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太阳能逆变器的电池特性分析

2013-04-15 11:07
林契于宸
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  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,在理想情况下分别为无穷大和零。

太阳能逆变器的电池特性分析 

  PV电池的表现会因其尺寸或与其连接的负载的类型,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工作电流和电压描述。

  当电池暴露于太阳光下但未接入任何负载时,没有电流通过电池,而PV电池的电压达到最大值。这称为开路电压(VOC)。当电池具有负载时,电路中开始有电流通过,导致电池两端的电压开始下降。当两个端子直接相连且电压为零时,可以确定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电池的工作特性。电流与光照强度成正比例,但光照的变化对工作电压的影响很小。然而,工作电压受温度影响。电池温度升高会使工作电压降低,但对生成的电流影响甚微。图2说明了温度和光照对PV模块的影响。

太阳能逆变器的电池特性分析 

  光照强度变化对电池输出功率的影响要大于温度变化产生的影响。这对所有常用的PV材料都适用。这两种效应结合后的重要结果为,PV电池的功率会随光照强度的降低和/或温度的升高而降低。

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