Batterikarakteristika for solcelleinverter

PV batteri

For at udvikle et solcelleinvertersystem er det vigtigt først at forstå de forskellige egenskaber ved solceller (PV-celler). Rp og Rs er parasitære modstande, som er henholdsvis uendelige og nul under ideelle forhold.

Lysintensitet og temperatur kan i høj grad påvirke arbejdsegenskaberne for PV-batterier. Strømmen er i direkte proportion til lysintensiteten, men lysændringen har ringe effekt på arbejdsspændingen. Driftsspændingen er dog påvirket af temperaturen. Stigningen i batteritemperaturen vil reducere arbejdsspændingen, men har ringe effekt på den genererede strøm. Følgende figur illustrerer effekten af ​​temperatur og lys på PV-moduler.

Indflydelsen af ​​lysintensitetsændring på batteriets udgangseffekt er større end temperaturændringen. Dette gælder for alle almindeligt anvendte PV-materialer. Det vigtige resultat af kombinationen af ​​disse to effekter er, at effekten af ​​PV-batterier vil falde med faldet i lysintensiteten og/eller stigningen i temperaturen.

Maksimalt strømpunkt (MPP)

Solceller kan arbejde i en bred vifte af spænding og strøm. MPP kan bestemmes ved kontinuerligt at øge den resistive belastning på det bestrålede batteri fra nul (kortslutningshændelse) til en meget høj værdi (åbent kredsløbshændelse) MPP er det arbejdspunkt, hvor V x I når den maksimale værdi, og den maksimale effekt kan opnås ved denne eksponeringsintensitet. Udgangseffekten er nul, når der opstår en kortslutning (PV-spænding er lig nul) eller et åbent kredsløb (PV-strøm er lig nul).

Højkvalitets monokrystallinske siliciumsolceller kan generere {{0}}.60 V åben kredsløbsspænding ved 25 grader C. Under forudsætning af tilstrækkeligt lys og 25 grader C lufttemperatur kan temperaturen på et givet batteri være tæt på til 45 grader C, hvilket vil reducere tomgangsspændingen til omkring 0,55V. Med stigningen i temperaturen vil tomgangsspændingen fortsætte med at falde, indtil PV-modulet er kortsluttet.

Den maksimale effekt ved en batteritemperatur på 45 grader C genereres normalt ved 80 procent åben kredsløbsspænding og 90 procent kortslutningsstrøm. Batteriets kortslutningsstrøm er næsten proportional med belysningen, og når belysningen falder med 80 procent, falder åben kredsløbsspændingen muligvis kun med 10 procent Batteriet af lavere kvalitet vil reducere spændingen hurtigere, når strømmen stiger, hvilket reducerer den tilgængelige effekt fra 70 procent til 50 procent, eller endda kun 25 procent.

Ovenstående figur viser det funktionelle forhold mellem udgangsstrømmen og udgangseffekten fra PV-batteripanelet og arbejdsspændingen under en given belysningsstyrke.

Solcelle-mikro-inverteren skal sikre, at PV-modulet til enhver tid arbejder i MPP, for at opnå den maksimale energi fra PV-modulet. Dette kan opnås ved at bruge den maksimale power point kontrolsløjfe, også kendt som Maximum Power Point Tracker (MPPT). For at opnå en høj andel af MPP-sporing skal PV-udgangsspændingsrippelen være lille nok til, at PV-strømmen ikke vil ændre sig for meget, når den fungerer nær det maksimale effektpunkt.

MPP-spændingsområdet for PV-modulet kan generelt defineres i området 25V til 45V, strømproduktionen er omkring 250W, og åben kredsløbsspændingen er lavere end 50V.