BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  21,954,846
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Khoa học công nghệ thuỷ sản khác

Hồ Phạm Thành Tâm, Nguyễn Thái Nghe, Nguyễn Chí Ngôn, Trần Thanh Hùng(1)

Triển khai giải thuật dò điểm công suất cực đại cho hệ thống dùng năng lượng mặt trời trong nuôi trồng thủy sản

Implementation of maximum power point tracking algorithm for solar energy systems in aquaculture

Khoa học (Đại học Cần Thơ)

2021

CĐTS

202-

1859-2333

Điểm công suất cực đại, Năng lượng mặt trời, Quạt nước ao tôm

Maximum power point, Paddle wheel aerator, Solar power

Sử dụng năng lượng mặt trời trong nuôi trồng thủy sản là giải pháp phát triển bền vững mà nhà nước đang khuyến khích. Bài báo này nhằm mục tiêu giới thiệu và cung cấp phương pháp triển khai giải thuật dò tìm và bám theo điểm công suất cực đại của tấm pin quang điện (tấm pin năng lượng mặt trời) dựa trên độ điện dẫn của tấm pin (giải thuật Incremental Conductance Maximum Power Point Tracking – Ind. Cond. MPPT). Đây là phần quan trọng để tạo cơ sở triển khai sử dụng năng lượng mặt trời trong các ao nuôi, đặc biệt là giải quyết nhu cầu về năng lượng cho các dàn quạt nước ao tôm (dùng cho cung cấp ôxy và đảo nước trong ao), vì nó giúp khai thác tối đa nguồn năng lượng từ tấm pin năng lượng mặt trời. Dựa trên cơ sở lý thuyết về mô hình của tấm pin quang điện, giải thuật Incremental Conductance được triển khai trong cấu hình mạch chuyển đổi điện áp DC-DC kiểu boost xen kẽ được điều khiển bởi bộ điều khiển kỹ thuật số khả trình (vi điều khiển STM32F1). Kết quả triển khai cho thấy điện áp tại điểm công suất cực đại của hệ pin được duy trì ổn định, công suất trích xuất được điều khiển bám theo công suất khả dụng tối đa của hệ các tấm pin, hệ thống với giải thuật Ind. Cond. MPPT hoạt động ổn định và không rơi vào vùng thay đổi đặc tính truyền của bộ biến đổi DC-DC.

Using solar energy in aquaculture is one of the encouraged solutions in sustainable development. This paper aims to introduce and provide a method of implementing the algorithm to detect and track the maximum power point of photovoltaic panels (solar panels) based on the conductivity of the panel (Incremental Conductance Maximum Power Point Tracking - Ind. Cond. MPPT). This is an important part of creating a basis for deploying solar energy in aquaculture ponds, especially addressing the energy needs of the paddle wheel aerator for shrimp ponds (for oxygen supply and water stirring), because it helps maximize the extracted energy from solar panels. Based on the theory of the electrical model of the photovoltaic panel, the Incremental Conductance algorithm is implemented in the interleaved boost DC-DC converter topology controlled by a programmable digital controller (STM32F1 microcontroller unit). The results of the implementation show that the voltage at the maximum power point of the panel array is always stably maintained, the extracted power is controlled to track the maximum available power of the panel array, the system with the Ind. Cond. The MPPT algorithm is stable and does not get stuck into the transfer characteristic transient region of the DC-DC converter.

TTKHCNQG, CVv 403

Xem toàn văn
  • [1] Zdanowski, M., Rabkowski, J., & Barlik, R. (2017), Highly-Efficient and Compact 6 kW/4× 125 kHz Interleaved DC-DC Boost Converter with SiC Devices and Low-Capacitive Inductors,Energies, 10(3), 363
  • [2] Vamja, R. V., & Mulla, M. A. (2018), Solar pv fed induction motor driven water pumping system utilizing quadratic boost converter,In 2018 8th IEEE India International Conference on Power Electronics (IICPE) (pp. 1-6). IEEE
  • [3] De Stasi, F. (2015), Working with Boost Converters,Texas Instrument
  • [4] Rosu-Hamzescu, M., & Oprea, S. (2013), Practical guide to implementing solar panel MPPT algorithms,Microchip Technology Inc, Application Note, AN1521
  • [5] Rao, P., Siraswar, V., & Pimple, B. B. (2017), Efficient implementation of MPPT and comparison of converter for variable load Solar PV system,In 2017 Second International Conference on Electrical, Computer and Communication Technologies (ICECCT) (pp. 1- 6). IEEE.
  • [6] Oprea, S., Rosu-Hamzescu, M., & Radoi, C. (2014), Implementation of simple MPPT algorithms using low-cost 8-bit microcontrollers,In Proceedings of the 2014 6th International Conference on Electronics, Computers and Artificial Intelligence (ECAI) (pp. 31-34). IEEE
  • [7] Nguyễn Văn Tấn, Dương Minh Quân, Trần Anh Tuấn, Phạm Văn Kiên, Lê Hồng Lâm và Hà Hải Long (2018), So sánh các thuật toán bắt điểm công suất cực đại bằng phương pháp mô phỏng và thực nghiệm,Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Đà Nẵng, Quyển 2 (11), 64-68
  • [8] Nguyễn Ngọc Trung (2012), Tìm điểm công suất cực đại của pin mặt trời,(Luận văn cao học). Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh
  • [9] Kamil, M. (2010), Grid-connected solar microinverter reference design using a dsPIC® digital signal controller,Microchip Application Notes AN1338
  • [10] Kumar, R., Singh, B., Chandra, A., & Al-Haddad, K. (2015), Solar PV array fed water pumping using BLDC motor drive with boostbuck converter,In 2015 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE) (pp. 5741-5748). IEEE
  • [11] Gunawan, T. (2009), Two-Phase Boost Converter. Master thesis,California Polytechnic State University
  • [12] Crews, R. (2013), AN-1820 LM5032 Interleaved Boost Converter (Application Report No. SNVA335a),Retrieved October 10, 2020, f-rom Texas Instruments website: https://www.ti.com/lit/an/snva335a/snva335a.pdf
  • [13] Coruh, N., Urgun, S., Erfidan, T., & Ozturk, S. (2011), A simple and efficient implemantation of interleaved boost converter,In 2011 6th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (pp. 2364-2368). IEEE
  • [14] Chitra, P., & Seyezhai, R. (2014), Basic design and review of two phase and three phase interleaved boost converter for renewable energy systems,International journal of applied science, 1(1), 1-26
  • [15] C-harais, J. (2010), Maximum Power Solar Converter (Application Note No. DS01211B),Retrieved October 9, 2020, f-rom Microchip website: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNo tes/01211B.pdf
  • [16] Ajit, T. N. (2014), Two Stage Interleaved Boost Converter Design and Simulation in CCM and DCM,India International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT) Vol, 847-851