В последнее время в мире зелёной энергетики ощутимо набирают популярность солнечные панели, состоящие из гибких солнечных ячеек. Сложность при разработке различного рода электронных устройств, куда бы входили данные фотоэлектрические элементы (солнечные зарядные устройства, MPPT-контроллеры), увеличивается по причине сильного дефицита информации, содержащей их технические характеристики. В данной статье приведена схема замещения и грубая имитационная модель гибкой солнечной ячейки компании Sunpower - фотоэлектрического элемента MAXEON GEN 5.
Регулируя ток источника тока предлагаемой модели можно задавать мощность, выдаваемую солнечным элементом непосредственно в зависимости от широты использования панели, времени года, а также погодных условий, т.е., величина тока источника тока модели коррелирует с внешними условиями эксплуатации солнечной ячейки.
Рисунок 1 - Электрическая принципиальная схема замещения солнечной ячейки
Рисунок 2 - Вольт-амперная характеристика солнечной ячейки
Ссылка на имитационную модель на сайте multisim.com
Опубликована:
Вознаградить
Комментарии (1)
|
Я собрал (0) |
Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Методом подбора получилась очень похожая схема, которую я сохранил в LTSpice и использовал. Очень близко к реальности.
Из этой схемы замещения выходит, что pn переход фотобатареи шунтирует фототок и мешает росту напряжения. Напряжения открывания перехода соответствует точке максимальной мощности. Но у кремниевых переходов оно имеет коэффициент -2,2 мВ/градус. Значит, чем выше температура, тем ниже выходное напряжение фотобатареи при том же токе, и наоборот. То есть, батарею очень желательно охлаждать, тогда повысится выход мощности.
Моделька 90 Вт панели такая. В ней множество переходов последовательных, точнее, 25 шт.
Параллельно им источник тока КЗ 5,81 А, из документации.
Остальные компоненты подбирал для точного совпадения ВАХ с даташитовской.
.SUBCKT 90W 1 2
*Connections - +
I1 1 2 5.81
D1 2 1 DH N=25
D2 3 1 DL N=32
R1 3 2 25
.model DH D (IS=52.4n RS=10m BV=2 IBV=10.0u CJO=1p M=0.333 N=1.70 TT=1n)
.model DL D (Is=31.7u BV=2 IBV=1m Rs=.051 N=1.373 Cjo=1p M=.3 Eg=.69 Xti=2)
.ENDS 90W