简述光伏电池阵列的研制

2018-10-27      717 次浏览

太阳能作为一种新型的可再生资源受到越来越广泛的重视,但在光伏系统的研发过程中,太阳能电池阵列由于实验受到日照强度、环境温度的影响,导致实验成本过高,研发周期变长。光伏电池阵列模拟器可以大大缩短光伏系统的研究周期,提高研究效率及研究结果的可信性。

本文设计的光伏电池阵列模拟器以半桥电路为基础,基于DSP控制,并加入了PI控制改善系统动态性能和稳态精度。

2太阳能电池的工作特性

太阳能电池在有光照条件下,光生电流会流过负载,从而产生负载电压。这时太阳能电池的等效电路如图1所示。其中,RS为串联电阻,Rsh为旁漏电阻,也称跨接电阻,它是由体内的缺陷或硅片边缘不清洁引起的。显然,旁路电流Ish和二极管的正向电流ID(通过PN结总扩散电流)都要靠IL提供,剩余的光电流经过RS,流出太阳能电池而进入负载。

光伏电池阵列的研制

根据文献资料[1],利用厂家提供的短路电流Isc,开路电压VOC,最大功率点处的电流Im和最大功率点处的电压Vm这四个参数可以得到太阳能电池板便于工程计算的模型:

这样,就把太阳能电池板的I-V特性曲线转换为简单的、便于工程计算的形式。

3光伏电池阵列模拟器设计

模拟器的目的是要能模拟一定光照下,随负载变化的太阳能电池板的电特性,包括最大输出功率,输出I-V特性,以及不同日照下的变化。其应该完成以下三个方面的要求:

(1)系统能够按照光伏阵列的输出特性完成输出,当外电路负载一定时,系统能够在工作点上保持稳定的输出;

(2)当外接负载发生变化时,模拟器能够以合乎要求的速度变化到新工作点并能稳定在该点;

(3)能够输出要求的功率;

太阳能作为一种新型的可再生资源受到越来越广泛的重视,但在光伏系统的研发过程中,太阳能电池阵列由于实验受到日照强度、环境温度的影响,导致实验成本过高,研发周期变长。光伏电池阵列模拟器可以大大缩短光伏系统的研究周期,提高研究效率及研究结果的可信性。

本文设计的光伏电池阵列模拟器以半桥电路为基础,基于DSP控制,并加入了PI控制改善系统动态性能和稳态精度。

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