Giới thiệu dự án

Sự bùng nổ của phương tiện giao thông điện (EV) và các nguồn năng lượng tái tạo phân tán đang đặt ra áp lực chưa từng có lên hệ thống lưới điện hạ thế. Thống kê ngành năng lượng cho thấy tình trạng quá tải cục bộ tại các máy biến áp phân phối thường xuyên diễn ra vào các khung giờ cao điểm sinh hoạt (6h - 8h sáng và 18h - 20h tối). Điển hình, nếu 20% - 30% hộ gia đình đồng thời sạc xe điện ở mức công suất 3kW đến 7kW vào giờ cao điểm, điện áp lưới có thể sụt giảm nghiêm trọng dưới ngưỡng an toàn cho phép. Trong khi đó, nguồn điện mặt trời mái nhà (Rooftop Solar PV) đạt đỉnh phát vào buổi trưa – thời điểm phụ tải tiêu thụ gia đình ở mức thấp nhất. Tại Việt Nam, tình trạng thiếu hụt công suất đỉnh cục bộ lên tới 1600MW – 1900MW kết hợp với sự gia tăng của hàng nghìn trạm sạc xe điện đòi hỏi giải pháp lưu trữ năng lượng tại chỗ (Home Battery Energy Storage System - BESS) có tính linh hoạt cao.

       +-------------------------------------------------------------+
       |                  HỆ THỐNG AC BATTERY 1 PHA                   |
       |                                                             |
+------+-----+    AC 220V    +-------------------+    DC 650V    +---+---------------+   DC 96-110V   +---------+
| LƯỚI ĐIỆN  |<------------->| IFB (DC/AC)       |<------------->| CFDAB (DC/DC)     |<-------------->| BATTERY |
| & PHỤ TẢI  |  50Hz / 6.6kW | Interleaved PWM   |   Tụ Film     | DPDPS / Cách ly   |  Dòng hình sin | STORAGE |
+------------+               +-------------------+    Cdc = 70uF +-------------------+   100Hz ripple +---------+

Vấn đề kỹ thuật cốt lõi trong các hệ thống tích trữ năng lượng gia đình truyền thống nằm ở khâu ghép nối và tuổi thọ linh kiện. Các cấu hình AC-Coupled thông thường sử dụng tụ điện phân (tụ hóa - electrolytic capacitor) dung lượng lớn ở DC-bus để đệm công suất dao động tần số gấp đôi tần số lưới ($2\omega = 100\text{ Hz}$). Tụ hóa có độ tin cậy thấp, dòng điện cho phép nhỏ và tuổi thọ hạn chế (khoảng 20,000 – 40,000 giờ), trở thành "điểm nghẽn" khiến toàn bộ thiết bị khó đạt được tuổi thọ vận hành tiêu chuẩn 10 năm (>100,000 giờ).

Mục tiêu cụ thể của đồ án tốt nghiệp cử nhân ngành Kỹ thuật Điều khiển & Tự động hóa (Đại học Bách Khoa Hà Nội) bao gồm:

  1. Thiết kế và mô hình hóa toán học bộ biến đổi tích hợp AC Battery 1 pha công suất danh định 6.6 kW với cấu trúc hai tầng (2-Stage): Tầng DC/AC sử dụng cấu hình Interleaved Full Bridge (IFB) và tầng DC/DC sử dụng cấu hình Current-Fed Dual Active Bridge (CFDAB).
  2. Ứng dụng kỹ thuật sạc dòng điện hình sin ($100\text{ Hz}$) kết hợp vòng điều khiển triệt tiêu dao động điện áp trên hệ tọa độ $dq$, cho phép loại bỏ hoàn toàn tụ hóa và thay thế bằng tụ màng film dung lượng siêu nhỏ $C_{dc} = 70,\mu\text{F}$.
  3. Đảm bảo chất lượng điện năng hòa lưới và nghịch lưu độc lập tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế: IEEE 1547 (THD dòng điện hòa lưới $< 5%$), EN 50160 (THD điện áp lưới $< 8%$), và EN 62040-3 (THD điện áp ra tải độc lập $< 3%$).

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào mô hình hóa giải tích, xây dựng thuật toán điều khiển nhiều vòng lặp (cascaded loops), thiết kế bộ lọc Notch, vòng khóa pha SOGI-PLL và kiểm chứng toàn diện trên phần mềm mô phỏng chuyên dụng Plexim.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Việc lựa chọn cấu trúc phần cứng và phương pháp lưu trữ quyết định trực tiếp đến hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống:

Tiêu chí so sánh Cấu hình DC-Coupled Cấu hình AC-Coupled truyền thống Giải pháp AC Battery Đề xuất
Tính tương thích hệ thống PV Yêu cầu can thiệp vào DC bus của biến tần PV có sẵn Linh hoạt đấu nối vào AC bus chung Linh hoạt cắm-và-chạy (Plug & Play) trên AC bus gia đình
Cấu trúc biến đổi 1 tầng hoặc 2 tầng tập trung 2 tầng riêng biệt, sử dụng tụ hóa DC mF 2 tầng tối ưu (IFB + CFDAB), dùng tụ film $70,\mu\text{F}$
Tuổi thọ hệ thống Trung bình ($\sim 5-7$ năm do tụ hóa) Thấp đến trung bình ($\sim 5$ năm) Rất cao ($> 10$ năm, tương đương linh kiện bán dẫn)
Khả năng mở rộng module Phức tạp, phụ thuộc dải áp MPPT Dễ dàng mở rộng phân tán Rất dễ mở rộng theo cấu trúc Microgrid
Chất lượng sóng hài (THD) Phụ thuộc biến tần trung tâm THD dòng $3% - 5%$ THD dòng hòa lưới $3.38%$, THD áp xả $0.95%$

Yêu cầu người dùng và kỹ thuật được phân loại theo ma trận MoSCoW:

  • Must have: Hoạt động ổn định ở công suất 6.6 kW ở cả 2 chế độ sạc/xả; điện áp DC-bus ổn định ở 650V; vận hành ổn định với tụ DC $70,\mu\text{F}$; THD dòng hòa lưới $< 5%$.
  • Should have: Phát xung lệch pha $180^\circ$ (Interleaved Carrier) triệt tiêu sóng hài chuyển mạch; điều khiển dòng sạc hình sin tần số $100\text{ Hz}$.
  • Could have: Khả năng tái cấu trúc phần cứng Four-Leg Converter để vận hành linh hoạt giữa 1 pha và 3 pha 4 dây.
  • Won't have: Thử nghiệm trên phần cứng công suất thực tế (được định hướng cho giai đoạn nghiên cứu tiếp theo trên Typhoon HIL).

Thiết kế hệ thống

Hệ thống điều khiển gồm hai tầng biến đổi chính với các thông số định mức:

+----------------------------------------------------------------------------------------------------+
|                                    BỘ BIẾN ĐỔI AC BATTERY 6.6kW                                     |
|                                                                                                    |
|  [ AC Lưới: 220V/50Hz ] <---> [ Bộ lọc L1,L2: 330uH ] <---> [ Cầu H 1 (S1-S4) ]                   |
|                                                                   + (Interleaved PWM 50kHz, 180°)   |
|                                [ Bộ lọc L3,L4: 330uH ] <---> [ Cầu H 2 (S5-S8) ]                   |
|                                                                   |                                |
|                                                      [ DC-Bus: 650V / Cdc=70uF Film ]              |
|                                                                   |                                |
|  [ Pin Li-ion: 96-110V ] <--> [ Ldc=140uH / Cc=50uF ] <----> [ Song song 2x CFDAB (100kHz) ]      |
|                                                               (Biến áp xung n=400/650, Lr=15uH)    |
+----------------------------------------------------------------------------------------------------+

1. Mô hình hóa mạch vòng dòng điện tầng IFB

Hàm truyền đối tượng dòng điện lưới phía xoay chiều của bộ IFB: $$G_{dt}(s) = \frac{i_s(s)}{e_n(s) - u_s(s)} = \frac{1}{r_L (1 + T s)}$$ Trong đó $T = \frac{L}{r_L}$, $L = 330,\mu\text{H}$. Bộ điều khiển PI dòng điện được thiết kế theo phương pháp triệt tiêu điểm cực: $$T_i = \frac{L}{r_L}, \quad K_p = \frac{L}{T_{qd}}$$ Với $T_{qd}$ được chọn bằng $\frac{1}{5}$ chu kỳ lưới điện ($T_{qd} = 4,\text{ms}$).

2. Mô hình hóa mạch vòng điện áp DC-Bus

Cân bằng công suất tức thời hai phía AC và DC: $$\frac{1}{2} C_{dc} \frac{d v_C^2}{dt} = - P_{\text{grid}} + P_{\text{load}}$$ Tuyến tính hóa quanh điểm làm việc danh định ($V_c = 650\text{V}, V_g = 220\sqrt{2}\text{V}$), ta thu được hàm truyền tín hiệu nhỏ: $$\left. \frac{\tilde{v}c(s)}{\tilde{i}g(s)} \right|{\tilde{v}g=0, \tilde{i}{\text{load}}=0} = -\frac{V_g}{s C{dc} V_c}$$ Tham số bộ điều khiển điện áp PI được tổng hợp theo hàm chuẩn dao động bậc hai với hệ số tắt dần $\xi = \frac{1}{\sqrt{2}}$ và tần số dao động riêng $\omega_n = 2\pi f_n$: $$K_p = \frac{2\xi\omega_n C_{dc} V_c}{V_g}, \quad K_i = \frac{\omega_n^2 C_{dc} V_c}{V_g}$$

3. Bộ lọc Notch và vòng khóa pha SOGI-PLL

Để loại bỏ thành phần dao động $100\text{ Hz}$ phản hồi về vòng áp ở chế độ sạc thông thường, bộ lọc Notch có hàm truyền: $$G_n(s) = \frac{s^2 + (2\pi f_c)^2}{s^2 + 2\zeta (2\pi f_c) s + (2\pi f_c)^2} \quad (f_c = 100\text{ Hz})$$ Vòng khóa pha Second-Order Generalized Integrator (SOGI-PLL) tạo hệ tín hiệu trực giao $\alpha\beta$ để thực hiện biến đổi Park, giữ cho dòng điện hòa lưới đồng pha hoàn toàn với điện áp lưới: $$H_d(s) = \frac{k\omega s}{s^2 + k\omega s + \omega^2}, \quad H_q(s) = \frac{k\omega^2}{s^2 + k\omega s + \omega^2}$$

Methodology

Quy trình nghiên cứu áp dụng phương pháp V-Model:

  • Giai đoạn 1 (Tháng 2/2024 - 3/2024): Khảo sát cấu hình AC-Coupled, Four-leg converter, tổng hợp hàm truyền liên tục và rời rạc.
  • Giai đoạn 2 (Tháng 4/2024 - 5/2024): Thiết kế thuật toán điều khiển DPDPS cho CFDAB và thuật toán sạc dòng hình sin trên hệ tọa độ $dq$.
  • Giai đoạn 3 (Tháng 6/2024): Xây dựng kịch bản mô phỏng công suất cao trên phần mềm Plexim, đánh giá định lượng sóng hài THD, độ đập mạch điện áp và quá độ công suất.
                  V-MODEL QUY TRÌNH PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG
Yêu cầu hệ thống (6.6kW, THD<5%)        Kiểm chứng tiêu chuẩn (IEEE 1547, EN 50160)
       \                                        /
   Mô hình hóa toán học                   Đánh giá mô phỏng Plexim
    (Hàm truyền IFB, CFDAB)              (Quá độ, đập mạch áp/dòng)
           \                                /
      Tổng hợp bộ điều khiển       Kiểm thử tích hợp 2 tầng
       (PI, SOGI-PLL, Notch) ---> (Sạc hình sin dq + DPDPS)

Implementation và kết quả

Development process

Cốt lõi kỹ thuật nằm ở phương pháp cân bằng công suất tức thời thông qua việc tạo dòng điện sạc vào pin có dạng hình sin dao động ở tần số $100\text{ Hz}$: $$P_{\text{grid}}(t) = 2 V_g I_g \sin^2(\omega t) = V_g I_g [1 - \cos(2\omega t)]$$ $$I_b(t) = \frac{V_g I_g [1 - \cos(2\omega t)]}{V_{\text{bat}}}$$

Để triệt tiêu sai lệch do tổn hao van và lệch pha, cấu trúc điều khiển dao động điện áp trên hệ tọa độ $dq$ đưa tín hiệu bù trực tiếp vào góc dịch pha $\Phi$ của bộ biến đổi CFDAB:

// Thuật toán điều khiển dòng sạc hình sin và bù đập mạch DC-bus trên DSP
void Control_Sine_Charging_Loop(float Vdc_meas, float Vdc_ref, float Theta_grid, float *Phi_out) {
    float Delta_Vdc = Vdc_ref - Vdc_meas;
    
    // Biến đổi sang hệ trục dq tại tần số bậc hai (2*Theta)
    float cos_2theta = cosf(2.0f * Theta_grid);
    float sin_2theta = sinf(2.0f * Theta_grid);
    
    float vdc_d = Delta_Vdc * sin_2theta;
    float vdc_q = Delta_Vdc * cos_2theta;
    
    // Bộ điều khiển PI trên trục d và q
    float comp_d = PI_Controller_Update(&PI_Vdc_d, vdc_d);
    float comp_q = PI_Controller_Update(&PI_Vdc_q, vdc_q);
    
    // Tái tạo thành phần bù dòng điện sạc Ibat_comp
    float Ibat_comp = comp_d * sin_2theta + comp_q * cos_2theta;
    
    // Tính toán góc dịch pha Phi cho bộ CFDAB
    float Ibat_ref = I_NOMINAL * (1.0f - cos_2theta) + Ibat_comp;
    *Phi_out = PI_Controller_Update(&PI_Current_CFDAB, Ibat_ref - Ibat_meas);
}

Testing và validation

Hệ thống được kiểm chứng qua 2 kịch bản vận hành khắc nghiệt trên Plexim với tụ film $C_{dc} = 70,\mu\text{F}$:

KỊCH BẢN 1: CHẾ ĐỘ SẠC HÌNH SIN (CHARGING MODE)
+-------------------+--------------------+---------------------------------------+
| Giai đoạn 1:      | Giai đoạn 2:       | Giai đoạn 3:                          |
| 0.0s - 0.11s      | 0.11s - 0.40s      | 0.40s - End                           |
| Nạp tụ DC lên     | Đóng điều khiển    | Phát dòng sạc pin lên định mức 6.6kW  |
| 311V chỉnh lưu    | ổn định Vdc = 650V | Đánh giá đập mạch điện áp và THD dòng |
+-------------------+--------------------+---------------------------------------+

KỊCH BẢN 2: CHẾ ĐỘ XẢ NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP (DISCHARGING MODE)
+-------------------+--------------------+-------------------+-------------------+
| Giai đoạn 1:      | Giai đoạn 2:       | Giai đoạn 3:      | Giai đoạn 4:      |
| 0.0s - 0.10s      | 0.10s - 0.40s      | 0.40s - 0.70s     | 0.70s - 1.00s     |
| Áp Clamp lên 400V | Áp DC-Bus lên 650V | Đóng tải 3.3kW    | Nhảy bước tải 6.6kW|
+-------------------+--------------------+-------------------+-------------------+

Kết quả đạt được

Kết quả mô phỏng định lượng chứng minh tính ưu việt vượt trội khi kích hoạt vòng điều khiển bù dao động điện áp:

               SO SÁNH ĐỘ ĐẬP MẠCH ĐIỆN ÁP TRÊN TỤ DC (Cdc = 70uF)
Điện áp đỉnh-đỉnh (Vpk-pk)
200V +-----------------------------------------------------------------------+
     |  ************************* (185Vpk-pk)                                |
150V |  * Sạc hình sin thông thường                                          |
     |  * (Chưa có vòng bù dq)                                               |
100V |  *                                                                    |
     |  *                                                                    |
 50V |  *                                                                    |
     |  *                                    # (2.8Vpk-pk)                   |
  0V +---------------------------------------#-------------------------------+
                                             # Sạc hình sin CÓ vòng bù dq
Chỉ số kỹ thuật Sạc không vòng bù dao động Sạc CÓ vòng bù dao động Chế độ xả tải (6.6 kW) Tiêu chuẩn tham chiếu
Độ đập mạch áp DC ($\Delta V_{dc}$) $185,\text{V}_{\text{pk-pk}}$ $2.8,\text{V}_{\text{pk-pk}}$ $4.4,\text{V}_{\text{pk-pk}}$ Giới hạn kỹ thuật $< 10\text{V}$
Độ méo sóng hài dòng (THD) $19.08%$ $3.38%$ N/A IEEE 1547 ($< 5%$)
Độ méo sóng hài áp tải (THD) N/A N/A $0.95%$ EN 62040-3 ($< 3%$)
Độ quá điều chỉnh điện áp $4.1%$ $14%$ $< 5%$ Tiêu chuẩn ổn định
Thời gian xác lập quá độ $0.10,\text{s}$ $0.25,\text{s}$ $0.08,\text{s}$ Nhanh, triệt tiêu dao động

Đổi mới và đóng góp

  1. Loại bỏ tụ hóa cồng kềnh, tối ưu hóa mật độ công suất: Đồ án đã giải quyết bài toán cốt lõi của bộ biến đổi 1 pha công suất lớn ($6.6\text{ kW}$) bằng cách giảm giá trị điện dung DC-bus xuống chỉ còn $70,\mu\text{F}$. Việc sử dụng hoàn toàn tụ màng film nâng tuổi thọ vận hành thiết bị lên tới trên $100,000$ giờ, tương đương với tuổi thọ của van bán dẫn SiC/IGBT.
  2. Kỹ thuật điều khiển bù dao động điện áp trên hệ tọa độ $dq$: Đề xuất cấu trúc điều khiển giải sai lệch điện áp trên hệ tọa độ quay đồng bộ với thành phần sóng hài bậc hai ($2\omega$). Giải pháp này triệt tiêu đập mạch điện áp tới $98.5%$ (từ $185,\text{V}$ xuống $2.8,\text{V}$), giúp dòng điện hòa lưới đạt độ méo sóng hài cực thấp ($3.38%$), vượt qua yêu cầu nghiêm ngặt của chuẩn IEEE 1547.
  3. Cấu hình Interleaved Full Bridge kết hợp Dual CFDAB: Cấu trúc cầu H kép lệch pha $180^\circ$ giúp tăng gấp đôi tần số sóng hài tương đương ở đầu ra AC ($100\text{ kHz}$), cho phép thu nhỏ đáng kể kích thước cuộn cảm lọc $L_1 - L_4$ ($330,\mu\text{H}$) trong khi vẫn duy trì dải điều khiển dòng điện mượt mà.

Ứng dụng thực tế và triển khai

  • Hệ thống Microgrid hộ gia đình tích hợp trạm sạc EV: Thiết bị đóng vai trò bộ đệm công suất (Peak Shaving), tự động xả điện với công suất 6.6 kW bù vào giờ cao điểm khi sạc xe điện và tự động sạc lại từ điện mặt trời vào ban ngày.
  • Nguồn cấp điện liên tục (UPS/BESS dự phòng): Ở chế độ độc lập (Stand-alone), bộ biến đổi cung cấp nguồn AC chất lượng cao với sai số điện áp cực nhỏ ($\text{THD} = 0.95%$), bảo vệ an toàn cho các thiết bị điện tử gia dụng nhạy cảm.
                    MÔ HÌNH VẬN HÀNH TRONG GIA ĐÌNH
[ PV Mái nhà ] ----> [ Biến tần PV ] 
                           | (AC Bus 220V)
[ Lưới điện ]  ----> [ HỘ GIA ĐÌNH ] <----> [ BỘ AC BATTERY 1 PHA 6.6kW ]
                           |                      | (Sạc/Xả thông minh)
                     [ Xe điện / Tải ]      [ Pin Li-ion 96V - 110V ]
  • Lộ trình triển khai kỹ thuật:
    • Giai đoạn 1 (Hiện tại): Hoàn thiện mô hình toán học và kiểm chứng thuật toán trên phần mềm mô phỏng Plexim.
    • Giai đoạn 2 (3-6 tháng tới): Chuyển đổi mã nguồn C sang bo mạch DSP TI TMS320F28379D, thực hiện kiểm thử thời gian thực Hardware-in-the-Loop trên đài mô phỏng Typhoon HIL 604.
    • Giai đoạn 3 (6-12 tháng tới): Thiết kế bo mạch phần lực ứng dụng linh kiện bán dẫn công nghệ mới SiC MOSFET, tối ưu tản nhiệt và đóng gói sản phẩm công nghiệp.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật: Phương pháp sạc dòng hình sin làm xuất hiện thành phần dòng dao động $100\text{ Hz}$ chạy qua pin. Mặc dù các nghiên cứu quốc tế đã chỉ ra ảnh hưởng nhiệt của dòng $100\text{ Hz}$ lên pin Li-ion là không đáng kể, song vẫn cần thêm các thử nghiệm lão hóa dài hạn (Cycle Aging Test) để đánh giá chi tiết suy giảm dung lượng (State of Health - SOH).
  • Hướng phát triển tiếp theo:
    • Tích hợp giải thuật điều khiển thích nghi hoặc điều khiển dự báo theo mô hình (Model Predictive Control - MPC) để rút ngắn thời gian quá độ khi chuyển đổi giữa chế độ sạc và xả.
    • Mở rộng thuật toán điều khiển cho bộ biến đổi Four-Leg Converter đa năng, tự động nhận diện và chuyển đổi giữa lưới điện 1 pha 2 dây và 3 pha 4 dây.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Học viên cao học: Cung cấp tài liệu tham khảo hoàn chỉnh về quy trình mô hình hóa giải tích khâu biến đổi công suất, phương pháp tổng hợp mạch vòng kín và thiết kế SOGI-PLL.
  • Kỹ sư R&D Điện tử công suất: Cung cấp cấu trúc điều khiển và mã nguồn thuật toán bù dao động $dq$, giúp giải quyết dứt điểm bài toán loại bỏ tụ hóa trong các bộ biến đổi 1 pha công suất cao.
  • Doanh nghiệp sản xuất BESS & Thiết bị năng lượng: Tiếp cận giải pháp công nghệ nâng cao tuổi thọ sản phẩm lên $>10$ năm, giảm chi phí bảo hành, tăng mật độ công suất và đáp ứng các tiêu chuẩn xuất khẩu quốc tế.
  • Nhà nghiên cứu học thuật: Cung cấp cơ sở dữ liệu mô phỏng đối chứng cho các công trình nghiên cứu mở rộng về điều khiển lưới thông minh và quản lý năng lượng phân tán.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao có thể giảm dung lượng tụ DC từ hàng nghìn $\mu\text{F}$ xuống chỉ còn $70,\mu\text{F}$?
Nhờ phương pháp sạc dòng hình sin tần số $100\text{ Hz}$, công suất tức thời giữa hai phía AC và DC được cân bằng tự nhiên. Kết hợp với mạch vòng bù dao động điện áp trên hệ trục $dq$, năng lượng đệm trên DC-bus giảm tới mức tối thiểu, cho phép thay thế tụ hóa bằng tụ film dung lượng chỉ $70,\mu\text{F}$.

2. Dòng sạc dao động $100\text{ Hz}$ có làm giảm tuổi thọ của pin Li-ion không?
Các công trình nghiên cứu thực nghiệm quốc tế uy tín về pin Li-ion chỉ ra rằng sóng hài dòng điện ở tần số $100\text{ Hz}$ hầu như không gây ra hiện tượng tích tụ nhiệt nội hay suy giảm cấu trúc hóa học của cell pin, do trở kháng nội của pin ở dải tần này rất nhỏ.

3. Mạch Interleaved Full Bridge có ưu điểm gì vượt trội so với cầu H thông thường?
Nhờ chiến lược phát xung lệch pha $180^\circ$ giữa hai cầu bán dẫn, sóng hài dòng điện chuyển mạch được triệt tiêu lẫn nhau, làm tăng gấp đôi tần số đập mạch tương đương, giúp giảm kích thước cuộn cảm lọc AC và cải thiện chất lượng điện áp đầu ra với THD $< 1%$.

4. Hệ thống phản ứng như thế nào khi có bước nhảy tải đột ngột ở chế độ xả?
Khi công suất tải thay đổi đột ngột từ $3.3\text{ kW}$ lên $6.6\text{ kW}$, mạch vòng điều khiển tầng (Cascade PI) trên hệ tọa độ $dq$ giúp hệ thống chỉ mất $0.08,\text{s}$ để tái lập trạng thái cân bằng ổn định với độ sụt áp quá độ không đáng kể.

5. Cần chuẩn bị những gì để triển khai hệ thống trên phần cứng thực tế?
Cần thiết kế mạch lực sử dụng van công suất SiC MOSFET (chịu điện áp $> 900\text{V}$), biến áp xung cao tần ferrite, cuộn cảm lõi Sendust/Amorphous, bộ xử lý số tín hiệu DSP (như dòng TI C2000) và hệ thống cảm biến dòng/áp băng thông cao cách ly quang.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu, thiết kế điều khiển bộ AC Battery 1 Pha" đã giải quyết thành công bài toán tối ưu hóa tuổi thọ và chất lượng điện năng cho hệ thống tích trữ năng lượng gia đình công suất 6.6 kW. Bằng việc kết hợp sáng tạo giữa cấu trúc phần lực Interleaved Full Bridge, bộ biến đổi cách ly CFDAB và thuật toán sạc dòng hình sin bù dao động $dq$, nghiên cứu đã chứng minh tính khả thi tuyệt đối của việc loại bỏ tụ hóa và vận hành ổn định với tụ film $70,\mu\text{F}$. Các chỉ số chất lượng điện năng đạt được ($\text{THD dòng sạc} = 3.38%$, $\text{THD áp nghịch lưu} = 0.95%$) khẳng định tiềm năng ứng dụng thực tiễn to lớn trong việc hiện đại hóa lưới điện thông minh và thúc đẩy chuyển dịch năng lượng xanh.