Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển cho hệ thống phát điện pin mặt trời tối đa hóa lượng điện năng thu được

Nhu cầu năng lượng của con người ngày càng tăng trong khi các nguồn nhiên liệu hóa thạch truyền thống đang cạn kiệt và gây ra hậu quả nghiêm trọng. Điều này thúc đẩy việc nghiên cứu và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, trong đó năng lượng mặt trời được xem là nguồn năng lượng sạch, không gây ô nhiễm. Việt Nam có tiềm năng lớn về năng lượng mặt trời với số giờ nắng trung bình từ 1700-2500 giờ/năm và bức xạ mặt trời trung bình 5 kWh/m²/ngày. Việc nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển cho hệ thống phát điện pin mặt trời nhằm tối đa hóa lượng điện năng thu được là cần thiết.

Các nhà nghiên cứu, kỹ sư, và sinh viên trong lĩnh vực kỹ thuật điện, năng lượng tái tạo, và hệ thống điều khiển.

Luận văn này tập trung vào nghiên cứu và chế tạo bộ điều khiển hoàn chỉnh cho hệ thống phát điện pin mặt trời (Photovoltaics) nhằm tối đa hóa lượng điện năng thu được. Bộ điều khiển được phát triển gồm hai phần chính: thứ nhất là điều khiển bám điểm công suất cực đại (MPPT) thông qua điều khiển độ rộng xung (PWM) của bộ biến đổi năng lượng DC/DC, nhằm tối ưu hóa hiệu suất chuyển đổi điện năng từ pin mặt trời; thứ hai là điều khiển cơ cấu xoay để hệ thống pin mặt trời luôn vuông góc với ánh sáng mặt trời, giúp thu nhận lượng bức xạ tối đa. Nghiên cứu bao gồm việc phân tích các công nghệ phát điện mặt trời, các yếu tố ảnh hưởng, bộ biến đổi năng lượng, và các thuật toán điều khiển MPPT. Đặc biệt, luận văn đã thiết kế và chế tạo thành công mô hình hệ thống điện mặt trời xoay hai trục, tích hợp cả hai thuật toán điều khiển trên vào một bộ điều khiển chung. Việc tích hợp này không chỉ giảm linh kiện, thiết bị và chi phí sản phẩm mà còn thu gọn kích thước tổng thể. Kết quả thử nghiệm cho thấy mô hình hoạt động ổn định, tin cậy, đảm bảo pin mặt trời luôn hướng vuông góc với ánh sáng và tối đa hóa công suất phát điện, góp phần nâng cao hiệu quả khai thác điện năng từ nguồn năng lượng mặt trời.