光伏电池及其特性
C : 光伏电池板的 PV 和 IV 特性
光伏电池阵列的组成形式一般有并联串联,如下图所示: 还有其他比较复杂的连接方式如 SP 结构、 TCT 结构、 CTCT 连接方式。近期,我们正考虑将太阳能应用于包括移动电话充电器在内的更广泛的消费类产品应用中。影响光伏电池阵列的输出特性主要有光照 强度 和 环境 温度两个方面, 两个因素进而会影响光伏电池阵列的功率输出,下面才光伏电池板的 V-I 特性和 V-P 特性进行分析:
当结温不变时,短路电流随着光照的增强逐渐增加,功率点也是逐渐增大,开路电压变化不大; 功率点对应的输出电压基本稳定,为开路电压的 0.8 倍左右。这样的话,建议用一块80W的电池板,一个12V20AH的蓄电池(当地购买),12V5A的控制器和300W的逆变器就可以了。当光照强度一定的时候,温度变化对短路电流的影响不是很大,但对开路电压影响较大,开路电压随着 温度 的升高而变 小 ,功率点随着温度的升高而下降,且功率点电压随之下降。
在大多数应用中,理想情况是尽可能从太阳能电池获得电力。由于输出功率是输出电压与电流的乘积,因此我们应明确电池哪部分工作区能实现输出电压与电流乘积值,即所谓的功率点 (MPP) 。首先,我们来讨论太阳能电池的工作原理与电子输出特性,然后,我们再讨论电池充电系统的要求以及系统解决方案与太阳能电池特性相匹配的问题,从而尽可能地利用太阳能电池。在一种极端情况下,输出电压为值 (VOC) ,但输出电流为零;在另一种极端情况下,输出电流为值 (ISC) ,但输出电压为零。在上述两种情况下,输出电压与电流的乘积均为零,因此, MPP 必须在两种极端情况之间。
我们可以很容易地证明(或通过实验观察到),不管在何种应用, MPP 实际上总会出现在太阳能电池输出特的转弯处(见图 3 )。光伏电池及其特性光伏电池(PVcell)主要功能是将太阳的光能转换成电能,当前是以硅材料为基地的硅太阳能电池,包括单晶硅、多晶硅、非晶硅、多元化合物电池。实践中的问题在于,太阳能电池 MPP 的确切位置会随着光照和环境温度的变化而变化,因此,为了尽可能利用太阳能,系统设计时必须在实际工作条件下实现或接近 MPP 。
太阳能电池配套蓄电池和负载的匹配
太阳能电池如何给蓄电池相匹配如:一天要把 12V10AH 的电瓶充满,就可选用电压为 15V-18V ,电流为 1A 的太阳能电池板。要是要求两天将电池充满,那用 15V500mA 的太阳能电池板就可以了。光能—电能的转换太阳能电池板不是光能-化学能-电能,而是是太阳能直接转换成电能。一天按太阳照射 10 小时计算。如:一天要把 12V40AH 的电瓶充满,可选用电压为 15V-18V ,电流为 4A 的太阳能电池板,或选取电流为 1A 的电池板用四块并联使用。如果要求两天将电瓶充满,那么太阳能电池板选 2A 的电流即可。充电时,太阳能电池的电压要高于电瓶电压 20%-30% 。
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