Pin năng lương mặt tròi một chủng loại nguồn phat diện DC dị thường nhất

[chinhnguyen9]

Về điện áp:
Trong phạm vi chứa đén 10% quang năng đầu vào thị điên áp đã đạt 90% điện áp tối đa nên điện áp hoàn toàn không nói lên công suất phảt củả pin mặt trời.
Về cường độ dòng điên phát:
Pin năng lương mặt tròi có nội trỏ biến thiên trong một giải rất sộng rất dị thường. Điều này tạo ra công suát phát và dòng xuất ra cũng có một biên độ rất rộng tư 0% đến 100% công suất phát.
Vấn đè đặt ra:
Pin mặt trời là nguồn phát điện DC có điện áp hở mạch V và nội trở R₁ biến thiên phụ thuộc vào cường độ ánh sáng, nhiệt độ và điểm làm việc. Trong bài toán giáo khoa môn Điện, xét một nguồn DC lý tưởng có suất điện động V, nội trở R₁, cấp điện cho tải R₂. Câu hỏi thường gặp là: tìm điều kiện để công suất tiêu thụ trên tải R₂ đạt giá trị cực đại.
Giải:
Dòng điện trong mạch: I=VR₁+R₂
Công suất trên tải: P=I²R₂=V²R₂R₁R₂)²
Để P cực đại, lấy đạo hàm theo R₂ và cho bằng 0, ta được:
dPdR₂=V²R₁+R₂)²-2R₂(R₁+R₂R₁R₂)⁴=0⇒(R₁+R₂)-2R₂=0⇒R₂=R₁


Vậy điều kiện để công suất trên tải lớn nhất là R₂ = R₁ (phối hợp trở kháng). Khi đó công suất cực đại: P_max=V²4R₁.
Ý nghĩa với pin mặt trời:
Vì nội trở R₁ của pin thay đổi theo điều kiện thực tế, để khai thác tối đa công suất, cần sử dụng bộ điều khiển bám điểm công suất cực đại (MPPT) nhằm thay đổi tải tương đương R₂ sao cho luôn bằng R₁ hiện tại của pin.
Với bài toán nguồn DC có suất điện động V (không đổi) và nội trở R₁ (coi là hằng số trong một điều kiện làm việc nhất định), khi thay đổi tải R (chính là R₂), công suất trên tải là hàm số của R:
P(R)=V²RR₁R)²


1. Phương trình đạo hàm để tìm cực trị
P^'(R)=V²R₁+R)²-2R(R₁+RR₁R)⁴=V²R₁-RR₁R)³


Cho P^'(R)=0⇒R=R₁. Đây là điểm cực đại duy nhất (vì P^'(R)>0 khi R<R₁ và P^'(R)<0 khi R>R₁).
2. Biểu đồ dạng đồ thị

• Trục hoành: R (giá trị tải, R≥0)
• Trục tung: P(R)

Hình dáng:

• Khi R=0: P=0 (ngắn mạch, không có công suất ra tải)
• Khi R tăng từ 0 đến R₁: P tăng nhanh, đường cong lồi
• Tại R=R₁: P_max=V²4R₁
• Khi R>R₁: P giảm dần, đường cong lõm, tiệm cận về 0 khi R→∞ (hở mạch)

Minh họa (dạng mô tả):
text
P
| *
| / \
| / \
| / \
| / \
| / \
| / \
| / \
|/ \______
+----+----+----+----+----→ R
0 R1
3. Liên hệ với pin mặt trời
Pin mặt trời có nội trở R₁ thay đổi theo bức xạ, nhiệt độ và điểm làm việc. Do đó, để luôn đạt P_max tại từng thời điểm, cần điều chỉnh tải R sao cho R=R₁ (dùng bộ MPPT). Trong giáo khoa, bài toán này minh họa định lý công suất cực đại (maximum power transfer theorem).

[dinhthuong92]

Về điện áp:
Trong phạm vi chứa đén 10% quang năng đầu vào thị điên áp đã đạt 90% điện áp tối đa nên điện áp hoàn toàn không nói lên công suất phảt củả pin mặt trời.
Về cường độ dòng điên phát:
Pin năng lương mặt tròi có nội trỏ biến thiên trong một giải rất sộng rất dị thường. Điều này tạo ra công suát phát và dòng xuất ra cũng có một biên độ rất rộng tư 0% đến 100% công suất phát.
Vấn đè đặt ra:
Pin mặt trời là nguồn phát điện DC có điện áp hở mạch V và nội trở R₁ biến thiên phụ thuộc vào cường độ ánh sáng, nhiệt độ và điểm làm việc. Trong bài toán giáo khoa môn Điện, xét một nguồn DC lý tưởng có suất điện động V, nội trở R₁, cấp điện cho tải R₂. Câu hỏi thường gặp là: tìm điều kiện để công suất tiêu thụ trên tải R₂ đạt giá trị cực đại.
Giải:
Dòng điện trong mạch: I=VR₁+R₂
Công suất trên tải: P=I²R₂=V²R₂R₁R₂)²
Để P cực đại, lấy đạo hàm theo R₂ và cho bằng 0, ta được:
dPdR₂=V²R₁+R₂)²-2R₂(R₁+R₂R₁R₂)⁴=0⇒(R₁+R₂)-2R₂=0⇒R₂=R₁


Vậy điều kiện để công suất trên tải lớn nhất là R₂ = R₁ (phối hợp trở kháng). Khi đó công suất cực đại: P_max=V²4R₁.
Ý nghĩa với pin mặt trời:
Vì nội trở R₁ của pin thay đổi theo điều kiện thực tế, để khai thác tối đa công suất, cần sử dụng bộ điều khiển bám điểm công suất cực đại (MPPT) nhằm thay đổi tải tương đương R₂ sao cho luôn bằng R₁ hiện tại của pin.
Với bài toán nguồn DC có suất điện động V (không đổi) và nội trở R₁ (coi là hằng số trong một điều kiện làm việc nhất định), khi thay đổi tải R (chính là R₂), công suất trên tải là hàm số của R:
P(R)=V²RR₁R)²


1. Phương trình đạo hàm để tìm cực trị
P^'(R)=V²R₁+R)²-2R(R₁+RR₁R)⁴=V²R₁-RR₁R)³


Cho P^'(R)=0⇒R=R₁. Đây là điểm cực đại duy nhất (vì P^'(R)>0 khi R<R₁ và P^'(R)<0 khi R>R₁).
2. Biểu đồ dạng đồ thị

• Trục hoành: R (giá trị tải, R≥0)
• Trục tung: P(R)

Hình dáng:

• Khi R=0: P=0 (ngắn mạch, không có công suất ra tải)
• Khi R tăng từ 0 đến R₁: P tăng nhanh, đường cong lồi
• Tại R=R₁: P_max=V²4R₁
• Khi R>R₁: P giảm dần, đường cong lõm, tiệm cận về 0 khi R→∞ (hở mạch)

Minh họa (dạng mô tả):
text
P
| *
| / \
| / \
| / \
| / \
| / \
| / \
| / \
|/ \______
+----+----+----+----+----→ R
0 R1
3. Liên hệ với pin mặt trời
Pin mặt trời có nội trở R₁ thay đổi theo bức xạ, nhiệt độ và điểm làm việc. Do đó, để luôn đạt P_max tại từng thời điểm, cần điều chỉnh tải R sao cho R=R₁ (dùng bộ MPPT). Trong giáo khoa, bài toán này minh họa định lý công suất cực đại (maximum power transfer theorem).

Vậy là Mạch PPT không cần dùng tới cuộn cảm luôn nhỉ!

[mèomướp]

Dạ vẫn cần dùng để tích trữ năng lượng, hạn dòng tại thời điểm mofet đóng cắt ạ

[dinhthuong92]

Dạ vẫn cần dùng để tích trữ năng lượng, hạn dòng tại thời điểm mofet đóng cắt ạ

Trong các công thức không có mặt L bạn. Trước mình nghĩ cứ phải có L cơ.

[bqviet]

Về mặt lý thuyết mạch, công thức _nếu_ có L và C chỉ xuất hiện ở trạng thái quá độ của mạch. Về mặt toán, L và C xuất hiện ở công thức có dI/dt hoặc dV/dt hoặc cả hai. Ở trạng thái xác lập, công thức sẽ không có L hay C.

[mèomướp]

Dạ L nằm trong tổng trở tải R ấy ạ. Chứ ai lại dùng dạng tuyến tính thuần trở để bù cho tổng trở. Kiểu như nguồn xung khi chạy công suất khác nhau thì nó sẽ có tổng trở khác nhau ấy ạ...

[dinhthuong92]

Về mặt lý thuyết mạch, công thức _nếu_ có L và C chỉ xuất hiện ở trạng thái quá độ của mạch. Về mặt toán, L và C xuất hiện ở công thức có dI/dt hoặc dV/dt hoặc cả hai. Ở trạng thái xác lập, công thức sẽ không có L hay C.

Chào bác. Đã là công thức phải tổng quát chứ, nó phải thể hiện cả quá trình, rối thì quá độ hay xác lập tính sau vì tùy điều kiện. Cũng như công thức tính diện tích chả hạn, phải là tích phân.

[dinhthuong92]

Dạ L nằm trong tổng trở tải R ấy ạ. Chứ ai lại dùng dạng tuyến tính thuần trở để bù cho tổng trở. Kiểu như nguồn xung khi chạy công suất khác nhau thì nó sẽ có tổng trở khác nhau ấy ạ...

Tng trở R của tải (gồm pin và mạch sạc) trong công thức đó rõ ràng khống có L xuất hiện. Nếu tính các dây dẫn thì rất nhỏ, bỏ qua. Vì nội trở pin là rất nhỏ, có thể nói luôn lớn hơn nội trở solar, nên mạch MPPT sẽ hầu như luôn tính toán để tăng thêm trở, và lượng tăng thêm này chính là điện trở Rds on trung bình chăng?

Sẵn đây, mời cả nhà xem kĩ, có phải mạch MPPT 12-24V/15A sau không có điện cảm L?

[mèomướp]

Dạ mạch sạc là 1 cục nguồn, nó sẽ điều chỉnh công suất đầu ra để có tổng trở bằng nội trở của pin ạ. Và cái cách nó chỉnh công suất đầu ra sẽ là dạng buck, boot. Đều cần đến cuộn cảm ạ. Tất nhiên chú thích thì có thể dùng dạng tuyến tính transistor để bù trừ nhưng mà nó đốt năng lượng vô ích ạ...

[dinhthuong92]

Dạ mạch sạc là 1 cục nguồn, nó sẽ điều chỉnh công suất đầu ra để có tổng trở bằng nội trở của pin ạ. Và cái cách nó chỉnh công suất đầu ra sẽ là dạng buck, boot. Đều cần đến cuộn cảm ạ. Tất nhiên chú thích thì có thể dùng dạng tuyến tính transistor để bù trừ nhưng mà nó đốt năng lượng vô ích ạ...

Đấy, cái tôi thắc mắc là chỗ màu hồng ấy bạn, để áp vào cao chứ không bị sụt gần bằng áp pin thì rất cần cuộc cảm để làm điều đó. Tuy nhiên, trong công thức bác thớt dẫn không thấy mặt L, và một vài mạch MPPT tôi đã kiểm tra (đúng là MPPT, như hình đã up) thì không xác định được linh kiện L.

Như hình mạch trên, không thể nào mạch buck/boot sạc pin nó lại dùng chung cuộn L của mạch boost áp cho led, còn cuộn L 2504 thì quá nhỏ cho công suất sạc 15A, mà lại ở xa phần áp solar vào nữa.

[mèomướp]

Dạ nếu cứ nhất định ko cuộn cảm thì có thể dùng cầu H đảo pha và tụ nhân áp để tăng công suất sạc; giảm công suất sạc thì dùng điều tần FM nối tiếp qua tụ điện hạn dòng tùy ý theo tần số thay đổi. Hoặc chỉ đơn giản là dùng luôn điện dạng nhấp nháy sau mosfet để sạc cho pin lưu trữ vì nội trở nó sẽ thay đổi khi khác tần số...

[dinhthuong92]

Về điện áp:
Trong phạm vi chứa đén 10% quang năng đầu vào thị điên áp đã đạt 90% điện áp tối đa nên điện áp hoàn toàn không nói lên công suất phảt củả pin mặt trời.
Về cường độ dòng điên phát:
Pin năng lương mặt tròi có nội trỏ biến thiên trong một giải rất sộng rất dị thường. Điều này tạo ra công suát phát và dòng xuất ra cũng có một biên độ rất rộng tư 0% đến 100% công suất phát.
Vấn đè đặt ra:
Pin mặt trời là nguồn phát điện DC có điện áp hở mạch V và nội trở R₁ biến thiên phụ thuộc vào cường độ ánh sáng, nhiệt độ và điểm làm việc. Trong bài toán giáo khoa môn Điện, xét một nguồn DC lý tưởng có suất điện động V, nội trở R₁, cấp điện cho tải R₂. Câu hỏi thường gặp là: tìm điều kiện để công suất tiêu thụ trên tải R₂ đạt giá trị cực đại.
Giải:
Dòng điện trong mạch: I=VR₁+R₂
Công suất trên tải: P=I²R₂=V²R₂R₁R₂)²
Để P cực đại, lấy đạo hàm theo R₂ và cho bằng 0, ta được:
dPdR₂=V²R₁+R₂)²-2R₂(R₁+R₂R₁R₂)⁴=0⇒(R₁+R₂)-2R₂=0⇒R₂=R₁


Vậy điều kiện để công suất trên tải lớn nhất là R₂ = R₁ (phối hợp trở kháng). Khi đó công suất cực đại: P_max=V²4R₁.
Ý nghĩa với pin mặt trời:
Vì nội trở R₁ của pin thay đổi theo điều kiện thực tế, để khai thác tối đa công suất, cần sử dụng bộ điều khiển bám điểm công suất cực đại (MPPT) nhằm thay đổi tải tương đương R₂ sao cho luôn bằng R₁ hiện tại của pin.
Với bài toán nguồn DC có suất điện động V (không đổi) và nội trở R₁ (coi là hằng số trong một điều kiện làm việc nhất định), khi thay đổi tải R (chính là R₂), công suất trên tải là hàm số của R:
P(R)=V²RR₁R)²


1. Phương trình đạo hàm để tìm cực trị
P^'(R)=V²R₁+R)²-2R(R₁+RR₁R)⁴=V²R₁-RR₁R)³


Cho P^'(R)=0⇒R=R₁. Đây là điểm cực đại duy nhất (vì P^'(R)>0 khi R<R₁ và P^'(R)<0 khi R>R₁).
2. Biểu đồ dạng đồ thị

• Trục hoành: R (giá trị tải, R≥0)
• Trục tung: P(R)

Hình dáng:

• Khi R=0: P=0 (ngắn mạch, không có công suất ra tải)
• Khi R tăng từ 0 đến R₁: P tăng nhanh, đường cong lồi
• Tại R=R₁: P_max=V²4R₁
• Khi R>R₁: P giảm dần, đường cong lõm, tiệm cận về 0 khi R→∞ (hở mạch)

Minh họa (dạng mô tả):
text
P
| *
| / \
| / \
| / \
| / \
| / \
| / \
| / \
|/ \______
+----+----+----+----+----→ R
0 R1
3. Liên hệ với pin mặt trời
Pin mặt trời có nội trở R₁ thay đổi theo bức xạ, nhiệt độ và điểm làm việc. Do đó, để luôn đạt P_max tại từng thời điểm, cần điều chỉnh tải R sao cho R=R₁ (dùng bộ MPPT). Trong giáo khoa, bài toán này minh họa định lý công suất cực đại (maximum power transfer theorem).

Có lẽ nguồn viết bài này chỉ mang tính định tính để nói rằng cần thay đổi tổng trở tải để có Pmax chứ trình bày chưa chi tiết và thấu đáo một cách định lượng. Công thức tổng quát phải có mặt L mới được, và nói là "tổng trở" thì phải kí hiệu là Z chứ không thể ghi là R.

Và tôi đã thí nghiệm với mạch MPPT 12-24V/15A cho led 80W trên, quả đúng là mạch MPPT nó dùng chung luôn cuộn cảm L của mạch boost áp ra led. Mời cả nhà xem hình dưới nhé! Trong đó, mạch 2 đèn led xanh-đỏ được nối song song với cuộn cảm L để nhận biét L có đang hoạt động hay không.

[dinhthuong92]

Mạch này hiệu suất ra led đạt khoảng 90.7% tại 12V in, 40W out.

[dinhthuong92]

Có lẽ nguồn viết bài này chỉ mang tính định tính để nói rằng cần thay đổi tổng trở tải để có Pmax chứ trình bày chưa chi tiết và thấu đáo một cách định lượng. Công thức tổng quát phải có mặt L mới được, và nói là "tổng trở" thì phải kí hiệu là Z chứ không thể ghi là R.

Và tôi đã thí nghiệm với mạch MPPT 12-24V/15A cho led 80W trên, quả đúng là mạch MPPT nó dùng chung luôn cuộn cảm L của mạch boost áp ra led. Mời cả nhà xem hình dưới nhé! Trong đó, mạch 2 đèn led xanh-đỏ được nối song song với cuộn cảm L để nhận biét L có đang hoạt động hay không.

Không biết nó thiết kế kiểu gì mà dùng chung được cuộn cảm L cho cả mạch Buck hạ áp để sạc pin và Boost nâng áp cho Led. Muốn vẽ mạch để xem mà nhiều linh kiện quá, e không kham nổi!
Bác nào có sơ đồ xin up lên cho mọi người tham khảo nhé!

[bqviet]

Đám UPS cửa cuốn đời cổ vẫn chạy 1 biến áp sắt từ vừa để hạ áp điện lưới nạp bình điện, vừa để kích áp bình điện thành sóng vuông đầu ra đấy thôi. Kiểu tiết kiệm này đã có từ mấy chục năm nay. Sơ đồ đại loại như link

https://www.homemade-circuits.com/single-transformer-inverterchargerchang/