Nghiên cứu mô phỏng tối ưu hóa quá trình nạp ắc quy bằng PWM thích nghi

Tóm tắt

Quá trình nạp ắc quy là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ và hiệu suất hoạt động của các hệ thống điện lưu trữ, đặc biệt trong ứng dụng xe điện, hệ thống năng lượng mặt trời và UPS. Trong nghiên cứu này, một phương pháp nạp ắc quy tự động tối ưu hóa dựa trên kỹ thuật điều chế PWM thích nghi được đề xuất nhằm cải thiện hiệu quả nạp, giảm tổn thất năng lượng và kéo dài tuổi thọ ắc quy. Phương pháp sử dụng thuật toán adaptive PWM để điều chỉnh động dòng và điện áp nạp theo trạng thái sạc thực tế của ắc quy, bao gồm cả ảnh hưởng của điện trở trong và đặc tính phi tuyến của pin. Quá trình nghiên cứu được thực hiện hoàn toàn thông qua mô phỏng trên phần mềm MATLAB/Simulink, mô phỏng đầy đủ các giai đoạn nạp, từ giai đoạn dòng không đổi (CC) đến giai đoạn điện áp không đổi (CV). Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp đề xuất giảm thời gian nạp so với bộ nạp truyền thống, duy trì điện áp và dòng sạc trong giới hạn an toàn, đồng thời hạn chế quá nhiệt và giảm thiểu hiện tượng suy giảm dung lượng pin theo thời gian. Ngoài ra, nghiên cứu cũng phân tích ảnh hưởng của các tham số PWM đến hiệu suất nạp, giúp xác định cấu hình tối ưu cho các loại ắc quy phổ biến hiện nay. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc thiết kế bộ nạp ắc quy thông minh, an toàn và hiệu quả, đồng thời mở ra hướng ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống lưu trữ năng lượng hiện đại...