上述單指數(shù)和雙指數(shù)模型是基于物理原理的最基本的解析表達(dá)式,已被廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池的理論分析中。但由于表達(dá)式中的參數(shù),包括Iph,I0(或I01,I02),Rs,Rsh 和A(或A1,A2)與電池溫度和日射強(qiáng)度都有關(guān),確定起來(lái)十分困難,因此不便于工程應(yīng)用,在太陽(yáng)能電池供應(yīng)商向用戶(hù)提供的技術(shù)參數(shù)中也不包括這些參數(shù)。
工程用模型強(qiáng)調(diào)的是實(shí)用性與精確性的結(jié)合。
實(shí)際應(yīng)用中,在設(shè)計(jì)各種系統(tǒng)時(shí),考慮到數(shù)字仿真和模擬時(shí)的動(dòng)態(tài)反應(yīng)速度及計(jì)算工作量,必須盡可能在工程精度允許的條件下簡(jiǎn)化模型。
工程用太陽(yáng)電池的模型通常要求僅采用供應(yīng)商提供的幾個(gè)重要技術(shù)參數(shù),如短路電流Isc、開(kāi)路電壓Uoc、最大功率點(diǎn)電流Im、最大功率點(diǎn)電壓Um、最大功率點(diǎn)功率Pm,就能在一定的精度下復(fù)現(xiàn)陣列的特性,并便于計(jì)算機(jī)分析。
鑒于單指數(shù)模型已足以精確描述太陽(yáng)能電池的伏安特性,下面將在單指數(shù)模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)忽略(U+IRs)/Rsh 項(xiàng)和設(shè)定Iph=Isc,得到工程實(shí)用的太陽(yáng)能電池模型。忽略(U+IRs)/Rsh 項(xiàng),是因?yàn)樵谕ǔG闆r下Rsh 較大,有幾百到幾千歐,該項(xiàng)遠(yuǎn)小于光電流;設(shè)定Iph=Isc,是因?yàn)樵谕ǔG闆r下Rs 遠(yuǎn)小于二極管正向?qū)娮琛?/font>
此外,定義:
?、匍_(kāi)路狀態(tài)下,I=0,U=Uoc;
②最大功率點(diǎn)時(shí),U=Um,I=Im。
據(jù)此,太陽(yáng)能電池的I-V 方程可簡(jiǎn)化為:
在最大功率點(diǎn)時(shí),U=Um,I=Im,可得:
由于在常溫條件下exp[Um/(C2Uoc)])1,因此可忽略式中的“- 1”項(xiàng),解出:
注意到開(kāi)路狀態(tài)下,當(dāng)I=0 時(shí),U=Uoc,于是有:
可見(jiàn),該模型只需輸入太陽(yáng)電池通常的技術(shù)參數(shù)Isc,Uoc,Im,Um,即可求出C1 和C2。從Isc,Uoc,Im,Um的變化中可體現(xiàn)出光照強(qiáng)度和電池溫度的變化。工程應(yīng)用中可通過(guò)實(shí)測(cè)曲線(xiàn)來(lái)設(shè)置這4 個(gè)參數(shù),亦可通過(guò)近似的函數(shù)來(lái)描述這組參數(shù)的變化。通??山普J(rèn)為Isc,Uoc 分別隨溫度和光照強(qiáng)度呈線(xiàn)性變化。
產(chǎn)品關(guān)鍵詞:太陽(yáng)能熱水器 太陽(yáng)能 太陽(yáng)能草坪燈 太陽(yáng)能光伏 太陽(yáng)能光熱發(fā)電 太陽(yáng)能電池