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太阳能逆变器电池特性剖析与描绘

要开始开发太阳能微型逆变器系统,了解太阳能电池的不同特性非常重要。PV电池是半导体器件,其电气特性与二极管相似。但是PV电池是电力来源,当其受到光(如太阳光)照射时会成为电流源。目前最常见的技术是单晶

  要开端开发太阳能微型逆变器体系,了解太阳能电池的不同特性非常重要。PV电池是半导体器材,其电气特性与二极管类似。可是PV电池是电力来历,当其遭到光(如太阳光)照耀时会成为电流源。现在最常见的技能是单晶硅模块和多晶硅模块。PV电池的模型如图1所示。Rp和Rs为寄生电阻,在抱负情况下分别为无量大和零。

  PV电池的体现会因其尺度或与其衔接的负载的类型,以及太阳光的强度(照度)而有所不同。PV电池的特性由不同环境下的不同作业电流和电压描绘。

  当电池露出于太阳光下但未接入任何负载时,没有电流经过电池,而PV电池的电压到达最大值。这称为开路电压(VOC)。当电池具有负载时,电路中开端有电流经过,导致电池两头的电压开端下降。当两个端子直接相连且电压为零时,能够确认流过电池的最大电流。这称为短路电流(ISC)。

  光照强度和温度可大幅影响PV电池的作业特性。电流与光照强度成正份额,但光照的改变对作业电压的影响很小。但是,作业电压受温度影响。电池温度升高会使作业电压下降,但对生成的电流影响甚微。图2说明晰温度和光照对PV模块的影响。

  光照强度改变对电池输出功率的影响要大于温度改变发生的影响。这对一切常用的PV资料都适用。这两种效应结合后的重要成果为,PV电池的功率会随光照强度的下降和/或温度的升高而下降。

  最大功率点(MPP)

  太阳能电池可在较宽的电压和电流规模内作业。经过将受照耀电池上的电阻性负载从零(短路事情)继续增加到很高的值(开路事情),可确认MPP.MPP是V x I到达最大值的作业点,并且在该照耀强度下可完成最大功率。发生短路(PV电压等于零)或开路(PV电流等于零)事情时的输出功率为零。

  高质量的单晶硅太阳能电池在其温度为25°C时可发生0.60伏开路电压。在光照充沛和空气温度为25°C的情况下,给定电池的温度或许接近于45°C,这会使开路电压降至约0.55V.跟着温度的进步,开路电压继续下降,直至PV模块短路。

  电池温度为45°C时的最大功率一般在80%开路电压和90%短路电流的条件下发生。电池的短路电流简直与照度成正比,而当照度下降80%时开路电压或许只会下降10%.质量较低的电池在电流增大的情况下电压会下降得更快,然后将可用的功率输出从70%降至50%,乃至只要25%.

  图3给出了PV电池板的输出电流和输出功率在给定照度下与作业电压的函数联系。

  太阳能微型逆变器有必要保证在任何给定时刻PV模块都在MPP作业,这样才能从PV模块获取最大能量。可运用最大功率点操控环到达该意图,该操控环也称作最大功率点追寻器(Maximum Power Point Tracker,MPPT)。完成高份额的MPP追寻还需要PV输出电压纹波满足小,以便其在最大功率点邻近作业时PV电流的改变不会太大。有关PV模块输出电压纹波约束的详细信息,请拜见“去耦%&&&&&%”一节。有关完成MPPT的详细信息,请拜见“最大功率点(MPP)”一节。

  PV模块的MPP电压规模一般可定义在25V至45V的规模内,发电量约为250W,开路电压低于50V.

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