase: Đăng nhập Firebase bằng cách dùng tài khoản Google. Sau đó nhấn chọn Get Started For Free để tạo project mới. Hình 4.17. Giao diện hiển thị khi mới mở phần mềm. Sau đó điền tên project và nhấn nút Greate project để kết thúc phần tạo project mới. luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 84 Hình 4.18. Giao diện tạo project mới. Tạo dữ liệu trong database, tạo database mới tại thẻ database. Hình 4.19. Giao diện tạo database mới tại thẻ database. Sau khi tạo xong database tại thẻ database chọn realtime database (1). Sau đó chỉnh lại rule (2) cho database, cho phép ai cũng có thể ghi và đọc dữ liệu, chỉnh null thành true (3), sau đó nhấn publish (4) để lưu lại. luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 85 Hình 4.20. Giao diện bắt đầu làm việc với database. Sau đó chúng ta viết chương trình cho ESP8266, và kết quả như hình sau: Hình 4.21. Giao diện giám sát và lưu trữ trên database. c. Viết chương trình hệ thống Chương trình giám sát điện áp và dòng điện ngõ vào ra: Phân khu 1: luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 86 Phân khu 2: luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 87 4.4 LẬP TRÌNH MÔ PHỎNG 4.4.1 Lưu đồ Hình 4.22. Lưu đồ điều khiển. Trong lưu đồ điều khiển hình 4.22, khi bắt đầu sẽ khởi tạo các biến, các chân của ESP8266 kết nối với cảm biến dòng MCU 219, với LCD và với firebase. Thiết lập tốc độ baud và cấu hình cho chân điều khiển Thiết lập cấu hình kết nối wifi, tạo vòng lặp kiểm tra kết nối wifi, nếu kết nối được wifi thì bắt đầu thiết lập kết nối firebase. MCU ESP lấy dữ liệu từ cảm biến MCU 219, truyền dữ liệu hiển thị trên luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 88 LCD thông qua chuẩn I2C, xử lý dữ liệu hiệu chỉnh PWM xuất ra chân GPIO D5. Sau đó kiểm tra kết nối wifi, nếu đã kết nối thì tiến hành gửi dữ liệu lên firebase, ngược lại thì quay lại lấy dữ liệu từ cảm biến. Sau khi gửi dữ liệu lên firebase trở về lấy giá trị của cảm biến và tiếp tục vòng lặp. 4.4.2 Xử lý tín hiệu hay hình ảnh Hệ thống xây dựng trên hai phân khu, dùng hai bộ tăng áp nguồn Z. Để mô phỏng chi tiết các dạng sóng và điện áp, nhóm chia ra phân tích theo hai hướng sau: a. Xét trên một phân khu Hình 4.23. Mô phỏng mạch tăng áp nguồn Z trên một phân khu. Để lập trình mô phỏng cho bộ tăng áp nguồn Z, nhóm đã sử dụng phần mềm PSIM để tiến hành mô phỏng dạng xung như hình 4.23. Sử dụng hai Oscilloscop: SCOPE1 và SCOPE1222 để mô phỏng dạng sóng. SCOPE1 kênh A hiển thị dạng sóng điện áp ngỏ vào, kênh B hiển thị dạng sóng điện áp ngỏ ra trên tụ. SCOPE1222 kênh A hiển thị dạng sóng mang, kênh B hiển thị dạng sóng xung kích, kênh C hiển thị điện áp ngắn mạch và kênh D hiển thị dạng sóng ngắn mạch. Kết quả mô phỏng như sau: luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 89

Hình 4.24. Dạng sóng điện áp trên SCOPE1. Từ dạng sóng hình 4.24, ta thấy điện áp ngõ vào đúng bằng 18V và điện áp ngõ ra xấp xỉ bằng 144VDC Hình 4.25. Dạng sóng điện áp trên SCOPE1222. Từ dạng sóng hình 4.25, dạng sóng mang kênh A là sóng tam giác, dạng sóng xung kích kênh B là sóng vuông, dạng sóng thời gian ngắn mạch kênh C đúng bằng 0.067V và dạng sóng ngắn mạch phần dưới kênh D là sóng vuông b. Xét trên cả hệ thống luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 90 Hình 4.26. Mô phỏng mạch tăng áp nguồn Z toàn hệ thống. Hệ thống gồm có hai phân khu, mỗi phân khu dùng một tấm pin năng lượng mặt trời, cả hai phân khu đều dùng bộ tăng áp nguồn Z với các thông số như nhau. Ngõ ra bộ tăng áp của mỗi khu được kết nối lại với điện áp ra của mỗi phân khu là như nhau. Xét điện áp vào của bộ tăng áp nguồn Z (nguồn pin năng lượng mặt trời) của hai phân khu là như nhau: ������ 1 =������ 2 =18��. luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 91

Hình 4.27. Dạng sóng điện áp ngõ vào của hai phân khu bằng nhau. Hình 4.28. Dạng sóng điện áp ngõ ra của hai phân khu. Theo hình 4.28, ta thấy điện áp ngõ ra của mỗi bộ tăng áp đều bằng xấp xỉ 144VDC. Xét điện áp vào của bộ tăng áp nguồn Z (nguồn pin năng lượng mặt trời) của hai phân khu là khác nhau, giả sử: ������ 1 =18����à������ 2 =20�� luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 92 Hình 4.29. Dạng sóng điện áp ngõ vào của hai phân khu khác nhau Hình 4.30. Dạng sóng điện áp ngõ ra của hai phân khu.

4.5 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC

luanvan.co

Theo hình 4.30, ta thấy điện áp ngõ ra của hai phân khu xấp xỉ bằng 144VDC mặc dù ngõ vào có sự khác nhau. Từ hai trường hợp trên có thể thấy, bộ tăng áp nguồn Z cho ra điện áp ổn định với điện áp điều khiển tương ứng và không thay đổi khi điện áp ngõ vào thay đổi. Điện áp ngõ ra của hai bộ tăng áp bằng nhau thỏa mãn điều kiện link điện áp DC của hai phân khu lại với nhau thành điện áp DC link.

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 93 Bước 1: Cấp nguồn cho hệ thống, hệ thống sử dụng nguồn kích độc lập là 220VAC cho mạch điều khiển, khi cấp nguồn thì đèn báo hiệu cho mạch điều khiển có điện sáng lên. Bước 2: Kết nối wifi cho điện thoại. Bước 3: Tiến hành cài đặt app Doantotnghiep trên điện thoại sử dụng hệ điều hành Android. Bước 4: Sau khi cài đặt app xong. Mở ứng dụng trên điện thoại lên, giao diện điện thoại sẽ có 2 chế độ lựa chọn: Hình 4.31. Giao diện app khi mới mở lên. Người dùng có hai lựa chọn để sử dụng: Tư vấn lắp đặt. Giám sát và điều khiển điện áp ngõ ra  Đối với lựa chọn Tư vấn lắp đặt: lựa chọn này thường cho những hộ gia đình mới lắp đặt, cần tư vấn về giá cả lắp đặt, công suất và sản lượng điện... Khi click mục tư vấn lắp đặt người dùng cũng sẽ có 2 lựa chọn: luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 94 Hình 4.32. Giao diện tư vấn lắp đặt. Tùy vào nhu cầu lắp đặt của người dùng ta có 2 lựa chọn: theo diện tích mái nhà và theo sản lượng tiêu thụ.  Theo diện tích mái nhà: sau khi clickvào mục THEO DIỆN TÍCH MÁI NHÀ sẽ có giao diện như sau: Hình 4.33. Giao diện tư vấn lắp đặt theo diện tích mái nhà. luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 95 Người dùng nhập diện tích mái nhà cần lắp đặt ở mục diện tích mái, sau đó nhấn vào mục chọn loại pin, giao diện chọn loại pin như hình sau: Hình 4.34. Giao diện chọn loại pin. Người dùng click chọn loại pin phù hợp với nhu cầu lắp đặt, để biết thêm về thông tin pin người dùng click vào XEM ở mục thông tin pin, giao diện thông tin pin như hình sau: Hình 4.35. Giao diện thông tin pin. luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 96 Ở mục thông tin pin người dùng có thể thay đổi xem các loại pin khác bằng cách click vào spiner và lựa chọn loại pin mà người dùng muốn xem thêm thông tin pin. Để biết được giải pháp lắp đặt ta click vào nút SUBMIT để xem giải pháp tư vấn cho người dùng: Hình 4.36. Giao diện giải pháp lắp đặt theo diện tích mái nhà. Ở mục giải pháp lắp đặt này người dùng có thể biết được số lượng tấm pin cần sử dụng, công suất lớn nhất của hệ thống, sản lượng điện sinh ra trên tháng và tổng chi phí dự kiến (đã bao gồm 10% VAT) cho hệ thống.  Theo sản lượng điện tiêu thụ: sau khi click vào mục THEO SẢN LƯỢNG ĐIỆN TIÊU THỤ sẽ có giao diện như sau: luanvan.co

Hình 4.37. Giao diện tư vấn lắp đặt theo sản lượng điện tiêu thụ. Người dùng tiến hành nhập lượng điện tiêu thụ hàng tháng cần lắp đặt vào mục sản lượng điện tiêu thụ trên tháng, sau đó lựa chọn loại pin cần lắp đặt. Lúc này, nếu người dùng muốn xem thông tin pin thì click vào XEM ở mục thông tin pin (thao tác tương tự như phần tư vấn lắp đặt theo diện tích mái nhà). Để biết giải pháp lắp đặt thì nhấn nút SUBMIT giao diện giải pháp lắp đặt như sau: Hình 4.38. Giao diện giải pháp lắp đặt theo sản lượng điện tiêu thụ. luanvan.co

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ

CÔNG NGHIỆP Y SINH 97

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 98  Đối với lựa chọn giám sát điện áp: sau khi lắp đặt xong hệ thống, người dùng sẽ giám sát được điện áp đầu vào và đầu ra. Hình 4.39. Giao diện khi click vào mục giám sát điện áp. Ở giao diện giám sát điện áp nhóm thực hiện trên hai hộ gia đình vì vậy có hai nút nhấn: phân khu 1 và phân khu 2. Sau đó click chọn phân khu cần giám sát điện áp, giao diện giám sát điện áp như sau: Hình 4.40. Giao diện giám sát điện áp phân khu 1. luanvan.co

CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 99 Để cập nhật điện áp người dùng click vào nút UpDate, hệ thống sẽ cập nhật các giá trị theo thời gian thực của hệ thống. Bước 5: Người dùng có thể giám sát điện áp của mình bằng Firebase: sau khi vào Firebase, người dùng chọn mục RealTime Database để xem. Hình 4.41. Giao diện giám sát điện áp. luanvan.co

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 100 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ

Sau thời gian nghiên cứu thực hiện đề tài trong 20 tuần, nhóm đã nghiên cứu và biết cách sử dụng cảm biến dòng INA219, biết sử dụng vi điều khiển ESP8266, biết thiết kế mạch kích cho IGBT, biết lập trình trên Mit App Inventor tạo ra app giám sát điện áp gửi lên firebase lưu trữ và tư vấn lắp đặt điện mặt trời, biết lập trình trên arduino điều chế độ rộng xung PWM. Mô hình sau khi thiết kế và chạy thử nghiệm đã được hoàn chỉnh. Sản phẩm đạt được mục tiêu đặt ra. Cảm biến đọc về tương đối chính xác, hệ thống chạy ổn định khi bật tắt nhiều lần. Giao diện app dễ nhìn, thao tác giám sát đơn giản dễ sử dụng.

Mô hình hoạt động khá ổn định nhưng vì điều kiện thời tiết không thích hợp cho việc chạy thử nghiệm hệ thống nên nhóm đã dùng đèn chiếu cho tấm pin năng lượng mặt trời, vì thế công suất của tấm pin không đủ và điện áp ngõ ra cũng thay đổi theo công suất ngỏ vào. Bên cạnh đó, điện áp ngỏ ra còn thay đổi chưa ổn định được điện áp. Về sản phẩm, hình thức chỉ dừng lại ở mô hình đối với thực tế cần nhỏ gọn hơn, điện áp và công suất lớn hơn để phù hợp với hộ gia đình thực tế. 5.1 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN Theo kết quả tính toán lý thuyết trình bày ở chương 3 và kết quả mô phỏng ở mục 4.4.2 ta được: điện áp đầu vào ������ =18������; Công suất của hệ thống P = 50W; Hệ số điều chế m = 0.5; Điện áp lưới ����ướ�� =51������; Điện áp điều khiển ��đ�� = 0,808�� ta tính được điện áp ngõ ra ����ả�� =144������. Ở kết quả thực nghiệm, nhóm dùng đèn chiếu cho tấm pin năng lượng mặt trời nên công suất tấm pin không đạt đủ công suất P = 50W. Sau khi phân tích, nhóm đã xác định được công suất lớn nhất mà tấm

pin đạt được với công suất P = 5,4W. Với công suất P = 5,4W ta tính điện được áp ngõ ra như sau: ����ả��,54�� =√����ả��,50�� 2.��54�� ��50�� =√1442.5,4 50 =47�� Áp dụng công thức (2.51), với điện áp ngõ vào ������ =18������, m = 0.5, điện áp ngõ ra ����ả�� =47��, ta tính được điện áp lưới: luanvan.co

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 101 ����ướ��,54�� = ����ả��,5.4�� �� √2 = 470,5 √2 =16,6������. Điện áp ngắt được xác định theo công thức (2.56) như sau: ���� =��. √3 2 +0,5=0,933��. Điện áp điều khiển xác định theo công thức (2.57) như sau: ��đ�� =���� �� �� =���� �� ����ướ�� √2 ������ =0,5496��. Tóm lại, đối với kết quả thực nghiệm sẽ dựa vào kết quả tính toán lý thuyết ứng với công suất P = 5,4W để so sánh và đối chiếu. 5.2 CẢM BIẾN Cảm biến dòng INA219 đọc về giá trị dòng điện và điện áp ngõ vào và điện áp ngõ ra. Với sai số lý thuyết ±1%. Hình 5.1. Hình ảnh hiển thị giá trị đọc về của cảm biến. luanvan.co

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 102 Hình 5.2. Giá trị điện áp ngõ vào đo bằng đồng hồ số. Hình 5.3. Giá trị điện áp ngõ ra đo bằng đồng hồ số. So sánh điện áp pin ở hình 5.1 và 5.2 ta thấy chênh lệch điện áp là 0,77V. Điện áp ngõ ra ở hình 5.1 và 5.3 chênh lệch 1V. Nguyên nhân xảy ra sự chênh lệch này là do kết nối mạng và thời gian cập nhật giá trị lên LCD chậm. 5.3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 5.3.1 Hiển thị trên LCD LCD dùng để hiển thị trạng thái kết nối Wifi, hiển thị điện áp, dòng điện ngõ vào và điện áp ngõ ra. luanvan.co

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 103

Hình 5.4. Hiển thị kết nối Wifi. Khi vừa cấp nguồn điện cho hệ thống, ESP8266 sẽ tiến hành kết nối wifi và hiển thị trạng thái kết nối wifi lên LCD. Sau 2 giây kết nối, màn hình LCD chuyển sang hiển thị giá trị điện áp, dòng điện của các phân khu. 5.3.2 Kết quả giám sát  Giám sát trên app điện thoại: Khi vào giao diện giám sát mỗi lần nhấn nút UpDate hệ thống sẽ tự động cập nhật các giá trị như điện áp pin, dòng điện pin, giá trị điện áp trả về. Hình 5.5. App giám sát với điện áp vào 18,784 volt. luanvan.co

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 104 Ở hình 5.5, điện áp ngõ vào ở phân khu 1 là 18,784V được nâng áp lên đến 46,3792V ở điện áp ngõ ra. Hình 5.6. App giám sát với điện áp vào 19,072 volt. Ở hình 5.6, điện áp ngõ vào ở phân khu 2 là 19,072V được nâng áp lên đến 45,4608V ở điện áp ngõ ra. Hình 5.7. App giám sát với điện áp vào 19,352 volt. Ở hình 5.7, điện áp ngõ vào 19,352V được nâng áp lên đến 45,5592V ở điện áp ngõ ra. luanvan.co

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 105  Giám sát trên Firebase: Hình 5.8. Giao diện firebase với điện áp vào 11,224 volt. Ở hình 5.8, khi công suất của tấm pin chưa đạt đến công suất cực đại ứng với P = 5,4W, điện áp ngõ vào phân khu 1 (tương ứng với hộ gia đình 1) là ������ = 11,244V được nâng áp lên đến 26,151V ở điện áp ngõ ra ứng với công suất P = 1,649W. Điện áp ngõ ra ở phân khu 2 (tương ứng với hộ gia đình 2) là 26V xấp xỉ bằng với điện áp ngõ ra ở phân khu 1. Hình 5.9. Giao diện firebase với điện áp vào 19,82 volt. Ở hình 5.9, điện áp ngõ vào phân khu 1 (tương ứng với hộ gia đình 1) là ������ = 19,82V được nâng áp lên đến 44,903V ở điện áp ngõ ra. Điện áp ngõ ra ở phân khu 2 (tương ứng với hộ gia đình 2) là 45V xấp xỉ với điện áp ngõ ra ở phân khu 1. luanvan.co

luanvan.co

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 106

Hình 5.10. Giao diện firebase với điện áp vào 19,2 volt. Ở hình 5.10, điện áp ngõ vào phân khu 1 (tương ứng với hộ gia đình 1) là ������ = 19,2V được nâng áp lên đến 45.559V ở điện áp ngõ ra. Tóm lại, từ tất cả các kết quả hiển thị trên LCD, trên app điện thoại và trên firebase thì điện áp ngõ vào thay đổi từ 18 đến 19V, điện áp ngõ ra dao động từ 45 đến 46V. So với điện áp tính toán lý thuyết thì điện áp ngõ vào thay đổi thì điện áp ngõ ra vẫn ổn định ở mức 47V còn đối với thực nghiệm ngõ ra chưa ổn định còn dao động ở mức 45 đến 46V. Chênh lệch điện áp ở ngõ ra từ 1 đến 2V. Nguyên nhân của sự chênh lệch này là do điện áp rơi trên các linh kiện gây tổn hao điện áp ngõ ra cộng với sai số đọc về của cảm biến. Bên cạnh đó, điện áp ngõ ra của hai phân khu chênh nhau trong khoảng 1V, nguyên nhân xảy ra chênh lệch này do điện áp rơi trên đường dây và cảm biến đọc về không đồng bộ (hai hộ gia đình dùng 2 cảm biến khác nhau).

o Nắm được cơ bản các nguyên lý của các bộ tăng áp.

o Thiết kế, thi công và viết chương trình cho vi điều khiển MCU ESP8266 và cho cảm biến dòng MCU 219.

o Hiểu được về ứng dụng của IoT trong lĩnh vực khoa học và đời sống và cách thức hoạt động của nó áp dụng vào thực tiễn.

o Thi công hoàn chỉnh được phần cứng.

o Lưu trữ được dữ liệu trên Firebase.

o Phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo, khả năng học hỏi và giải quyết vấn đề.

CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 107 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu và làm việc, nhóm đã cố gắng tìm hiểu thu thập thông tin liên quan đến đề tài và cuối cùng đồ án tốt nghiệp “Thiết kế, thi công bộ điều khiển giám sát DC link trong hệ thống điện mặt trời” đã được hoàn thành đúng thời gian quyNhữngđịnh.công việc mà nhóm đã hoàn thành được trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp như sau:

o Thiết kế được giao diện app trên điện thoại phục vụ cho việc tư vấn lắp đặt hệ thống điện mặt trời và giám sát điện áp.

o Khai thác được sức mạnh công nghệ thông tin trong việc tìm kiếm tài liệu và nghiên cứu.

o Thiết kế được bộ tăng áp từ 18VDC thành 46VDC.

Tuy nhiên trong quá trình thực hiện đồ án vẫn còn gặp nhiều hạn chế như điện áp đầu ra còn thay đổi chưa ổn định được điện áp, giao diện lưu trữ chưa tối ưu, hệ thống chỉ dừng lại ở mức độ mô hình còn đối với thực tế cần nhỏ gọn hơn và điện áp công suất lớn hơn. Trong quá trình thực hiện đồ án, do còn nhiều vấn đề bất cập và hạn chế về kiến thức nên không tránh khỏi những sai sót xảy ra. Nhóm luôn mong muốn nhận được ý kiến đóng góp từ quý thầy cô cũng như các bạn.

luanvan.co

CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH 108 Qua đồ án tốt nghiệp này nhóm đã học hỏi được rất nhiều kiến thức có ích cho công việc sau này. Khi mới bắt đầu nghiên cứu nhóm đã hiểu rõ những khó khăn sẽ gặp phải trong quá trình nghiên cứu, vì vậy đã bố trí thời gian một cách hợp lý khoa học mới có thể hoàn thành đồ án này. 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN  Mở rộng số lượng thiết bị cho các hộ gia đình kết nối lại với nhau, cải thiện chất lượng và bảo mật hệ thống giám sát cho từng hộ gia đình.

 Thêm một số ứng dụng cần thiết cho một Smartphone như hẹn giờ, báo điện áp thấp và cao, cảnh báo thông minh cho người dùng.

 Có thể thay đổi code để có thể kết nối Wifi phù hợp với từng hộ gia đình.

luanvan.co

[3] Quyết định số 137/2013/NĐ CP, “Quy định chi tiết thi hành một số điều của luật điện lực và luật sửa đổi, bổ sung một số điều của luật điện lực”, Chính Phủ, 21/10/2013. [4] Thông tư 36/2018/TT BCT, “Quy định về trình tự, thủ tục cấp, thu hồi giấy phép hoạt động điện lực”, Bộ Công Thương, 16/10/2018. [5] Nguyễn Hoài Nam, Luận án Tiến sĩ “Phát triển thị trường điện lực tại Việt Nam”, Học Viện chính trị Quốc gia Hồ Chí Minh, Hà Nội 2018. [6] Quyết định số 11/2017/QĐ TTg, “Cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam”, Tập đoàn điện lực Việt Nam (EVN), 1/6/2017. [7] Texas Instruments, Datasheet INA219. [8] Espressif Systems, Datasheet ESP8266. [9] Toshiba Photocoupler, Datasheet TLP250. [10] Mornsun, Datasheet Mornsun QA01. [11] Vishay, Datasheet LCD20X4.  Trang web tham khảo: Dientuchiase.com  Youtube.com vi.wikipedia.org alldatasheet.com luanvan.net

luanvan.co





[1] Thông tư số 25/2018/TT BCT, Quy định về thực hiện giá bán điện, Bộ trưởng Bộ Công Thương, 12/09/2018. [2] Quyết định số 648/QĐ BCT, Quy định về giá bán điện, Bộ trưởng Bộ Công Thương, 20/03/2019.





TÀI LIỆU THAM KHẢO BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH xiv PHỤ LỤC Từ viết tắt: EVN: Vietnam Electricity. PWM: Pulse Width Modulation. PV PCS: Photovoltaic Power Conditionning System. MPP: Maximum Point Power. MPPT: Maximum Point Power Tracking. I2C: Inter Integrated Circuit. DMA: Direct Memory Access. SCL: Serial Clock. SDA: Serial Data. IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor. SFO-PWM: Switching Frequency Optional Pulse Width Modulation. Chương trình app điện thoại: Thông tin pin: luanvan.co

PHỤ LỤC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH xv luanvan.co

PHỤ LỤC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH xvi Tư vấn lắp đặt theo diện tích mái nhà: luanvan.co

PHỤ LỤC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH xvii Chương trình app cho các tấm pin còn lại cũng lập trình giống như lựa chọn tấm pin SunPower 400W. luanvan.co

PHỤ LỤC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH xviii Tư vấn lắp đặt theo sản lượng điện tiêu thụ: luanvan.co

PHỤ LỤC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Y SINH xix Chương trình app cho các tấm pin còn lại cũng lập trình giống như lựa chọn tấm pin SunPower 400W. luanvan.co