MỤC LỤC

Đề mục:

Trang bìa .i

Nhiệm vụ luận văn

Lời cảm ơn .ii

Tóm tắt luận văn iii

Mục lục .iv

Danh sách bảng và hình vẽ vi

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ HỆ THỐNG PIN MẶT

TRỜI 1

1.1 Mặt trời và nguồn bức xạ Mặt trời 1

1.2 Ứng dụng của năng lượng Mặt trời .4

1.3 Pin mặt trời, cấu tạo và nguyên lý hoạt động .6

1.3.1 Cấu tạo 7

1.3.2 Nguyên lý hoạt động 10

1.4 Hệ thống pin mặt trời 13

1.4.1 Thiết kế một hệ thống pin mặt trời .14

1.4.2 Ứng dụng của pin mặt trời .16

CHƯƠNG 2: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI NUÔI TẢI DC BẰNG CHƯƠNG

TRÌNH BOND-GRAPH .18

2.1 Giới thiệu chương trình Bond-Graph 18

2.1.1 Giao diện và các công cụ cơ bản .19

2.1.2 Một số mô hình cơ bản của chương trình Bond Graph 23

2.1.3 Một số quy tắc xây dựng mô hình mạch điện trên Bond-Graph 25

2.1.4 Các quy ước biểu diễn đường liên kết 26

2.2 Mô phỏng pin mặt trời 28

2.2.1 Sơ đồ tương đương của pin mặt trời .28

2.2.2 Dòng ngắn mạch Isc .29

2.2.3 Điện áp hở mạch VOC 29

2.2.4 Mạch điện tương đương chính xác .31

2.2.5 Tấm pin mặt trời 34

2.2.6 Điểm công suất cực đại MPP 36

2.2.7 Hệ số lấp đầy và hiệu suất của pin mặt trời .38

2.2.8 Mô phỏng pin mặt trời 38

2.3 Mạch biến đổi DC-DC 42

2.3.1 Mạch Cuk converter .42

2.3.2 Tính thông số chi tiết mạch Cuk .44

2.3.3 Mô phỏng mạch Cuk bằng chương trình Bond-Graph .46

2.4 Acquy 48

2.4.1 Giới thiệu về Acquy 48

2.4.2 Các phương pháp phóng và nạp Acquy .50

2.4.3 Các chế độ vận hành .51

2.4.4 Mô hình Bond Graph của Acquy 51

2.5 Mô phỏng mạch nạp Acquy trong hệ thống pin mặt trời độc lập .53

CHƯƠNG 3: THI CÔNG MẠCH ĐIỆN VÀ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN NẠP

ACQUY TỪ PIN MẶT TRỜI 57

3.1 Thi công mạch nạp Acquy từ nguồn pin mặt trời .57

3.1.1 Mạch điều khiển 58

3.1.2 Mạch Cuk converter .61

3.1.3 Các mạch hồi tiếp dòng áp .63

3.1.4 Các mạch nguồn 67

3.2 Chương trình điều khiển .71

CHƯƠNG 4: TÌM HIỂU VẬN HÀNH HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI ĐỘC LẬP

AA-121107_ISOLE 74

4.1 Giới thiệu về hệ thống pin mặt trời độc lập AA10-121107_ISOLE .74

4.2 Vận hành hệ thống pin mặt trời độc lập AA10-121107_ISOLE 84

4.2.1 Trình tự vận hành tủ điều khiển 85

4.2.2 Giới thiệu về bộ điều khiển BP-GM .86

4.2.3 Vận hành bằng Datapex .94

Chương 5: KẾT QUẢ, HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 106

5.1 Kết quả: .106

5.1.1 Kết quả khảo sát pin mặt trời .106

5.1.2 Kết quả phần thi công mạch 110

5.2 Nhận xét 112

5.3 Hướng phát triển .112

TÀI LIỆU THAM KHẢO 114

PHỤ LỤC : DATASHEET CỦA PIC 18F8722 .115

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ

HỆ THỐNG PIN MẶT TRỜI.

1.1 Mặt trời và nguồn bức xạ Mặt trời :

Mặt trời là một khối khí hình cầu có đường kính 1,390.106km (lớn hơn 110 lần đường

kính trái đất), cách xa trái đất 150.106km (bằng một đơn vị thiên văn AU ánh sáng mặt trời

cần khoảng 8 phút để vượt qua khoảng này đến trái đất). Khối lượng mặt trời khoảng Mo =

2.1030kg. Nhiệt độ T ở trung tâm mặt trời thay đổi trong khoảng từ 10.106K đến 20.106K,

trung bình khoảng 15600000 K. Ở nhiệt độ như vậy vật chất không thể giữ được cấu trúc trật

tự thông thường gồm các nguyên tử và phân tử. Nó trở thành plasma trong đó các hạt nhân

của nguyên tử chuyển động tách biệt với các electron. Khi các hạt nhân tự do có va chạm với

nhau sẽ xuất hiện những vụ nổ nhiệt hạch. Khi quan sát tính chất của vật chất nguội hơn trên

bề mặt nhìn thấy được của mặt trời, các nhà khoa học đã kết luận rằng có phản ứng nhiệt

hạch xảy ra ở trong lòng mặt trời. Mặt Trời không có ranh giới rõ ràng như ở các hành tinh

có đất đá. Ngược lại, mật độ các khí giảm dần xuống theo quan hệ số mũ theo khoảng cách

tính từ tâm Mặt Trời. Bán kính của Mặt Trời được đo từ tâm tới phần rìa ngoài của quang

quyển