Bài tập môn Năng lượng tái tạo - Chương 8

 Hình 8.108: Bộ nghịch lưu hòa lưới 3 pha 
BÀI TẬP 
BT8.1: 
Với các vật liệu bán dẫn sau đây, xác định chiều dài bước sóng cực đại khả dĩ của photon 
từ ánh sáng mặt trời có thể tạo hiệu ứng lỗ-điện tử trên bề mặt vật liệu bán dẫn đó: 
a. Gallium arsenide, GaAs, band gap 1.42 eV 
b. Copper indium diselenide, CuInSe2, band gap 1.01 eV 
c. Cadmium sulfide, CdS, band gap 2.42 eV. 
BT8.2: 
Cho diode với tiếp giáp p-n ở 25oC nhận dòng 100mA khi áp qua diode là 0.5V. Xác 
định giá trị dòng ngược bảo hòa I0? 
BT8.3: 
Mạch tương đương đơn giản của một tế bào quang có bề mặt tế bào quang rộng 0.005m2, 
dòng ngược bảo hòa I0 = 10-9 A và với độ rọi 1-sun đo được ISC = 1A. Ở 25oC hãy xác 
định. 
a. Điện áp hở mạch? 
b. Dòng tải với áp ra 0.5V? 
c. Công suất cấp cho tải với áp ra 0.5V? 
d. Hiệu suất của tế bào quang? 
 Hình BT8.3: Minh họa mạch tương đương của tế bào quang dùng cho BT8.3 
BT8.4: 
Mạch tương đương của một tế bào quang có Rparallel = 10 Ω. Bề mặt tế bào quang rộng 
0.005m2, dòng ngược bảo hòa I0 = 10-9 A và với độ rọi 1-sun đo được ISC = 1A, ở 25oC 
với áp ra 0.5V. 
Hình BT8.4: Minh họa mạch tương đương của một tế bào quang dùng cho BT8.4 
Hãy xác định: 
a. Dòng tải? 
b. Công suất cấp cho tải? 
c. Hiệu suất của tế bào quang? 
BT8.5: 
Hình dưới đây minh họa 2 đường đặc tính I-V. Một của tế bào quang với mạch tương 
đương có Rparallel bằng vô cùng Ω và bỏ qua điện trỡ nối tiếp. Tìm giá trị điện trỡ song 
song trên mạch tương đương của tế bào quang còn lại? 
 Hình BT8.5: Minh họa đường đặc tính I-V dùng cho BT8.5 
BT8.6: 
Hình dưới đây minh họa 2 đường đặc tính I-V. Một của tế bào quang với mạch tương 
đương có Rparallel bằng vô cùng Ω và bỏ qua điện trỡ nối tiếp. Tìm giá trị điện trỡ nối tiếp 
trên mạch tương đương của tế bào quang còn lại? 
Hình BT8.6: Minh họa đường đặc tính I-V dùng cho BT8.6 
BT8.7: 
Khảo sát nhiệt độ cùng công suất cung cấp bởi mô đun PV 100W trong các điều kiện sau 
đây. Giả sử tổn hao công suất bằng 0.5%/oC. 
a. NOCT = 50oC, nhiệt độ môi trường 25oC, độ rọi bằng 1-sun. 
b. NOCT = 45oC, nhiệt độ môi trường 0oC, độ rọi bằng 500W/m2. 
c. NOCT = 45oC, nhiệt độ môi trường 30oC, độ rọi bằng 800W/m2. 
BT8.8: 
Khảo sát mô đun PV gồm 40 tế bào quang mắc nối tiếp, có đường đặc tính I-V lý tưỡng 
cho như hình với ISC = 4A và VOC = 20V. Biết mạch tương đương của mỗi tế bào quang 
có Rparallel = 5Ω và bỏ qua điện trỡ nối tiếp. Hãy vẽ nếu có 1 bị che khuất hoàn toàn. Xác 
định dòng nạp bình 12V (tải bình có đường đặc tính thẳng đứng)? 
Hình BT8.8: Minh họa đường đặc tính I-V lý tưỡng dùng cho BT8.8 
BT8.9: 
Khảo sát mô đun PV có đường đặc tính I-V cho như hình. Trên mô đun, nhà sản xuất gắn 
thêm cặp diodes bypass nhằm giúp mô đun tiếp tục cấp điện dù một số tế bào quang đã bị 
mây che khuất. Hình minh họa cho thấy mỗi diode nối tắt bypass phân nữa số tế bào 
quang. Xem diode bypass lý tưởng, tức không có rơi áp thuận khi diode dẫn. 
Hình BT8.9: Minh họa dùng cho BT8.9 
Giả sử các tế bào quang ở nữa dưới panel bị che khuất. Hãy vẽ đường đặc tính I-V mới 
dành cho mô đun PV bị che khuất? 
BT8.10: Phân tích mạch DC/DC lai như hình sau? 
a) Để thực hiện chức năng của mạch buck thì điều khiển S1 và S2 như thế nào? 
b) Để thực hiện chức năng của mạch boost thì điều khiển S1 và S2 như thế nào? 
 Hình BT8.10: Minh họa dùng cho BT8.10 
Mạch DC/DC lai (buck, boost) 
BT8.11: Ở điều kiện làm việc bình thường, một tấm pin mặt trời có MPP ở Vm = 17V, Im 
= 4,7A. Pin mặt trời cấp điện cho battery Vb = 12V thông qua mạch buck ở MPP. Khi 
điều kiện làm việc thay đổi, Vm của pin mặt trời biến đổi 14V < Vm < 17V và điện áp trên 
battery biến đổi 10V< Vb <15V. Tính độ biến đổi của D? 
BT8.12: Một tấm pin mặt trời có MPP ở Vm = 17V, Im = 4,7A. Pin mặt trời cấp điện cho 
battery Vb = 24V thông qua mạch boost ở MPP? Khi điều kiện làm việc thay đổi, Vm của 
pin mặt trời biến đổi 14V < Vm < 17V và điện áp trên battery biến đổi 20V< Vb <30V. 
Tính độ biến đổi của D? 
BT8.13: Một tấm pin mặt trời có MPP ở Vm = 17V, Im = 4,7A. Pin mặt trời cấp điện cho 
battery thông qua mạch buck-boost ở MPP? Khi điều kiện làm việc thay đổi, Vm của pin 
mặt trời biến đổi 14V < Vm < 17V. Tính độ biến đổi của D khi: 
a) Vb = 24V, điện áp trên battery biến đổi trong khoản 20V< Vb <30V. 
b) Vb = 12V, điện áp trên battery biến đổi trong khoản 10V< Vb <15V.