关键字 |
| 电流-电压特性描述,光伏发电机、数据采集系统、超级电容器。 |
I.INTRODUCTION |
| 几种方法绘制PV电池的电流-电压特性/模块自动发表[1 - 5]。这样的情节就可以分析估计的基本电光伏参数[5]。因为目前大型光伏阵列的部署入侵城市场景中,在线的角色,简单廉价的电流-电压曲线示踪剂也扩大学术外的实验室。简单的模拟方法[1]脸等明显的约束(a)需要策划的外推,导致不准确的估计的分流(Rsh)和系列(Rs)抗性(b)热影响的可能性曲线更长的特性。硬件独立工具[4]执行正向偏压电流-电压特性使用Lab-VIEW软件根据之前获得的数据,因此无用的实时应用程序。一个高端设置太阳能实验室设计和委托的弗罗茨瓦夫理工大学,波兰使用类太阳能模拟器[5]和满足所有需求的IEC - 60904 - 3和60904 - 9标准。但这样的设置太复杂,适合在线的需求描述在光伏实验室和车间。光伏太阳能顾问模型性能模型仿真软件用于商业目的过于华丽的学术实验室和测试中使用的水平。最近的一份工作”栏目Ghosh出版社[6]使用一个Arduino集成开发板(IDE)通过串行总线和PLX-DAQ软件自动和快速绘制。但本质上产生了特征太吵了用于参数评估。 Of late, there is an effort by Marwan.M.Mahmoud et al [7] enabling the selection of correct value of a capacitor as the load to a PV cell/module. In view of the above backdrop, the authors, in this proposition, uses a small supercapacitor bank with an Agilent Data Acquisition System (34970A) to control the characterization time and noisy co- ordinates. Next section is devoted to a step by step survey of V-I characterization using various types of load components. This is essential for an appreciation of the present methodology practiced by the authors. |
二世。有关在vi表征工作 |
| ii。使用一个可变电阻器: |
| 太阳能电池的vi特点/模块/数组可以追踪简单和廉价地使用可变电阻负载(RL),如图1所示。RL是不同的从0到无穷大跟踪曲线从短路点分别开路点。然而患有低精度方法如前所述。也为了避免频繁的人工干预需要在这种方法中,Marwan M。马哈茂德提出了瞬态的vi表征方式使用电容器[7]。 |
| 二世。二使用电容器作为负载: |
| 在这种方法中可变电阻器已经取代了电容性负载。电容器电压自动扫从零到开路电压,电流从光伏发电机在很短的时间。在这个过程中,各自的电压和电流的值记录数据记录器或计算机数据采集系统(CDAS)。所需的电流-电压曲线通过这种方法更准确,也克服了第一种方法的缺点。然而高功率曲线跟踪的光伏发电机,它要求高度敏感的DAS扫描速度非常高,这是一个昂贵的命题。 |
| 二世。使用超级电容器III: |
| 在这个技术,跟踪光伏电池的电流-电压曲线/模块已经完成首次使用超级电容器。虽然超级电容器要求温和的扫描速度,降低设备复杂度比电容的方法结合一个兼容的数据采集系统(DAS),相当低的曲线跟踪时间,激发了作者与大量复制他们的主张和各种各样的光伏电池和模块。这个方法的霸权电阻方法可以观察到在图2和图3所示。可以看出,数据点是不连续的电阻的方法,导致错误的最大功率点的确定。 |
| 跟踪光伏(PV)细胞,vi曲线模块或数组从充电电容的瞬态分析已经建立了[7]。超级电容器的方法跟踪vi曲线也以同样的原则。考虑电路布置如图4所示。 |
| 光伏电池/模块提供一个固定的电流在一个固定的电压为特定的光强度和稳定的环境条件。随着电压从0到开路电压(Voc)导出电流几乎是恒定的最初和等于短路电流(Isc)然后它开始下降,在V =零Voc排放超级电容器连接在光伏电池,模块或数组终端应用在终端和零电压由于其等效串联电阻可以忽略不计(ESR)初画了一个电流等于Isc光伏充电的发电机。画电流和积累电荷增加超级电容器的端电压和光伏发电机的电流-电压特性后,目前正在下降。 |
四、分析曲线的跟踪时间使用超级电容器的方法 |
| 以前Marwan M。马哈茂德给了一个简单的表达曲线跟踪时间,只涉及Isc和Voc条款[7]。虽然曲线自然可以以不同的方式不同的短路和开路点之间的曲线跟踪时间,作者与分段线性近似vi曲线方法推导一个更合适的曲线绘制时间的表达式。 |
| 上面的图5代表基本vi太阳能电池/模块的特点。在这里(0,Isc)表示短路点,B (Vm, Im)表示最大功率点,C (Voc, 0)表示开路点。 |
| 短路点(0,Isc)峰值功率点(Vm, Im)是近似的直线- |
 (1) |
| 峰值功率点B (Vm, Im)开路点C (Voc, 0)近似的直线 |
 (2) |
| 超级电容器, |
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| 因此, |
 使用方程1和方程(3)[2] |
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| 这个方程表示,超级电容器电压不能达到准确的Voc。它可以直观地验证从图6和图7,超级电容器的充电特性直接由太阳能电池或模块。在这里我们可以看到,两个电压变化和电流变化对时间最后已经放缓,所以需要无限的时间达到最佳。 |
| 但实际上它可以达到超过99%的公平足够精度的开路电压曲线跟踪。说,超级电容器电压达到K %的开路电压。因此,改变限制方程3,我们得到了- |
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诉实验装置 |
| 实验装置由光伏电池或模块,超级电容器银行,DAS,电脑,变量光源强度、电流感应电阻(Rcs)和两个开关(图2)。DAS配置连接到计算机和控制通过一个图形用户界面(GUI)。DAS收集最新信息的比例电压Rcs开关S1和S2打开关闭之前实验排放超级电容器银行。然后打开S2 S1is收于实验的开始。DAS记录电压和电流的值和发送给计算机,它存储在一个Excel文件。一个简单的MATLAB程序访问这些数据从Excel文件绘制所需的vi曲线。 |
| 单个太阳能模块的vi曲线在不同的光强度与不同Supercapacitance值记录与实验设置之前讨论并与电阻的方法。 |
| vi情节比较超级电容器法对可变电阻器法如图9所示的日晒o 500 w / m2。 |
| 一组相同的超级电容器的值用来验证两种表征方法的亲密在更高强度的700瓦特/ m2also。 |
| 这些数据表明,vi曲线跟踪可以更顺利、准确地完成通过使用超级电容器比可变电阻器。 |
| 下面的表1显示了基本模块参数的日晒500瓦特/平方米,估计下面的方程曲线跟踪时间5。 |
| 同样,表二世已经拟定的日晒700瓦特/ m2的超级电容器使用一组相同的值 |
| 这里我们已经K = 99, Voc的曲线跟踪时间达到99%。我们可以看到曲线跟踪时间匹配的计算值与实验值。 |
VII.CONCLUSION |
| 通过分段线性近似方程推导出的光伏特性曲线可以用来预测和控制曲线跟踪时间通过选择合适的超级电容器的价值。超级电容器和DAS的描述可能是一个更好的选择比电容的组合大功率光伏发电机和DAS,如前DAS是更多的成本效益和更少的复杂的温和比后来的扫描速度和灵敏度。这样一个在线方法非常用户友好的,可以采用现有的光伏制造业和测试实验室进行准确的光伏电池和模块的在线测试。 |
表乍一看 |
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| 表1 |
表2 |
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数据乍一看 |
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引用 |
- p . Hernday”字段申请i - v曲线追踪器”,SolarPro(在线),台北,106年,2011年8月/ 9月。可用:http://resources.solmetric.com/get/SolarPro-FieldApplicationsOf-I-V-Curve-Tracers-Hernday.pdf
- d·穆克吉,s . Chakrabarti。”可再生能源系统的基础”第1版,新德里,印度:新时代国际(P)有限公司,2004年6月。。
- g·巴塔查里亚和h·萨哈,”简单的电流/电压特性自动绘图仪太阳能电池和数组”IEE Proc G。,电子电路和系统,133卷,没有。6页。289 - 294年,1986年12月。
- 国家仪器公司”部分II-Photovoltaic细胞电流-电压特性理论和虚拟仪器分析代码”,德克萨斯。美国。(在线)。,2012年5月。可用:http://www.ni.com/white-paper/7230/en
- f . Granck和t . Zdanwich”,先进的太阳能电池,系统描述和校准”光电审查,12卷,不。1,57 - 67,2004页。
- S.k。Ghosh K.Ghosh D。Ghosh T.Sarkar D。慕克吉所说的:“一个简单、低成本光伏模块的电流-电压自动绘图机,“诉讼国际太阳能会议,伦敦,2012年。
- m·m·马哈茂德·“瞬态分析光伏发电机充电电容的测量电流-电压特性,”可再生能源31卷,第2206 - 2198页,2006年
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使用方程1和方程(3)[2]
