Phân tích khả thi và tối ưu hóa hệ thống pin mặt trời tích hợp trên xe (VIPV) cho giao thông bền vững

Bài báo khoa học gần đây nghiên cứu khả thi và tối ưu hóa hệ thống pin mặt trời tích hợp trên xe (Vehicle-Integrated Photovoltaic, VIPV) nhằm hỗ trợ năng lượng cho xe điện và tăng tính bền vững trong giao thông. Nghiên cứu sử dụng mẫu xe Tesla Model 3 để mô phỏng hiệu suất hệ thống và khả năng cung cấp năng lượng từ ánh sáng mặt trời.

Hệ thống VIPV bao gồm các mô-đun PV gắn trên mui và nắp ca-pô, mỗi phần được điều khiển riêng thông qua bộ biến đổi DC-DC với chức năng theo dõi điểm công suất tối đa (MPPT) nhằm tối ưu hóa lượng điện thu được. Một bộ điều khiển fuzzy logic được phát triển để phân bổ năng lượng giữa pin traction và hệ thống PV dựa trên dữ liệu bức xạ mặt trời và trạng thái pin. Mô hình được triển khai trên MATLAB/Simulink với dữ liệu khí hậu thành phố Melbourne, Australia.

Kết quả mô phỏng cho thấy hệ thống VIPV có hiệu suất biến đổi cao, MPPT hoạt động ổn định và có khả năng cung cấp khoảng 930 kWh điện mỗi năm từ pin mặt trời. Chiến lược fuzzy logic giúp điều chỉnh sạc pin phụ trợ dưới điều kiện biến thiên của môi trường và lộ trình di chuyển.

Nghiên cứu khẳng định VIPV là giải pháp khả thi để giảm phụ thuộc vào lưới điện, hỗ trợ năng lượng ổn định cho xe điện và giảm phát thải carbon. Hệ thống có thể triển khai hiệu quả trong điều kiện khí hậu thực tế, cung cấp nền tảng kỹ thuật cho các phương tiện bền vững trong tương lai.

Xem chi tiết: https://www.mdpi.com/2032-6653/16/11/610?utm_source=linkedin&utm_campaign=wevj&utm_medium=social_journ