Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án gồm có 3 chương : Chương 1 : Tổng quan về các hệ thống năng lượng tái tạo Chương 2 : Nghiên cứu các bộ biến đổi DC-DC Chương 3 : Tổng hợp bộ điều khiển cho các bộ biến đổi DC-DC bidrectional Trong quá trình nghiên cứu, với sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Điện tự động Công nghiệp đặc biệt là thầy giáo TH.S PHẠM TUẤN ANH, cùng với sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành được đồ án này.
LỜI NÓI ĐẦU Trong lĩnh vực kỹ thuật hiện đại ngày nay, việc chế tạo ra các bộ chuyển đổi nguồn có chất lượng điện áp cao, kích thước nhỏ gọn cho các thiết bị sử dụng điện là hết sức cần thiết Quá trình xử lý biến đổi điện áp một chiều thành điện áp một chiều khác gọi là quá trình biến đổi DC-DC Một bộ nâng điện áp là một bộ biến đổi DC-DC có điện áp đầu ra lớn hơn điện áp đầu vào, nó thường được sử dụng trong các hệ thống năng lượng tái tạo như hệ thống quang điện, hệ thống pin nhiên liệu, để tăng điện áp đầu ra của các hệ thống này lên mức yêu cầu phù hợp Bộ biến đổi DC-DC hay được sử dụng ở mạch một chiều trung gian của thiết bị biến đổi điện năng công suất vừa đặc biệt là các hệ thống phát điện sử dụng năng lượng tái tạo (sức gió, mặt trời) Các bộ biến đổi DC-DC trong các hệ thống năng lượng lưu trữ giúp cho các hệ thống năng lượng tái taọ khắc phục được các hạn chế của nó Cấu trúc mạch của bộ biến đổi vốn không phức tạp nhưng vấn đề điều khiển nhằm đạt được hiệu suất biến đổi cao và đảm bảo ổn định luôn là mục tiêu của các công trình nghiên cứu Vì vậy em được bộ môn giao cho đề tài tốt nghiệp “ Nghiên cứu bộ biến DC-DC bidrectional trong các hệ thống năng lượng tái tạo” Đồ án gồm có 3 chương : Chương 1 : Tổng quan về các hệ thống năng lượng tái tạo Chương 2 : Nghiên cứu các bộ biến đổi DC-DC Chương 3 : Tổng hợp bộ điều khiển cho các bộ biến đổi DC-DC bidrectional Trong quá trình nghiên cứu, với sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn Điện tự động Công nghiệp đặc biệt là thầy giáo TH.S PHẠM TUẤN ANH, cùng với sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành được đồ án này Sinh viên Mai Đình Hiển CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 1 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO Sơ đồ khối chung trình bày về điện tử công suất kết hợp cùng với hệ thống DE (distributed energy) trình bày trong hình 1.1 Các giao diện điện tử công suất cho phép các nguồn điện từ các hệ thống phân phối năng lượng và biến đổi thành các nguồn năng luợng có yêu cầu điện áp và tần số Đối với các hệ thống dự trữ , năng luợng có thể chảy theo hai chiều giữa nguồn dự trữ và lưới Hình 1.1 minh họa hệ thống phân phối năng lượng bao gồm có bốn modul chính của giao diện điện tử công suất Nó bao gồm modul biến đổi nguồn đầu vào, một modul nghịch lưu, modul đầu ra và modul điều khiển Đường mũi tên một chiều thể hiện năng lượng chỉ chảy theo một chiều còn đường mũi tên hai chiều cho thấy năng lượng chảy theo hai chiều Việc thiết kế modul biến đổi nguồn đầu vào phụ thuộc vào đặc tính của nguồn năng lượng hoặc của các ứng dụng dự trữ năng lượng Hệ thống phân phối năng lượng có đầu ra là xoay chiều thường có tần số thay đổi như các hệ thống năng lượng sức gió, tuabin, hệ thống dự trữ bánh đà cần thiết phải có bộ biến đổi AC-DC Đối với các hệ thống có đầu ra là DC như hệ thống quang điện, pin nhiên liệu, ắc quy thì cần thiết phải có một bộ biến đổi DC-DC để chuyển đổi điện áp DC thành điện áp phù hợp Modul nghịch lưu DC-AC là modul chung để chuyển đổi điện áp một chiều DC thành điện áp AC phù hợp với lưới 2 nguon nang luong modul AC-DC hoac DC-DC modul DC-AC modul dau ra luoi PV, gio, tua bin ,pin nhien lieu he thong du tru ac quy , banh da PCC tai Modul dieu khien Hình 1.1: Sơ đồ khối của hệ thống điện tử công suất điển hình 1.2 HỆ THỐNG QUANG ĐIỆN 1.2.1 khái quát chung Công nghệ quang điện liên quan đến việc chuyển đổi trực tiếp năng lượng mặt trời thành năng luợng điên bằng phuơng pháp của một tế bào năng luợng mặt trời một tế bào năng luợng mặt trời thường được sản xuất bằng các thiết bị bán dẫn như silicon tinh thể và hấp thụ ánh sáng mặt trời tạo ra điện thông qua một quá trình hiệu ứng quang điện hiệu quả của một tế bào năng lượng mặt trời được xác định bởi khả năng chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành năng lượng điện có thể sử dụng được và thường là khoảng 10-15% Do đó, để sản xuất số lượng đáng kể năng lượng điện, các tế bào năng lượng mặt trời phải có diện tích bề mặt lớn Các tế bào năng lượng mặt trời thường được sản xuất riêng lẻ và kết hợp với nhau thành các modul bao gồm từ 36 tới 72 tế bào, tuỳ thuộc vào điện áp và dòng điện đầu ra của các modul Các modul khác nhau về kích thước của nhà sản xuất , nhưng thường là từ 0,5 đến 1m2 và tạo ra khoảng 100W/m2 năng lượng trong điều kiện tối đa cho 1 modul với hiệu suất khoảng 10% Ngoài ra các modul cũng có thể đuợc nhóm lại với nhau với khối lượng và cấu hình khác nhau (đuợc nói rõ ở phần 3 sau) để tạo thành các mảng có đặc tính dòng điện và điện áp đặc trưng Phân biệt giữa modul và các mảng là rất quan trọng khi xem xét giao diện điện tử công suất Hình 1.2 trình bày các tấm PV (Photovoltaic) điển hình cấu thành mảng Đối với một hệ thống PV(Photovoltaic) điện áp DC đầu ra là 1 hằng số có độ lớn phụ thuộc vào cấu hình mà trong đó các tế bào năng lượng mặt trời/modul được kết nối mặt khác , dòng điện đầu ra của hệ thống PV chủ yếu phụ thuộc vào bức xạ năng lượng mặt trời sẵn có.yêu cầu chính của các giao diện điện tử công suất là việc chuyển đổi điện áp DC được tạo ra thành điện áp AC thích hợp cho các hộ tiêu thụ và các kết nối đa năng.Thông thường độ lớn điện áp DC của các mảng PV được yêu cầu phải tăng lên đến một giá trị cao hơn bằng cách sử dụng các bộ biến đổi DC-DC trước khi chuyển đổi thành AC thích hợp bộ nghịch lưu DC-AC lúc đó được sử dụng để chuyển đổi thành điện áp 60Hz AC Quá trình điều khiển điện áp và dòng điện đầu ra của các mảng phải được tối ưu hoá dựa trên điều kiện thời tiết Các thuật toán điều khiển chuyên môn hoá được gọi là điểm giám sát công suất lớn nhất(MPPT) để liên tục tách ra số lượng tối đa công suất từ các mảng trong điều kiện khác nhau Quá trình điều khiển MPPT và tăng điện áp thường được thực hiện bằng các bộ biến đổi DC-DC , khi đó bộ nghịch lưu DC-AC đuợc sử dụng để điều khiển dòng điện lưới Hình 1.2: Các mảng PV 4 1.2.2 Cấu hình của hệ thống quang điện Các modul PV(Photovoltaic) được kết nối với nhau thành các mảng để sản xuất được số lượng điện năng lớn.Các mảng sau đó được kết nối với các thành phần của hệ thống như các bộ nghịch lưu để biến đổi nguồn DC được sản xuất từ các mảng thành AC để cung cấp cho các hộ tiêu thụ điện năng.các bộ nghịch lưu cho hệ thống PV thực hiện nhiều chức năng khác nhau , nó biến đổi nguồn DC tạo ra thành nguồn AC tương thích với tiện ích Nó cũng bao gồm chức năng bảo vệ để kiểm tra các kết nối của lưới và nguồn PV và có thể cách ly mảng PV nếu có vấn để xảy ra Biến tần giám sát các điều kiện thiết bị đầu cuối của modul PV và bao gồm MPPT (Maximum power point tracking) để tăng tối đa khả năng thu năng lượng MPPT duy trì hoạt động của mảng PV đạt hiệu quả cao nhất có thể qua một loạt các điều kiện đầu vào có thể thay đổi tuỳ theo các ngày và các mùa Hệ thống PV có thể được cấu trúc thành nhiều cấu hình hoạt động Mỗi cấu hình dựa trên giao diện điện tử công suất mà nó kết nối với các hệ thống lưới điện.Hình 1.3 trình bầy cấu hình ờ đó một biến tần tập trung được sử dụng đây là một là cấu trúc phổ biến duy nhất đã sử dụng Các modul PV được kết nối nối tiếp hoặc song song với nhau và kết nối tới bộ biến đổi tập trung DC-AC Ưu điểm chính của thiết kế này là nếu biến tần là bộ phận tốn kém nhất của hệ thống, thì hệ thống này có chi phí thấp nhất vì có mỗi sự hiện diện cuả biến tần Những bất lợi chính của cấu hình này là các tổn thất công suất có thể cao hơn do sự không phù hợp giữa các modul PV và sự hiện diện của các diot String (chuỗi) Một bất lợi khác là cấu hình này có một điểm duy nhất hỏng tại biến tần , do vậy nó có độ tin cậy thấp hơn 5 Diot String Tam PV Tam PV Tam PV luoi Tam PV Tam PV bo bien doi chinh Tam PV Hình 1.3: cấu hình tập trung PV Hình 1.4 trình bày cấu hình một chuỗi mảng hệ thống PV Một loạt các tấm PV được kết nối theo hình thức một chuỗi Thông thường, 15 tấm được kết hợp với nhau trong chuỗi và kết nối với nhau thông qua lợi ích cùng với một biến tần cho mỗi chuỗi Ưu điểm chính của cấu trúc liên kết này là không có tổn thất do ghép nối các diot chuỗi và công suất lớn nhất điểm theo dõi có thể áp dụng cho mỗi chuỗi Điều này đặc biệt hữu ích khi nhiều chuỗi được gắn trên các bề mặt cố định trong định hướng khác nhau Những bất lợi chính của cấu hình này là do chi phí tăng lên của việc bổ sung biến tần Điện áp đầu vào từ các chuỗi PV có thể đủ lớn để tránh phải khuếch đại điện áp Nhưng chi phí cho các tấm PV vãn còn khá đắt , khuếch đại điện áp có thể thêm vào cùng với chuỗi biến tần để giảm đi các modul PV [6] Chuỗi biến tần đa năng, một sự phát triển của chuỗi biến tần , có một vài chuỗi được đưa qua bộ biến đổi DC-DC để tăng điện áp lên và sau đó được kết nối với bus DC thông thường Một biến tần DC-AC thông thường sau đó được sử dụng để kết nối với lưới Một chuỗi hệ thống PV đa năng được trình bày như ở hình 1.4 6 Tam PV Tam PV Nghich luu Tam PV ngich luu Luoi Tam PV Tam PV Tam PV (a) Tam PV DC-DC Tam PV Tam PV DC-AC Luoi Tam PV Tam PV DC-DC Tam PV (b) Hình 1.4: Các mảng PV với cấu trúc nhiều chuỗi Hình 1.5 trình bày cấu hình mà mỗi modul PV được ghép nối với biến tần riêng của nó.thiết kế này được biết đến như một modul AC, Ưu điểm của hệ thống là nó đơn giản để thêm các modul vì mỗi một modul có một biến tần DC-AC riêng và được kết nối tới lưới được thực hiện bằng cách kết nối các wirings trường biến tần AC với nhau Ngoài ra còn có một sự cải thiện tổng thể độ tin cậy của hệ thống bởi vì không có điểm thất bại duy nhất cho hệ thống Nó có độ linh hoạt cao Tuy nhiên các vi dụ này vẫn còn rất tốn kém so với hệ thống PV thông thường vì phải sử dụng 7 nhiều biến tần Các tổn thất điện năng của hệ thống là giảm do sự không tương thích giữa các phần giảm, nhưng các tổn thất liên tục trong biến tần có thể là giống như đối với các biến tần chuỗi.Các thiết bị điện tử công suất được lắp đặt bên ngoài cùng với các tấm PV và cần phải được thiết kế để hoạt động trong môi trường ngoài trời Các modul AC là một lựa chọn đầy hứa hẹn cho tương lai vì nó có thể được sử dụng cho các cá nhân mà không cần am hiểu về chuyên ngành Hình 1.5: Cấu trúc của modul điện tử công suất AC 1.2.3 Cấu trúc điện tử công suất Cấu trúc điện từ công suất cho hệ thống PV có thể được phân loại dựa trên số lượng giai đoạn xử lý công suất vị trí của tụ điện tách điện, máy biến áp sử dụng, và các loại giao diện mạng lưới [6] a Một pha - một tầng Cấu trúc chủ yếu cho biến tần PV là một pha , mạch như hình 1.6 điện áp đầu ra của bộ biến đổi DC từ các mảng được đưa qua tụ bộ lọc tụ lọc được sử dụng để làm giảm dòng sóng hài ở các mảng Đầu ra của tụ được kết nối tới một bộ biến đổi cầu full bridge và đầu ra của bộ biến đổi được nối tới một cuộn cảm , hạn chế tần số cao và đưa vào hệ thống AC tổng điện áp đầu ra việc điều khiển tương thích các công tắc và có bộ điều khiển nối tiếp điều khiển các xung dương và xung âm của các nửa chu kỳ dương và âm của điện áp hình sin Để cho phép hoạt động hoặc 8 đạt được chỉ số công suất thì các công tắc phải được điều khiển để đáp ứng được điện áp đầu ra đạt yêu cầu Điều khiển vòng lặp được sử dụng để đồng bộ hóa điện áp đầu ra của biến tần và điện áp lưới Các mảng PV lúc đó được kết nối với lưới thông qua một biến áp cách ly Có một vài hạn chế của cấu trúc này , đầu tiên tất cả các modul được kết nối với các thiết bị cùng một MPPT Điều này gây tổn thất công suất nghiêm trọng Hình 1.6: Cấu trúc một pha- một tầng b một pha nhiều bậc Để tránh cồng kềnh, máy biến ấp tần số thấp được coi là một thành phần thô chủ yếu là do kích thước là hiệu quả thấp Hệ thống chuyển đổi nhiều bậc được sử dụng rộng rãi cho thế hệ PV Phổ biến nhất là cấu trúc 2 bậc bao gồm có một bộ biến tần DC-AC điều chế độ rộng xung cùng với một vài bộ biến đổi DC-DC được kết nối với nhau.Nói chung bộ biến đổi DC-DC thực hiện theo dõi điểm công suất lớn nhất và khuếch đại điện áp.Các biến tần DC-AC full bridge điều khiển dòng điện lưới bằng hoạt động PWM Một thiết kế đơn giản cho biến tần nhiều bậc trình bày ở hình 1.7, trong đó sử dụng một biến áp tần số cao cho việc kết nối điện áp 1 pha vào lưới.Điện áp DC đầu vào được đảo chiều để tạo ra một AC tần số cao bên phần sơ cấp của biến áp tần số cao điện áp thứ cấp của biến áp được chỉnh lưu kết quả điện áp DC đầu ra được đưa qua một bộ biến tần nguồn dòng thyristor dòng đầu ra yêu cầu phải sin và cùng pha với điện áp dây Các dạng sóng điện áp đó được phải tham chiếu với dạng sóng hình sin của dòng điện có biên độ được xác 9 định theo một bộ điều khiển biến tần có thể được điều khiển bằng cách sử dụng các bộ điều chỉnh dòng điện Tam PV bien ap xung Luoi Tam PV Tam PV Hình 1.7: Cấu trúc một pha nhiều tầng c Ba pha Đối với hệ thống trên 10kw, hầu hết thường sử dụng biến tần 3 pha Nhũng cấu hình mô tả cho hệ thống 1 pha có thể sử dụng cho hệ thống 3 pha việc cách ly với lưới có thể sử dụng 1 máy biến áp tần số cao (biến áp xung).Trong trường hợp sau cần bổ sung một bộ biến đổi DC từ các tấm PV thành AC tần số cao Hình 1.8 trình bày một cấu trúc cơ bản của hệ thống 3 pha có sử dụng một biến áp 3 pha Đầu ra DC của các mảng PV được kết nối với một tụ lọc Đầu ra của tụ lọc được đưa tới đầu vào của biến tần nguồn áp 3 pha Đầu ra của mỗi pha được nối với 1 cuộn cảm và 1 tụ điện để giảm sóng hài bậc cao trước khi đưa vào hệ thống AC Tổng điện áp đầu ra AC tương thích với bộ điều khiển của các thiết bị chuyển mạch Một biến áp 3 pha được sử dụng để kết nối với lưới Các cấu hình khác nhau không sử dụng biến áp có thể áp dụng cho hệ thống PV , tuy nhiên những cấu trúc đó thường được sử dụng cho các quốc gia châu âu và nhật bản vì ở đó việc nối đất cho biến tần là không bắt buộc tại hoa kỳ yêu cầu hệ thống nố đất và phải giám sát việc nối đất khi điện áp vượt quá 50V 10 Hình 3.16: Sơ đồ mô phỏng mô hình toán của bộ biến đổi buck-boost - Sơ đồ mô phỏng của sơ đồ khối : Hình 3.17: Sơ đồ mô phỏng sơ đồ khối của bộ biến đổi buck- boost - Kết quả mô phỏng 120 25 dang song ham truyen dat dang song so do khoi 20 dien ap dat Ud=12V dien ap (V) 15 10 5 0 -5 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 thoi gian (s) 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Hình 3.18: Kết quả mô phỏng của bộ biến đổi buck-boost 45 dang song ham truyen dat dang song so do khoi 40 dien ap dat Ud=24V 35 Dien ap (v) 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 thoi gian (s) 0.06 0.07 0.08 0.09 Hình 3.19: Kết quả mô phỏng của bộ biến đổi buck-boost 121 0.1 70 dang song so do khoi dang song ham truyen dat 60 dien ap dat Ud=40V 50 dien ap (V) 40 30 20 10 0 -10 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 thoi gian (s) 0.06 0.07 0.08 0.09 Hình 3.20: Kết quả mô phỏng của bộ biến đổi buck-boost - Mô phỏng với bộ điều khiẻn số • Sơ đồ mô phỏng Hình 3.21: Mô phỏng bộ biến đổi buck-boost với bộ điều kiển số 122 0.1 • Kết quả mô phỏng 50 40 Dien ap (V) 30 20 10 0 -10 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Thoi gian (s) 0.07 0.08 0.09 0.1 Hình 3.22: Kết quả mô phỏng bộ biến đổi buck-boost với bộ điều kiển số 3.4.2 Mô phỏng các cấu trúc của bộ biến đổi hai chiều a, Bộ biến đổi full-bridge - Sơ đồ mô phỏng theo chiểu buck 123 Hình 3.23: Sơ đồ mô phỏng theo chiểu buck Hình 3.24: Sơ đồ của subsystem - Kết quả mô phỏng 124 50 dien ap ra tin hieu dat 45 40 35 dien ap (V) 30 25 20 15 10 5 0 0 0.005 0.01 0.015 thoi gian (s) Hình 3.25: Kết quả mô phỏng với điện áp đặt U=35V 80 tin hieu dat dien ap ra 70 60 Dien ap (V) 50 40 30 20 10 0 0 0.005 0.01 Thoi gian(s) Hình 3.26: Kết quả mô phỏng với điện áp đặt U=48V - Sơ đồ mô phỏng theo chiều boost 125 0.015 Hình 3.27: Sơ đồ mô phỏng theo chiều boost Hình 3.28: Sơ đồ của subsystem - Kết quả mô phỏng 126 400 tin hieu dat dien ap ra 350 300 Dien ap (V) 250 200 150 100 50 0 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 Thoi gian (s) 0.035 0.04 0.045 0.05 Hình 3.29: Kết quả mô phỏng với điện áp đặt U=300V 500 dien ap ra tin hieu dat 450 400 Dien ap (V) 350 300 250 200 150 100 50 0 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 Thoi gian (s) 0.035 0.04 0.045 Hình 3.30: Kết quả mô phỏng với điện áp đặt U=400V b, Bộ biến đổi full-bridge có nhánh clamp - Sơ đồ mô phỏng theo chiều boost 127 0.05 Hình 3.31: Sơ đồ mô phỏng theo chiều boost Hình 3.32: Sơ đồ của subsystem - kết quả mô phỏng 128 400 dien ap ra tin hieu dat 350 300 Dien ap (V) 250 200 150 100 50 0 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 Thoi gian (s) 0.035 0.04 0.045 0.05 Hình 3.33: Kết quả mô phỏng với điện áp đặt U=300V 500 dien ap ra tin hieu dat 450 400 Dien ap (V) 350 300 250 200 150 100 50 0 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Thoi gian (s) 0.07 0.08 0.09 Hình 3.34: Kết quả mô phỏng với điện áp đặt U=400V 129 0.1 - Sơ đồ mô phỏng theo chiều buck Hình 3.35: Sơ đồ mô phỏng theo chiều buck Hình 3.36: Sơ đồ của subsystem 130 - kết quả mô phỏng Dien ap ra 60 Dien ap Dat U=48V Dien ap (V) 50 40 30 20 10 0 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 Thoi gian (s) 0.007 0.008 0.009 0.01 Hình 3.37: Kết quả mô phỏng với điện áp đặt U=48V 3.5 NHẬN XÉT Từ các kết quả nghiên cứu đã được trình bày ở trên, có thể cho phép chúng ta khẳng định rằng : Việc sử dụng các bộ biến đổi DC-DC trong các hệ thống năng lượng tái tạo là rất cần thiết, Ngày này khi các nguồn năng lượng điện như nhiệt điện, thủy điện đang ngày một cạn kiệt dần đi do sự biến đổi của khí hậu và sự khai thác của con người thì chúng ta cần phải có những nguồn năng lượng không ảnh hưởng đến môi trường, thì những nguồn năng lượng tái tạo như quang điện , pin nhiên liệu cần được nghiên cứu và đưa vào sử dụng Khi sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo này thì do điện áp một chiều được tạo ra không đủ lớn hoặc do việc nhép nối nhiều thiết bị này sẽ rất tồn kém do đó việc sử dụng các bộ biến đổi DCDC thực sự là kinh tế giúp cho cấu trúc hệ thống đơn giản, chi phi thấp, kích thước thiết bị nhỏ do các bộ biến đổi DC-DC là các bộ biến đổi nguồn xung làm việc ở tần số cao nên kích thước nhỏ gọn Với việc mô phỏng các bộ biến đổi DC-DC ở phần trước chúng ta có thể khẳng định rằng các mô hình toán xây dựng cho các bộ biến đổi DC-DC là hoàn toàn 131 chính xác, sau khi thiết kế bộ điều khiển cho bộ biến đổi ta thấy điện áp ra bám sát theo điện áp đặt ở cả mô hình toán và sơ đồ khối, nên chứng tỏ bộ điều khiển thiết kế thỏa mãn yêu cầu hệ thống Đối với các tải dân dụng sử dụng điện áp thường khoảng 400V do đó để điện áp xoay chiều được khoảng 400V thì điện áp một chiều đưa vào nghịch lưu phải lớn hơn 400V do đó các bộ DC-DC có điện áp đầu ra là 400V Theo kết quả mô phỏng ta thấy các bộ DC-DC hoạt động khá tốt, cho điện `áp ra thỏa mãn yêu cầu 132 KẾT LUẬN Sau khi lập được mô hình mô phỏng cho bộ biến đổi, tính toán bộ điều khiển dùng phần mềm Matlab& Simulink khảo sát các kết quả ta nhận thấy bộ biến đổi có đáp ứng khá tốt Trên cơ sở nghiên cứu thiết kế bộ biến đổi DC-DC, luận văn đã đưa ra được thuật toán xây dựng bộ điều khiển và mô phỏng đạt được các kết quả sau đây: - Đưa ra được mô hình toán học cho các bộ biến đổi DC-DC - Thiết kế bộ điều khiển cho các bộ biến đổi DC-DC - Đưa ra được cấu trúc của các bộ điều khiển Tuy nhiên trong đồ án mới mô phỏng được các bộ biến đổi DC-DC không cách ly và đối với bộ biến đổi hoạt động cho năng lượng chảy theo hai chiều thì trong đồ án mới mô phòng theo chiều tăng và giảm Để đồ án hoàn thiện hơn thì hướng nghiên cứu tiếp theo cần phải mô phỏng được quá trình nạp cho ắc quy, đồng thời phải xây dựng được mô hình phần cứng để cho thấy tính thực tiễn của đồ án Do sự hạn hẹp của thời gian và trình độ chuyên môn có hạn nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót, em mong được các thầy cô và các bạn giúp đỡ để đồ án có thể hoàn thiện hơn Cùng với sự hoàn thành của đồ án, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong bộ môn và đặc biệt là thầy giáo TH.S PHẠM TUẤN ANH và các bạn đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này Hải phòng ,Ngày 18 tháng 2 năm 2011 Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện THS Phạm Tuấn Anh Mai Đình Hiển 133 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Nguyễn Bính , Điện tử công suất, Nhà xuất bản khoa học - kỹ thuật [2] Nguyễn Văn Liễn – Bùi Quốc Khánh, Điều chỉnh tự động truyền động điện, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật [3] PGS.TS Nguyễn Phùng Quang, MATLAB – Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động , NXB KH&KT Hà Nội, 2006 Tiếng anh [4] Bengt Johansson, Improved Models for DC-DC Converters [5] J David Irwin, Power electronics the handbook [6].W Kramer, S Chakraborty, B Kroposki, and H Thomas, Advanced Power Electronic Interfaces for Distributed Energy Systems Một số bài báo trên IEEE [7] Abdelhafid EI Bouhal, Isolated Bi-directional DC-DCConverter for a PEM Fuel Cell nergy Management System EPE 2005-05 [8] RERUCHA Vladimir, BI-DIRECTIONAL DC- DC CONVERTERS FOR SUPERCAPACITOR BASED ENERGY BUFFER FOR ELECTRICAL GENSETS 134 ... bỏ biến đổi DC- DC. Cấu trúc hữu ích mà ghép nối biến áp không bắt buộc cho cách ly 50 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU BỘ CÁC BIẾN ĐỔI DC- DC 2. 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DC- DC Mục đích biến đổi DC- DC. .. chuyển đổi nguồn Z kết hợp chức tăng áp DCDC biến tần nguồn áp (VSI) (Blaabjerg et al 20 04) Cấu trúc Cascaded DC- DC DC- AC (DC- Link) Có nhiều cấu trúc sử dụng biến đổi DC- DC biến tần DC- AC.Bô biến đổi. .. cao biến áp sử dụng vào hệ thống Hạn chế hệ thống biến áp tần số thấp đặt đầu biến tần nên làm cho hệ thống cồng kềnh tốn Một biến đổi DC- DC thường đặt hệ thống pin nhiên liệu biến tần Bộ biến đổi