Skip to Content

Category Archives: Tài liệu kỹ thuật

Chi tiết hơn về pin kim loại lỏng (bài dịch bởi SolarV)

Pin Kim Loại Lỏng

Nhóm nghiên cứu gồm giáo sư Donald Sadoway và tiến sĩ David Bradwell, tại Viện Công nghệ Massachusettes, Mỹ đã chế tạo thành công mẫu sản phẩm pin kim loại lỏng với tính năng đột phá. Loại pin này tự sản sinh ra dòng điện khi hai kim loại không đồng dạng kết hợp để tạo thành một hợp kim. Khi pin sạc làm đảo ngược tiến trình tái cấu trúc các kim loại ban đầu. Vì các kim loại và chất điện phân cần ở dạng lỏng cho sự chuyển động ion cần thiết dẫn đến các phản ứng xảy ra, pin phải hoạt động ở nhiệt độ rất cao. Tuy nhiên điều này cho phép mật độ dòng điện rất cao và cường độ lớn hơn so với pin thông thường. Chính vì vậy pin kim loại lỏng thích hợp cho các thiết bị sử dụng điện lưới thông thường

Mô Tả

Các nghiên cứu phát triển ban đầu được tiến hành bằng cách sử dụng các điện cực kim loại bằng magiê (Mg) và antimon (Sb) với một chất điện phân gồm clorua magiê, natri và kali (MgCl2 : NaCl : KCl (50:30:20 mol %)). Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều loại hợp kim thay thế khác nhau nhằm cải thiện hiệu suất và giảm chi phí, nhưng để dể hiểu hơn cách thức hoạt động, bản phân tích này sẽ dựa trên các thành phần nguyên thuỷ ban đầu

Sơ đồ dưới đây thể hiện cấu trúc và nguyên lý hoạt động của pin kim loại lỏng. Cell pin được cấu tạo bởi một lớp vỏ bọc cách điện chứa hai kim loại: magiê và antimon, ngăn cách bởi chất điện phân là muối nóng chảy. Do mật độ và mức độ không hoà trộn khác nhau, khi đun nóng đến dạng lỏng, ba thành phần hoạt động kể trên không hoà lẫn mà tự cách ly theo mật độ của chúng và trôi vào ba lớp riêng biệt. Tuy nhiên, các chất điện phân có thể hòa tan cả các kim loại. Vì thế, không cần màng ngăn như được sử dụng trong các cell pin thông thường.

liquid_battery

Nguyên Lý Hoạt Động

Hoạt Động Xả

Magie đóng vai trò cung cấp các hạt điện tích (electrons) và chu kỳ xả bắt đầu với sự thừa của các electron trên các cực thu dòng âm (anode) hỗ trợ một điện trường ngang qua cell giữa anode và cực thu dòng dương (cathode). Có một số lượng tối đa của magiê trong lớp anode và antimon tinh khiết trong lớp cathode.

Trong thời gian xả, anode magiê bị tiêu hao vì ion dương Mg2 + di chuyển từ lớp magiê phía trên rỉ ra qua chất điện phân để tạo thành một hợp kim Mg – Sb với antimon trong lớp phía dưới, điều này làm tăng thể tích của nó. Các electron dư thừa trên anode chảy qua mạch bên ngoài tới các cathode, tại đó các electron trung hòa điện tích dương của các ion dương. Dòng ngoài chảy theo hướng ngược lại chiều của các electron, đó là, từ cathode (đầu dương) đến anode (đầu âm) cung cấp điện cho tải. Chất điện phân không tham gia vào phản ứng hoá học. Điện áp xả là 0.4V.

Hoạt Động Sạc

Năng lượng từ một nguồn bên ngoài dẫn các electron theo hướng ngược lại đồng thời kéo các ion magiê từ hợp kim Mg – Sb trả lại lớp magiê kim loại trở về lớp trên cùng, từ đó tái hình thành hệ thống có ba lớp chất lỏng riêng biệt. Khi sạc xong, vẫn tồn tại sự khác biệt điện áp giữa hai điện cực, cung cấp điện trường đưa dòng điện qua tải ngoài.

Điện áp sạc là 0.55V

Lưu ý: Pin không cần nguồn nhiệt bên ngoài vì nhiệt độ cao được duy trì bằng cách tự nung nóng do dòng điện chảy và các phản ứng hóa học. Các magiê – antimon cell nguyên mẫu cần một nhiệt độ nóng chảy khoảng 700°C (1300°F) hoặc cao hơn, nhưng sau đó, các nhà nghiên cứu đã tìm ra chất hóa học thay thế để giảm nhiệt độ nóng chảy xuống đến 450°C (842°F).

Hiệu Suất Cell

Đường Cong Sạc – Xả

Trường hợp điện áp cell là 0.4V và dòng xả 50 mA/cm2, 100 cm2 diện tích cell sẽ cung cấp 2W hoặc 200 W/m2

liquid_cell_volts

Dung lượng Cell (Cell Capacity) với Tỉ lệ xả (Discharge Rate)

 Đồ thị phía dưới thể hiện rằng việc tăng dòng xả cell dẫn đến sự giảm mạnh ở cả hai điện áp và dung lượng cell.

10 cm2 có thể cung cấp 50Wh với dòng xả 5Amps nhưng nếu dòng tăng lên 20 Amps thì dung lượng là 20 Wh

liquid_cell_capacity

Hiệu suất Coulombs của quá trình hóa học Mg – Sb ban đầu là khoảng 98 % không tính đến năng lượng bị mất đi khi duy trì nhiệt độ cao của cell, hiệu suất hai chiều sạc – xả của cell là khoảng 69% .

Điện áp cell thấp có nghĩa là phải cần số lượng lớn cell để tạo ra pin dung lượng cao. Tuy nhiên nhờ vào mật độ dòng cao của từng cell, công nghệ cell mới này vẫn tốt hơn khoảng mười lần so với cell thông thường.

Ưu Điểm

  • Mật độ dòng cao (tương đương với khả năng cung cấp dòng cao).
  • Vòng đời kéo dài (vòng đời được dự kiến là hơn 10,000 chu kỳ)
  • Thiết kế theo module, có thể chế tạo được kích thước lớn lên đến nhiều megawatt
  • Chi phí nguyên vật liệu thấp
  • Vận hành đơn giản
  • Thời gian phản ứng như với tất cả các pin điện hóa nhanh trên từng mili giây.
  • Các điện cực lỏng được khôi phục lại qua mỗi chu kỳ sạc, nhờ đó có thể loại trừ dung lượng ảo được hình thành từ các tinh thể có dạng nhánh cây hoặc phân mảnh xảy ra như loại pin thông thường, tạo nên vòng đời dài hơn.
  • Không cần hệ thống quản lý giám sát năng lượng pin BMS

Phát Triển Trong Tương Lai

Mặc dù pin đã được chứng minh thành công trong thực tế, nhóm nghiên cứu vẫn đang không ngừng thử nghiệm nhiều loại hợp kim làm điện cực có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất và mức độ tiêu hao ít hơn nữa để có thể đưa vào sản xuất đại trà trong thời gian tới.

Chất liệu hoá học mới của cell đã được ứng dụng để giảm nhiệt độ hoạt động xuống còn 450°C như đã nói ở trên. Điều này mạng lại sự cải thiện về hiệu suất hai chiều sạc –xả tới 75%, được ứng dụng hiệu quả cho hệ thống bơm lưu trữ, mà không yêu cầu đặc biệt về địa điểm lắp đặt.

Điện áp cao hơn được thử nghiệm thành công bằng cách thay thế các anode magiê với lithium. Nhóm nghiên cứu giảm chi phí nguyên liệu cũng như nhiệt độ hoạt động (từ 700°C xuống còn 450°C) thành công nhờ vào sử dụng hợp kim của antimon và một lượng nhỏ chì.

Ứng Dụng

Dòng điện nạp xả cao cùng với khả năng lưu trữ lớn và tuổi thọ lâu, pin kim loại lỏng được hứa hẹn là giải pháp lý tưởng cho việc lưu trữ nguồn năng lượng lớn từ lưới điện để dùng cho tải khi mất lưới đặc biệt là dùng để lưu trữ trong hệ thống điện mặt trời, điện gió.

SolarV Vũ Phong dịch từ trang http://www.mpoweruk.com/liquid_batteries.htm

READ MORE

Cảnh báo khi không sử dụng bộ điều khiển sạc

Thời gian qua có 1 số khách hàng và đại lý chỉ mua pin và cắm pin trực tiếp vào bình gây ra 1 số hư hỏng cho tấm pin… và thậm chí nổ ắc quy gây thương tích…

Công ty Vũ Phong xin đưa ra một số khuyến cáo cho khách hàng sử dụng như sau :

1. NẾU CẮM PIN TRỰC TIẾP VÀO ẮC QUY SẼ GÂY HỎNG PIN

Mặc dù cắm tấm pin trực tiếp vào ắc quy nếu đúng chiều âm dương thì vẫn sạc được cho ắc quy, tuy nhiên sẽ gây ra các sự cố sau:

– Nếu vô ý cắm ngược cực ắc quy sẽ nổ DIODE trong hộp, và sẽ không có điện ra

– Khách hàng tự thay DIODE do không quen nên gắn sai DIODE, dẫn tới tấm pin hỏng hoàn toàn không sửa được.

– Khi trời tối không có thiết bị ngắt tự động nên điện từ ắc quy sẽ đi ngược lên đốt tấm pin, về lâu dài tấm pin sẽ giảm hiệu suất từ từ và hỏng hoàn toàn không sửa được.

diode_bypass_cua_tam_pin_bi_no

Hình ảnh DIODE BYPASS của tấm pin bị nổ do cắm ngược cọc ắc quy

kh_gan_nguoc_diode

Hình ảnh khách hàng gắn ngược DIODE dẫn tới hỏng tấm pin và KHÔNG SỬA ĐƯỢC

– Một số trường hợp nạp đầy bình, gây sôi bình làm giảm tuổi thọ của bình. Thậm chí có trường hợp bình bị sôi nhưng không thoát hơi ra được gây nổ bình gây thương tích.

aq_bi_no

Ắc quy bị nổ do nạp trực tiếp tấm pin vào mà không có mạch sạc bảo vệ quá nạp

2. CÁC LƯU Ý KHI DIODE BỊ CHÁY

Khi tấm pin bị cháy DIODE phải nhờ hỗ trợ từ kỹ thuật có dụng cụ và đồng hồ đo để chắc chắn thay đúng chủng loại DIODE và đúng chiều.tam_pin_gan_dung_diode

Hình ảnh tấm pin gắn đúng chiều DIODE

3.CÁC LỢI ÍCH KHI SỬ DỤNG ĐÚNG BỘ ĐIỀU KHIỂN SẠC:

– Hoạt động hoàn toàn tự động, tự động ngắt khi bình đầy, và ngắt khi bình cạn.

– Chống điện áp ngược từ ắc quy lên tấm pin khi ban đêm xuống

– Nâng cao hiệu suất sạc & tuổi thọ của tấm pin. Nếu dùng bộ sạc thì tuổi thọ của tấm pin sẽ kéo dài hơn 50 năm. Ngược lại nếu không dùng thì tuổi thọ của pin sẽ giảm 5 năm hoặc hơn và hiệu suất sạc của tấm pin sẽ bị giảm nhanh.

– Đạt hiệu quả kinh tế vì bảo vệ được tấm pin và ắc quy, cũng như đạt hiệu suất sạc cao hơn. Giá thành bộ điều khiển sạc cũng rất thấp so với pin và ắc quy

– Khách hàng lưu ý mua đúng bộ sạc có điều khiển,. Nên nói không với các sản phẩm có tên là “Bộ chỉnh lưu” bên trong chỉ chứa mấy con DIODE trên thị trường không phải là bộ điều khiển sạc, không bảo vệ được ắc quy và ngược cực

75

Hình: điều khiển sạc xung kỹ thuật số SolarV 12V-250W
 

SolarV Vũ Phong

 

READ MORE

Like và Share để nhận đèn xách tay SV-1 miễn phí mỗi tuần

Like, Share và nhận đèn xách tay NLMT SV-1 miễn phí! Chỉ còn 2 giải trao trong tuần này nữa là chương trình kết thúc. Sẽ có chương trình khác thú vị hơn sớm!
(Sau khi share nhớ tag bạn bè mình để có nhiều like nhé – thêm bạn thêm vui! Ai có nhiều like nhất tuần từ bạn bè cho tin mình chia sẻ sẽ ẵm giải. Ai Hack Likes sẽ bị loại)
* Danh sách người trúng giải:
– Tuần 1 chốt 17h ngày 17/10/2014: Bạn Lý Ngọc Ánh tại Hà Nội (Facebook: https://www.facebook.com/ngocanh.ly) – Đạt cao nhất là 45 Likes
– Tuần 2 (chốt đến 17h ngày 24/10/2014) Với tổng cộng 396 lượt like, bạn Andy Hoang Thanh https://www.facebook.com/AndyHoangThanh
Vẫn còn đến 10 đèn xách tay chờ các bạn, lượt like vẫn được cộng dồn. Cố lên nhé! Chúc các bạn may mắn ^^
– Tuần 3 chốt thì có 2 bạn là GiaNgoc Quy (FB:chuyennhothoi) được 2560likes, bạn Hoang Dung (FB: hoangdung.ly.35) đạt 2401 likes, bạn Hạo Thiên (FB: hhong.lan), nhưng Ad cần 3 bạn đó chứng minh là mình không hack likes nên kết quả trao giải sẽ chờ sau sang đầu tuần. Bạn có số like 364 là Minh Hải Cao (FB: haicaominh85) là người thứ 4 có số like thật.
Kết luận tuần 3 sẽ không trao giải mà sẽ để tuần 4 trao 2 giải luôn. Các bạn hack like do không chứng minh được sẽ không được nhận giải và có thể share để tham gia lại. Ad sẽ dừng chương trình sớm hơn dự kiến sau khi trao giải nếu hiện tượng hack like tiếp diễn làm mất công bằng cuộc chơi. Nhân viên cty Ad cũng hack like để chứng minh cho mọi người biết về việc hack like dễ dàng thế nào.

Thể lệ:
1. Like SolarV Fanpage (Like cả trang SolarV), Like và Share tin này! Share ở chế độ công khai (Public) nhé
2. Chốt 17h thứ 6 hằng tuần – Ai có số lượng bạn bè mình like lại cho tin này nhiều nhất sẽ được trao giải. Lưu ý nếu bạn nào hack like (nghĩa là số like tăng lên rất cao nhưng không thấy tag bạn bè, bạn bè tag bạn của họ, danh sách bạn bè ít và comments trong tin của mình) và bạn không thể chứng minh đó là likes thật thì bạn đó sẽ bị loại để công bằng cho các bạn khác có số like thật.
3. Ad sẽ thông báo người đoạt giải trong 10 phút ngay khi chốt và số likes của người đó để mọi người kiểm tra. Ad sẽ gửi sản phẩm cho người cao nhất vào đầu tuần tiếp theo.
4. Mỗi người chỉ được nhận giải 1 lần. Ai chưa trúng giải thì lượt likes vẫn được cộng dồn sang tuần sau.
5. Giải thưởng sẽ được giao đến tận nhà của các bạn trên toàn quốc!
Thời gian từ nay đến hết tháng 7/11/2014 (sẽ có 4 bộ sản phẩm được tặng) – Do có nhiều bạn hack like nên phân biệt rất mất thời gian, vì vậy chương trình sẽ dừng sớm hơn dự kiến.

Khi trúng giải, mọi người sẽ được kiểm tra xem đã like trang SolarV Fanpage chưa, và phải dùng đúng nick facebook đã tham gia gửi cho Ad thông tin Họ tên, địa chỉ và số điện thoại để Ad cho giao sản phẩm trúng giải tận nơi. Sau khi nhận giải mọi người được đề nghị chụp 1 tấm ảnh của sản phẩm vừa nhận được đăng lên tường facebook để mọi người cùng chúc mừng nhé!

Mọi người nhớ tags bạn bè mình để có nhiều like nhé. Chúc cả nhà vui!

READ MORE

Phát triển pin hữu cơ năng lượng mặt trời từ thành phần thiên nhiên

Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ Georgia và đại học Purdue đã tiến hành phát triển loại pin hữu cơ năng lượng mặt trời có nguồn gốc từ thực vật, cây cỏ.

solarcellhuuco

Các nhà nghiên cứu cũng tìm ra rằng pin quang điện hữu cơ (OPV) có thể sản xuất được từ tinh thể nano xenlulozo. Loại pin này dễ dàng tái chế khi hết năng lượng chỉ cần nhúng trong nước.
Theo như kết quả được công bố mới đây trên tạp chí báo cáo khoa học, pin hữu cơ năng lượng mặt trời có hiệu quả tiết kiệm điện năng tới 2.7%, con số mà chưa từng loại pin nào được sản xuất từ nguyên liệu thô có thể đạt đến.

Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng tinh thể nano xenlulozo dung để chế tạo pin năng lượng mặt trời không có màu sắc, chúng trong suốt và cho ánh sáng đi qua trước khi được hấp thụ bởi 1 lớp bán dẫn hữu cơ. Trong quá trình tái tạo, pin năng lượng mặt trời được ngâm trong nước ở nhiệt độ phòng. Chỏ trong vài phút, tinh thể nano xenlulozo sẽ tan ra và pin năng lượng mặt trời dễ dàng tách khỏi những chất chính hợp thành.

Pin hữu cơ năng lượng mặt trời có thể tái chế
“Sự phát triển và ứng dụng của các chất hữu cơ trong công nghệ năng lượng mặt trời sẽ tiếp tục được cải thiện và đây sẽ là nguồn thông tin chỉ dẫn cho các dự án của nhiều kỹ sư trong tương lai.” Giáo sư Bernard Kippelen ngành kỹ thuật, viện công nghệ Georgia cho biết. “Nhưng pin hữu cơ năng lượng mặt trời cần đảm bảo yếu tố có thể tái sử dụng được. Nếu không chúng ta chỉ đang giải quyết một vấn đề là bớt phụ thuộc vào xăng dầu, và lại tạo ra một vấn đề khác, công nghệ dung để tạo ra năng lượng từ những nguồn có thể phụ hồi nhưng chúng lại không thể tái sử dụng khi hết pin.”
Giáo sư Bernard đồng thời là giám đốc trung tâm công nghệ Georgia trong lĩnh vực quang điện hữu cơ.
“Các bước tiếp theo của chúng tôi đó là phải tiếp tục nâng cao hiệu quả tiết kiệm năng lượng thêm 10% bằng với số lượng mà pin năng lượng mặt trời sản xuất từ kính hoặc dầu mỏ tiết kiệm được” giáo sư nói.

(Theo: solarserver.com )
READ MORE

Nên Dùng Bộ Nguồn Nào Để Đổi Điện Từ DC Sang Điện 220V?

Khi nói đến đổi điện từ DC sang AC, hẳn ai cũng sẽ nghĩ ngay đến inverter (còn được gọi là bộ kích điện, bộ đổi điện…). Vậy trước hết ta đi tìm hiểu inverter là gì và có những loại nào, và có thiết bị nào khác thay thế tốt hơn cho inverter hay không.

Inverter là gì ( bộ kích điện, bộ đổi điện )

Inverter đơn thuần là từ ngữ chỉ về thiết bị có tác dụng đổi nguồn điện từ DC sang AC để dùng cho các thiết bị điện xoay chiều. Inverter hiện nay trên thị trường có 3 loại: inverter sóng vuông (square wave), inverter mô phỏng sin (modified sine wave) và inverter sin chuẩn (true sine wave).

Inverter sóng vuông (square wave)

1. Inverter sóng vuông (square wave): là dạng kích điện cho ra sóng vuông như hình dưới đây. Đây là dạng kích điện rẻ và dễ làm nhất. Dạng này dùng được cho hầu hết các thiết bị điện tần số 50  60Hz nhưng nếu sử dụng lâu cho các thiết bị sẽ làm hỏng thiết bị. Loại kích điện này là các loại kích điện đang bán trên thị trường giá rẻ nhập từ Trung Quốc. Bạn không nên dùng loại này nếu không muốn phải đi mua thiết bị điện mới thường xuyên hơn.

squarewave

Inverter mô phỏng sin (modified sine wave)

2. Inverter mô phỏng sin (modified sine wave): cũng là một dạng sóng vuông nhưng được điều chỉnh cho giống dạng sóng sin. Loại inverter này có thể dùng cho tất cả thiết bị điện xoay chiều và hiện nay cũng có nhiều dạng đang bán trên thị trường.

modifiedsinewave

Inverter sin chuẩn (True sine wave)

3. Inverter sin chuẩn (True sine wave): là dạng inverter cho ra sóng sin dạng chuẩn như sin thật. Hầu như không có khác biệt giữa điện lưới và nguồn output của inverter này. Dạng sóng này có biến đổi thêm để hòa vào lưới điện. Inverter nối lưới chắc chắn phải dùng dạng này. Nhược điểm lớn nhất của dạng này là tiêu hao cho không tải thường rất cao, nên chỉ thích hợp cho các hệ thống lớn hoặc các thiết bị y tế, hệ thống âm thanh nổi cần âm thanh chuẩn hoặc khi nối lưới.

truesinewave

Inverter sin chuẩn (True sine wave)

4. Đổi nguồn Switching: là 1 dạng nguồn như nguồn của máy vi tính, tuy nhiên để sử dụng được tốt cho thiết bị điện tử, nấu cơm, nấu nước, máy khoan, máy cắt…, thì cần có thuật toán biến đổi dạng song phù hợp.

Hiện nay SolarV đang sản xuất các loại 2, 3 và 4. Loại inverter mô phỏng sine của SolarV khắc phục được các nhược điểm hiện có đối với các bộ inverter trên thị trường là chạy quạt bị ù, tiêu hao không tải rất cao. Tuy vậy nếu muốn sử dụng quạt được tốt nhất lời khuyên vẫn là sử dụng loại inverter sine chuẩn, tuy nhiên phải chọn loại có mức tiêu hao không tải nhỏ và hiệu suất cao để tiết kiệm điện. Dòng đổi nguồn Switching SolarV sản xuất có mức tiêu hao rất nhỏ (<1W) và hiệu suất rất cao, phù hợp cho sử dụng các hệ thống điện mặt trời công suất nhỏ như xem tivi, chiếu sáng…

(SolarV)
READ MORE

Tại Sao Phải Dùng Bộ Điều Khiển Sạc Cho Pin Mặt Trời ?

Hỏi câu này có lẽ hơi thừa vì hầu như phần lớn khi lắp hệ thống điện năng lượng mặt trời thì ai cũng có sử dụng 1 bộ điều khiển năng lượng mặt trời trong hệ thống đó. Tuy nhiên cũng không ít người “tiết kiệm” không sử dụng hoặc cũng không ít người sử dụng một bộ điều khiển sạc đơn giản đến mức hầu như không có tác dụng gì. Bài viết dưới đây sẽ cho mọi người một cái nhìn toàn cảnh hơn về bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời và thực tế sử dụng thiết bị này theo kinh nghiệm riêng của tôi khi đi thị trường vùng sâu, vùng cao ở Việt Nam.

Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời là gì?

Đó là một thiết bị trung gian giữa hệ các tấm pin mặt trời và hệ các bình ắc quy lưu trữ. Nhiệm vụ chính của nó là “điều khiển” việc sạc bình ắc quy từ nguồn điện sinh ra từ pin mặt trời. Cụ thể là các nhiệm vụ sau:

– Bảo vệ bình ắc quy. Khi bình đầy (VD 13.8V – 14V đối với ắc quy 12V) thì bộ điều khiển ngăn không cho nguồn điện tiếp tục nạp vào ắc quy có thể gây sôi bình và làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của bình. Khi bình gần cạn đến ngưỡng phải ngắt để bảo vệ bình (VD 10.5V đối với ắc quy 12V), bộ điều khiển sẽ ngắt không cho sử dụng tải để bảo vệ bình không bị “kiệt”.

– Bảo vệ tấm pin mặt trời. Nguyên lý của dòng điện là chảy từ nơi điện áp cao đến nơi điện áp thấp. Ban ngày trời nắng thì điện áp tấm pin loại 12V sẽ từ khoảng 15 đến hơn 20V, cao hơn điện áp ắc quy nên dòng điện sẽ đi từ pin xuống ắc quy. Nhưng ban đêm khi không có ánh nắng, điện áp của pin sẽ thấp hơn điện áp của ắc quy và dòng điện sẽ đi từ ắc quy lên ngược tấm pin và “đốt” tấm pin, làm giảm hiệu suất tấm pin dần dần và có thể hỏng tấm pin. Vậy nên bộ điều khiển sẽ ngăn một cách triệt để không để cho dòng điện có thể đi ngược lên tấm pin để tránh hiện tượng trên.

– Điều quan trọng nhất: giúp chúng ta đạt hiệu suất cao nhất từ tấm pin mặt trời. Có chức năng này thì thiết bi này mới có tên gọi là “điều khiển”, nghĩa là thiết bị này điều khiển làm sao để công suất sạc đạt cực đại Pmax, nâng cao hiệu suất sử dụng của tấm pin mặt trời. Các bộ điều khiển sạc kiểu cũ đơn giản thì chỉ điều khiển đóng cắt khi bình đầy hoặc bình cạn và bảo vệ không cho điện trào lên pin, hiện đại hơn là sử dụng phương pháp điều khiển điều rộng xung PWM (Pulse – Width – Modulation) sử dụng mạch transitor đóng cắt liên tục để ổn áp sạc cho ắc quy, phương pháp này có nhược điểm lớn là làm hao phí khoảng trên dưới 20% lượng điện sạc từ pin mặt trời. Các bộ điều khiển sạc hiện đại sử dụng phương pháp điều rộng xung không hao phí, có bộ vi xử lý và thiết bị đo chọn được điểm có công suất cực đại MPP (Max Power Point) Pmax để sạc cho ắc quy. Công suất cực đại minh họa trong hình dưới đây là diện tích hình chữ nhật màu xám.

Su khác biệt giữa các bộ sạc thường và bộ sạc hiện đại

– Phương pháp sạc xung: các bộ điều khiển sạc xung sẽ kéo dài tốt hơn tuổi thọ của ắc quy. Phương pháp sạc xung hiện nay được ứng dụng trong việc sạc laptop, sạc điện thoại và được đánh giá là phương pháp sạc ưu việt nâng cao tuổi thọ của pin hay ắc quy.

– Một số chức năng khác như: hiển thị mức điện còn trong hệ bình ắc quy, bảo vệ quá tải, chập mạch trong hệ thống, các chức năng bổ sung như tự động bật tắt thiết bị, tạo dòng 5V để sạc điện thoại…

Vậy không dùng bộ điều khiển sạc có được không?

Được nhưng tấm pin của bạn sẽ mau hỏng hoặc giảm hiệu suất. Được nhưng bạn sẽ phải thay bình ắc quy thường xuyên hơn. Được nhưng thay vì bạn lấy được nhiều điện từ tấm pin thì bạn chỉ nhận được mức điện trung bình. Được nhưng nếu có sự cố gì thì tất cả sẽ tự hủy vì không có ai bảo vệ chúng..v.v..

Xem thêm : Cảnh báo khi không sử dụng bộ điều khiển sạc .

Thực tế các bộ điều khiển nạp hiện nay có đáp ứng được các nhiệm vụ trên?

Phần lớn là không. Hiện nay phần lớn bộ điều khiển nạp được nhiều công ty nhập từ Trung Quốc hoặc một số sản xuất trong nước theo kiểu “đánh lừa khách hàng” và bán với giá rẻ (giá rẻ cho đại lý nhưng giá vẫn cao cho khách hàng). Các bộ điều khiển này rất “nhỏ gọn” và hầu như chỉ có chức năng bảo vệ cơ bản cho hệ bình ắc quy và pin. Thậm chí tôi đã thấy bộ điều khiển nạp sản xuất bởi một công ty trong nước chỉ nhỏ bằng 3 ngón tay chập lại, khi mở ra chỉ có vài con đi ốt chống dòng ngược, không hề ngắt khi bình đầy và khi bình gần cạn. Tuy nhiên một bộ phận rất lớn khách hàng ở vùng nông thôn chỉ cần biết là có bộ điều khiển sạc mà không biết là mình mua bộ điều khiển này không có tác dụng gì nhiều hơn là mua 1 con đi ốt với giá rất rẻ trên thị trường đấu vào dây để bảo vệ điện từ bình lên pin.

Chỉ có một số thiết bị nhập khẩu từ các hãng lớn trên thế giới hoặc rất ít thiết bị sản xuất trong nước đáp ứng được điều này.

Vậy làm sao để chọn được bộ điều khiển sạc tốt?

Bạn có thể chọn các bộ điều khiển nạp MPPT của các hãng nổi tiếng trên thế giới nhưng với giá rất cao, hoặc chọn bộ điều khiển sạc xung kỹ thuật số SolarV sản xuất tại Việt Nam đáp ứng rất tốt tất cả các nhiệm vụ trên với giá thành rất cạnh tranh. Chúng tôi có đầy đủ các loại điều khiển sạc kỹ thuật số loại sạc xung có tự động bật tắt đèn và cổng sạc điện thoại, cũng như các bộ điều khiển kỹ thuật số thường bảo vệ tuyệt đối thiết bị trong hệ thống của bạn. Sản phẩm bộ điều khiển sạc SolarV khác biệt ở chỗ điều khiển bằng kỹ thuật số nên hiệu suất sạc cao hơn và bảo vệ hệ pin + ắc quy tốt hơn. Bảo vệ quá tải, chập mạch, không bị hỏng hoặc báo lỗi ngay cả khi bạn cắm ngược cọc bình hoặc ngược cọc pin.

Bộ điều khiển sạc xung của Vũ Phong

Các thông tin về sản phẩm khác xin xem thêm tại website: solarpower.vn. Xin chân thành cảm ơn vì đã đọc bài viết này.

(SolarV)

Vũ Phong Solar là đơn vị có kinh nghiệm trên 11 năm thi công vận hành bảo dưỡng điện mặt trời áp mái cho dân dụng, công nghiệp, nhà máy và trang trại năng lượng mặt trời, với đội ngũ hơn 350 nhân sự tính đến hết 2019, có 9 chi nhánh trải dài Việt Nam, đã tham gia thi công hơn 500MWp và đang vận hành hơn 250MWp nhà máy điện mặt trời, đạt tiêu chuẩn ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 và ISO 45001:2018 chứng nhận quốc tế bởi SGS, cam kết mang đến khách hàng các dự án điện mặt trời chất lượng cao, hiệu suất cao và tuổi thọ trên 30 năm.

READ MORE

Sổ tay : “Ngôi nhà xanh tiết kiệm năng lượng”

Cuốn Sổ tay này được nghiên cứu phát triển bởi sự hỗ trợ kinh phí từ Bộ Giáo dục và Nghiên cứu (BMBF) CHLB Đức, trong khuôn khổ của dự án Nghiên cứu Siêu đô thị Thành phố Hồ Chí Minh “Cơ chế thống nhất qui hoạch đô thị và môi trường thích nghi với thay đổi khí hậu toàn cầu”.

Đây là một phần của chương trình tài trợ “Nghiên cứu về Phát triển bền vững cho các Siêu đô thị trong tương lai – Cấu trúc thích ứng khí hậu và tiết kiệm năng lượng cho các Trung tâm Đô thị đang phát triển”.

This handbook is the result of the working group on “climate-adapted housing and energy-efficient buildings” within the Megacity Research Project TP. Ho Chi Minh funded by the German Ministry of Education and Research as part of special research initiative “Future MegaCities – MegaCities for Tomorrow”.

Tải tài liệu: Tiếng Việt | English version

greenhousing_vn     greenhousing_en

Trong tình trạng biến đổi khí hậu, nguồn nhiên liệu dần cạn kiệt và sự tăng trưởng kinh tế nhanh chóng ở Việt Nam, vấn đề về hiệu quả năng lượng đang trở thành một trong những nền tảng để đảm bảo thành công về kinh tế và xã hội cho nền kinh tế đang bùng nổ này. Việt Nam sẽ bị ảnh hưởng nặng nề bởi biến đổi khí hậu, do đó việc đề xuất các biện pháp giảm nhẹ rủi ro và thích nghi với biến đổi khí hậu là thật sự cần thiết và khẩn cấp. Trong 3 ngành có lượng tiêu thụ năng lượng và khí thải CO2 nhiều nhất là công nghiệp, vận tải và xây dựng, ngành xây dựng là ngành liên quan và ảnh hưởng trực tiếp đến cuộc sống hàng ngày của người dân Việt Nam.

Hiện tại, người dân Việt Nam, đặc biệt là dân cư sống ở các vùng đô thị lớn đang trải nghiệm những cải thiện về tiêu chuẩn sống. Các giá trị mới đang được hình thành và khái niệm cuộc sống với nguồn cảm hứng mới và những năng lực mới đang được định hình. Nguy cơ hiện hữu mà các đô thị lớn đang phải đối mặt đó là, khi đưa ra quyết định để xác định mục tiêu của sự phát triển, những vấn đề về phát triển bền vững và lợi ích lâu dài của xã hội, của loài người, đang bị bỏ qua.

Mặt khác, người dân đang trải qua giai đoạn vật giá tăng đối với những nhu cầu hàng ngày, trong số đó là năng lượng và các nguồn nhiêu liệu cần thiết khác. Giá cả được dự tính sẽ còn tiếp tục tăng. Thêm vào đó, những ảnh hưởng của biến đổi khí
hậu đang trở nên rõ ràng lại vẫn bị gạt sang một bên khi chúng ta đưa ra các quyết định về thói quen sử dụng và tiêu dùng cá nhân.

Trong cuốn sổ tay này, chúng tôi sẽ minh chứng có rất nhiều phương pháp thông minh được sử dụng khi thiết kế nhà ở. Những phương pháp này thường không tốn kém, nhưng lại đưa ra cho chúng ta rất nhiều lợi ích khác nhau cho cá nhân và cộng đồng. Sau đó, chúng tôi thảo luận về các biện pháp giúp chủ nhà có thể tiết kiệm tiền trong thời gian trung và dài hạn.

Theo lẽ dĩ nhiên, thiết kế kiến trúc, xây dựng và sinh sống trong một ngôi nhà không đơn giản chỉ là việc tối ưu hoá hiệu suất năng lượng sử dụng. Đây là lý do tại sao chúng tôi làm việc trong một nhóm các nhà nghiên cứu có tổ chức, từ dự án nghiên cứu Siêu đô thị của TP.Hồ Chí Minh. Trong đó, Tiến sĩ Michael Waibel từ Đại học Hamburg, giữ vai trò một nhà khoa học nghiên cứu xã hội và là một chuyên gia về chính sách phát triển, ông Christoph Hesse từ Đại học Công nghệ Darmstadt chịu trách nhiệm về thiết kế kiến trúc và xây dựng và Tiến sĩ Dirk Schwede từ Viện Thiết kế năng lượng Thượng Hải có đóng góp cho các chủ đề về hiệu quả sử dụng năng lượng và tiện nghi vi khí hậu trong nhà.

Rất mong bạn đọc thông cảm với chúng tôi nếu có sơ suất hay thiếu sót trong phiên bản đầu tiên này, hoặc nếu bạn đọc có ý kiến khác về các vấn đề được nêu ra. Chúng tôi hoan nghênh các ý kiến đóng góp và nhận xét của bạn đọc cho phiên bản đầu tiên này để có thể hoàn thiện cho một tài liệu có hiệu quả và có ảnh hưởng nhiều hơn.

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự chia sẻ từ chị Ngô Thị Tố Nhiên, Viện Ứng dụng Công nghệ (Bộ Khoa học và Công nghệ)

READ MORE

Giáo trình-Handbook of Photovoltaic Science and Engineering

Tên sách: Handbook of Photovoltaic Science and Engineering
Tác giả: Antonio Luque, and Steven Hegedus
NXB: Wiley
Ngôn ngữ: Tiếng Anh
ISBN 0-471-49196-9
Năm xuất bản: 2003
Định dạng: PDF
Số trang: 1164
Dung lượng: 15,17 MB

Handbook of Photovoltaic Science and Engineering kết hợp các tiến bộ kỹ thuật và kết quả nghiên cứu gần đây nhất trong lĩnh vực quang điện. Tất cả những chủ đề liên quan đến ngành công nghiệp quang điện được thảo luận và mỗi phần được viết bởi chuyên gia quốc tế nổi tiếng trong lĩnh vực này.

Mỗi chương dành một phần cho những người mới bắt đầu cũng như cung cấp thông tin chi tiết về lý học và công nghệ cho các chuyên gia. Bao gồm việc xem xét lại các công việc trong quá khứ và các vấn đề cơ bản trong ngành khoa học điện mặt trời, quyển sách này cung cấp nguồn tài nguyên vô giá cho các học viên, cố vấn, nhà nghiên cứu và sinh viên trong ngành công nghiệp kỹ thuật quang điện.

NỘI DUNG
1. Hiện trạng, xu hướng, thách thức và tương lai tươi sáng của điện mặt trời
2. Động cơ thúc đẩy việc phát triển và ứng dụng pin quang điện
3. Vật lý học của tế bào quang điện
4. Giới hạn lý thuyết của quá trình chuyển đổi quang điện
5. Nguồn nguyên liệu Silic
6. Phát triển khối tinh thể và tạo phiến cho pin mặt trời
7. Các module và các tế bào quang điện tinh thể silic
8. Các tế bào quang điện silic màng mỏng
9. Pin mặt trời đa tầng III-V hiệu suất cao
10. Hệ thống và tế bào quang điện vũ trụ
11. Bộ tập trung quang điện
12. Pin mặt trời vô định hình silicon
13. Pin mặt trời Cu(InGa)Se2
14. Pin năng lượng mặt trời màng mỏng Cadmium Telluride
15. Pin năng lượng mặt trời bằng màu nhuộm
16. Đo và tạo đặc tính cho các module và các tế bào năng lượng mặt trời
17. Các hệ thống điện mặt trời
18. Lưu trữ điện hóa trong lĩnh vực quang điện
19. Điều hòa điện năng cho hệ thống quang điện
20. Năng lượng hấp thụ và phân phối bởi các module quang điện
21. Phân tích kinh tế và các khía cạnh môi trường của hệ thống quang điện
22. Pin mặt trời trong kiến trúc
23. Quang điện và vấn đề phát triển
24. Tài chính và sự tăng trưởng của quang điện

Click để đọc sách này trên Google Books

READ MORE

Lịch Sử+Khái Niệm Và Công Dụng Hình Thành Pin Mặt Trời

Khái Niệm Về Pin Năng Lượng Mặt Trời

Pin năng lượng mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), là thiết bị bán dẫn chứa lượng lớn các diod p-n, duới sự hiện diện của ánh sáng mặt trời có khả năng tạo ra dòng điện sử dụng được. Sự chuyển đổi này gọi là hiệu ứng quang điện.

cell_02

cell_05

Các pin năng lượng mặt trời có nhiều ứng dụng. Chúng đặc biệt thích hợp cho các vùng mà điện năng trong mạng lưới chưa vươn tới, các vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo trái đất, máy tính cầm tay, các máy điện thoại cầm tay từ xa, thiết bị bơm nước… Pin năng lượng mặt trời (tạo thành các module hay các tấm năng lượng mặt trời) xuất hiện trên nóc các tòa nhà nơi chúng có thể kết nối với bộ chuyển đổi của mạng lưới điện.

Lịch sử hình thành pin năng lượng mặt trời

Hiệu ứng quang điện được phát hiện đầu tiên năm 1839 bởi nhà vật lý Pháp Alexandre Edmond Becquerel. Tuy nhiên cho đến 1883 một pin năng lượng mới được tạo thành, bởi Charles Fritts, ông phủ lên mạch bán dẫn selen một lớp cực mỏng vàng để tạo nên mạch nối. Thiết bị chỉ có hiệu suất 1%, Russell Ohl xem là người tạo ra pin năng lượng mặt trời đầu tiên năm 1946. Sven Ason Berglund đã có phương pháp liên quan đến việc tăng khả năng cảm nhận ánh sáng của pin.

Nền tảng hình thành pin mặt trời

Để tìm hiểu về pin mặt trời, thì cần một ít lý thuyết nền tảng về vật lý chất bán dẫn. Để đơn giản, miêu tả sau đây chỉ giới hạn hoạt động của một pin năng lượng tinh thể silic.

Silic thuộc nhóm IV, tức là có 4 electron lớp ngoài cùng. Silic có thể kết hợp với silicon khác để tạo nên chất rắn. Cơ bản có 2 loại chất rắn silicon, đa thù hình (không có trật tự sắp xếp) và tinh thể (các nguyên tử sắp xếp theo thứ tự dãy không gian 3 chiều). Pin năng lượng mặt trời phổ biến nhất dùng đa tinh thể silicon.

Silic là chất bán dẫn. Tức là thể rắn silic, tại một tầng năng lượng nhất định, electron có thể đạt được, và một số tầng năng lượng khác thì không được. Các tầng năng lượng không được phép này xem là tầng trống. Lý thuyết này căn cứ theo thuyết cơ học lượng tử.

Ở nhiệt độ phòng, Silic nguyên chất có tính dẫn điện kém. Trong cơ học lượng tử, giải thích thất tế tại mức năng lượng Fermi trong tầng trống. Để tạo ra silic có tính dẫn điện tốt hơn, có thể thêm vào một lượng nhỏ các nguyên tử nhóm III hay V trong bảng tuần hoàn hóa học. Các nguyên tử này chiếm vị trí của nguyên tử silic trong mạng tinh thể, và liên kết với các nguyên tử silic bên cạnh tương tự như là một silic. Tuy nhiên các phân tử nhóm III có 3 electron ngoài cùng và nguyên tử nhóm V có 5 electron ngoài cùng, vì thế nên có chỗ trong mạng tinh thể có dư electron còn có chỗ thì thiếu electron. Vì thế các electron thừa hay thiếu electron (gọi là lỗ trống) không tham gia vào các kết nối mạng tinh thể. Chúng có thể tự do di chuyển trong khối tinh thể. Silic kết hợp với nguyên tử nhóm III (nhôm hay gali) được gọi là loại bán dẫn p bởi vì năng lượng chủ yếu mang điện tích dương (positive), trong khi phần kết hợp với các nguyên tử nhóm V (phốt pho, asen) gọi là bán dẫn n vì mang năng lượng âm (negative). Lưu ý rằng cả hai loại n và p có năng lượng trung hòa, tức là chúng có cùng năng lượng dương và âm, loại bán dẫn n, loại âm có thể di chuyển xung quanh, tương tự ngược lại với loại p.

Vật liệu và hiệu suất pin mặt trời

Nhiều lọai vật liệu khác nhau được thử nghiệm cho pin mặt trời. Và hai tiêu chuẩn, hiệu suất và giá cả.

Hiệu suất là tỉ số của năng lượng điện từ ánh sáng mặt trời. Vào buổi trưa một ngày trời trong, ánh mặt trời tỏa nhiệt khoảng 1000 W/m². trong đó 10% hiệu suất của 1 module 1 m² cung cấp năng lượng khoảng 100 W. hiệu suất của pin mặt trời thay đổi từ 6% từ pin mặt trời làm từ silic không thù hình, và có thể lên đến 30% hay cao hơn nữa, sử dụng pin có nhiều mối nối nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.

Có nhiều cách để nói đến giá cả của hệ thống tạo điện, là tính toán cụ thể trên từng kilo Watt giờ (kWh). Hiệu suất của pin mặt trời kết hợp với sự bức xạ là 1 yếu tố quyết định trong giá thành. Nói chung hiệu suất của toàn hệ thống là tầm quan trọng của nó. Để tạo nên ứng dụng thực sự của pin tích hợp năng lượng, điện năng tạo nên nối với mạng lưới điện sử dụng inverter; trong các phương tiện di chuyển, hệ thống ắc quy sử dụng để lưu trữ nguồn năng lượng không sử dụng hiện tại. Các pin năng lượng thương mại và hệ thống công nghệ có hiệu suất từ 5% đến 15%. Giá của điện từ 50 Eurocent/kWh (Trung Âu) xuống tới 25 eurocent/kWh trong vùng có ánh mặt trời nhiều.

Cho tới hiện tại thì vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời (và cho các thiết bị bán dẫn) là các silic tinh thể. Pin mặt trời từ tinh thể silic chia ra thành 3 loại:

* Một tinh thể hay đơn tinh thể module sản xuất dựa trên quá trình Czochralski. Đơn tinh thể loại này có hiệu suất tới 16%. Chúng thường rất mắc tiền do được cắt từ các thỏi hình ống, các tấm đơn thể này có các mặt trống ở góc nối các module.
* Đa tinh thể làm từ các thỏi đúc-đúc từ silic nung chảy cẩn thận được làm nguội và làm rắn. Các pin này thường rẻ hơn các đơn tinh thể, tuy nhiên hiệu suất kém hơn. Tuy nhiên chúng có thể tạo thành các tấm vuông che phủ bề mặt nhiều hơn đơn tinh thể bù lại cho hiệu suất thấp của nó.
* Dải silic tạo từ các miếng phim mỏng từ silic nóng chảy và có cấu trúc đa tinh thể, Loại này thường có hiệu suất thấp nhất, tuy nhiên loại này rẻ nhất trong các loại vì không cần phải cắt từ thỏi silicon.

Công nghệ trên là sản suất tấm, nói cách khác, các lọai trên có độ dày 300 μm tạo thành và xếp lại để tạo nên module.

Sự chuyển đổi ánh sáng

Khi một photon chạm vào mảnh silic, một trong hai điều sau sẽ xảy ra:

1. Photon truyền trực xuyên qua mảnh silic. Điều này thường xảy ra khi năng lượng của photon thấp hơn năng lượng đủ để đưa các hạt electron lên mức năng lượng cao hơn.
2. Năng lượng của photon được hấp thụ bởi silic. Điều này thường xảy ra khi năng lượng của photon lớn hơn năng lượng để đưa electron lên mức năng lượng cao hơn.

Khi photon được hấp thụ, năng lượng của nó được truyền đến các hạt electron trong màng tinh thể. Thông thường các electron này lớp ngoài cùng, và thường được kết dính với các nguyên tử lân cận vì thế không thể di chuyển xa. Khi electron được kích thích, trở thành dẫn điện, các electron này có thể tự do di chuyển trong bán dẫn. Khi đó nguyên tử sẽ thiếu 1 electron và đó gọi là “lỗ trống”. Lỗ trống này tạo điều kiện cho các electron của nguyên tử bên cạnh di chuyển đến điền vào “lỗ trống”, và điều này tạo ra lỗ trống cho nguyên tử lân cận có “lỗ trống”. Cứ tiếp tục như vậy “lỗ trống” di chuyển xuyên suốt mạch bán dẫn.

Một photon chỉ cần có năng lượng lớn hơn năng luợng đủ để kích thích electron lớp ngoài cùng dẫn điện. Tuy nhiên, tần số của mặt trời thường tương đương 6000°K, vì thế nên phần lớn năng lượng mặt trời đều được hấp thụ bởi silic. Tuy nhiên hầu hết năng lượng mặt trời chuyển đổi thành năng lượng nhiệt nhiều hơn là năng lượng điện sử dụng được.

Vũ Phong Solar là đơn vị có kinh nghiệm trên 11 năm thi công vận hành bảo dưỡng điện mặt trời áp mái cho dân dụng, công nghiệp, nhà máy và trang trại năng lượng mặt trời, với đội ngũ hơn 350 nhân sự tính đến hết 2019, có 9 chi nhánh trải dài Việt Nam, đã tham gia thi công hơn 500MWp và đang vận hành hơn 250MWp nhà máy điện mặt trời, đạt tiêu chuẩn ISO 9001:2015, ISO 14001:2015 và ISO 45001:2018 chứng nhận quốc tế bởi SGS, cam kết mang đến khách hàng các dự án điện mặt trời chất lượng cao, hiệu suất cao và tuổi thọ trên 30 năm.

READ MORE

Sách: Năng lượng mặt trời – Lý thuyết & Ứng dụng

Sách Năng lượng mặt trời – Lý thuyết & ứng dụng của TS. Hoàng Dương Hùng, gồm 2 phần:

– Phần 1: Mặt trời và Năng lượng mặt trời
– Phần 2: Ứng dụng Năng lượng mặt trời

Download tòan bộ theo đường link bên dưới, kích thước 6.5MB

Năng lượng mặt trời – lý thuyết & ứng dụng

READ MORE