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使用MCU或SOC可以簡(jiǎn)便地提高太陽(yáng)能板的效率

作者:Udayan Umapathi,Gautam Das G 時(shí)間:2011-11-09 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  最大功率點(diǎn)跟蹤

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/125693.htm

  圖2顯示了光電模塊的等效電路。太陽(yáng)能電池可以看作電流源,其和一個(gè)二極管并聯(lián)。在沒有光時(shí),沒有電流產(chǎn)生,它表現(xiàn)為一個(gè)二極管。當(dāng)有光線入射到太陽(yáng)能電池時(shí),電流產(chǎn)生。

  正常操作下,太陽(yáng)能電池的效率會(huì)由于其內(nèi)阻損失功耗而降低。寄生電阻由并聯(lián)分流電阻 (Rsh)和串聯(lián)電阻(Rs)構(gòu)成。理想情況下,Rsh應(yīng)該是無(wú)窮大,因此不會(huì)有路徑讓電流分流, Rs應(yīng)該零,這樣不會(huì)在到達(dá)負(fù)載之前有電壓降。

  研究發(fā)現(xiàn),串聯(lián)電阻Rs的值隨溫度升高而增大。為了使用效果比較好,就需要有一個(gè)較低的串聯(lián)電阻Rs。因此,在較高的環(huán)境溫度下,面板效率會(huì)降低,如沙漠。而在寒冷的國(guó)家,串聯(lián)電阻的值比較小,效率會(huì)更高。

  在該系統(tǒng)中,用于充電的電池是負(fù)載RL。它可能使太陽(yáng)能面板誤認(rèn)為電池有匹配的阻抗,從而給電池轉(zhuǎn)移最多電荷。這也可以能通過(guò)改變太陽(yáng)能面板的運(yùn)行點(diǎn)實(shí)現(xiàn),解釋見下文。

  

 

  圖2 PV模塊等效電路

  PV模塊的典型V-I輸出特性見圖3。研究表明,溫度變化是影響PV輸出電壓變化的主要因素,而輻射主要影響PV輸出電流。隨著照明增加,電流增大,此特征更明顯。負(fù)載線和PV模塊V-I曲線(指定溫度和輻照下)的交匯點(diǎn)決定運(yùn)行點(diǎn)。產(chǎn)生的最大功率基于不同大氣條件下負(fù)載線的調(diào)整。

  

 

  圖3。太陽(yáng)能電池的V-I特點(diǎn)

  圖4說(shuō)明了太陽(yáng)能電池功率和電壓的對(duì)比圖??梢钥闯觯瑢?duì)于短路電流(Isc,功率圖最左面點(diǎn)),和開路電壓 (Voc,功率圖最右面點(diǎn)),面板輸出功率都為零。在某一個(gè)點(diǎn),稱為最大功率點(diǎn),輸送到面板的功率是最大的。MPPT算法的目標(biāo)是使太陽(yáng)能面板工作在這一點(diǎn)上,輸出最大功率。

  

 

  圖4 功率與電壓對(duì)比圖



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