Cấu tạo của Biến Tần Hybrid

Hình ảnh minh họa biến tần Hybird của Huawei

Hình ảnh minh họa sơ đồ mạch điện biến tần Hybird.

Biến tần Hybrid (Hybrid Inverter) là một thiết bị phức hợp kết hợp giữa các chức năng của biến tần nối lưới và biến tần độc lập, giúp quản lý và tối ưu hóa năng lượng từ nhiều nguồn khác nhau như lưới điện, hệ thống pin lưu trữ và các nguồn năng lượng tái tạo. Cấu tạo của biến tần hybrid bao gồm các thành phần chính sau:

1. Bộ chỉnh lưu (Rectifier)

   • Chuyển đổi điện áp xoay chiều (AC) từ lưới điện hoặc nguồn tái tạo thành điện áp một chiều (DC) để sạc pin hoặc cung cấp cho các thiết bị. 

Mạch chỉnh lưu đơn giản

2. Bộ nghịch lưu (Inverter)

   • Chuyển đổi điện áp DC từ pin hoặc nguồn năng lượng tái tạo thành điện áp AC để cung cấp cho các thiết bị điện và hòa vào lưới điện.

Hình ảnh mô phỏng mạch nghịch lưu 3 pha

3. Bộ điều khiển sạc (Charge Controller)

   • Quản lý quá trình sạc pin từ nguồn năng lượng tái tạo hoặc lưới điện, đảm bảo pin được sạc an toàn và hiệu quả.

Minh họa sơ đồ mạch điều khiển sạc PWM

4. Bộ chuyển đổi DC-DC (DC-DC Converter)

   • Điều chỉnh điện áp DC từ các nguồn năng lượng tái tạo hoặc pin để phù hợp với yêu cầu của hệ thống hoặc pin.

Mạch minh họa sơ đồ chuyển đổi DC - DC. tham khảo tại: https://robocon.vn/ndetail/cac-loai-mach-chuyen-doi-dc-dc.html

5. Hệ thống quản lý năng lượng (Energy Management System - EMS)

   • Quản lý và điều phối hoạt động của biến tần hybrid, giám sát trạng thái pin, nguồn năng lượng tái tạo, và lưới điện để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng. Tùy vào chức năng từng loại biến tần mà hệ thống EMS có thể được tích hợp ở bên trong biến tần hay ở quản lý bởi hệ thống data ngoài biến tần. Thông thường hiện nay các biến tần Hybird được quản lý, giám sát, theo dõi qua dữ liệu biến tần được gửi lên đám mây và được quản lý qua App

6. Bộ lọc và bảo vệ (Filters and Protection)

   • Bao gồm các thành phần lọc nhiễu và các thiết bị bảo vệ chống quá áp, quá dòng, quá nhiệt để đảm bảo an toàn cho hệ thống.

Nguyên lý Hoạt động của Biến Tần Hybrid

Biến tần hybrid hoạt động dựa trên khả năng chuyển đổi và quản lý năng lượng từ nhiều nguồn khác nhau. Dưới đây là nguyên lý hoạt động cơ bản của biến tần hybrid:

1. Chế độ nối lưới (Grid-tied Mode)

   • Khi có sẵn nguồn năng lượng tái tạo như từ tấm pin mặt trời hoặc tuabin gió, năng lượng DC từ các nguồn này được biến tần hybrid chuyển đổi thành AC và hòa vào lưới điện.
   • Nếu năng lượng tái tạo dư thừa, biến tần hybrid sẽ ưu tiên sạc pin lưu trữ. Nếu pin đã đầy, năng lượng dư thừa sẽ được bán lại cho lưới điện (nếu chính sách và hệ thống cho phép).

2. Chế độ tự cung cấp (Self-consumption Mode)

   • Biến tần hybrid sẽ ưu tiên sử dụng năng lượng từ các nguồn tái tạo để cung cấp điện cho các thiết bị trong gia đình hoặc cơ sở sản xuất.
   • Khi năng lượng tái tạo không đủ, hệ thống sẽ sử dụng năng lượng từ pin lưu trữ để bù đắp.

3. Chế độ dự phòng (Backup Mode)

   • Trong trường hợp mất điện lưới, biến tần hybrid sẽ tự động chuyển sang chế độ dự phòng, sử dụng năng lượng từ pin lưu trữ để cung cấp điện liên tục cho các thiết bị quan trọng.
   • Khi nguồn điện lưới được khôi phục, biến tần sẽ chuyển trở lại chế độ nối lưới và sạc lại pin.

4. Chế độ tối ưu hóa (Optimization Mode)

   • Biến tần hybrid có thể tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng dựa trên giá điện và thời gian trong ngày. Ví dụ, hệ thống có thể sử dụng năng lượng từ pin vào giờ cao điểm khi giá điện cao và sạc pin vào giờ thấp điểm khi giá điện thấp.

Tóm tắt

Biến tần hybrid là một giải pháp linh hoạt và hiệu quả cho việc quản lý và tối ưu hóa năng lượng từ nhiều nguồn khác nhau. Với khả năng chuyển đổi giữa các chế độ hoạt động dựa trên điều kiện thực tế, biến tần hybrid giúp tối ưu hóa sử dụng năng lượng tái tạo, giảm chi phí điện năng và đảm bảo cung cấp điện liên tục và ổn định.

Tham khảo: review tiktok