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专利号: 2018100649161
申请人: 安徽工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-07-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种理想太阳能电池最大功率点参数的求解方法,其特征在于:包括建立理想太阳能电池的数学模型并根据数据模型求取输出特性表达式;

根据最大功率理论结合输出特性表达式推导出最大功率点的初始表达式;

采用电池温度、日照强度来修正太阳能电池最大功率点的初始表达式得到理想太阳能电池最大功率点的求解公式。

2.如权利要求1所述的一种理想太阳能电池最大功率点参数的求解方法,其特征在于:理想太阳能电池模型为一个电流源和一个二极管并联。

3.如权利要求2所述的一种理想太阳能电池最大功率点参数的求解方法,其特征在于:根据理想太阳能电池的数学模型求取的输出特性表达式为:其中,I、V分别是理想太阳能电池的输出电流和输出电压,Iph是代表电流源的光生电流,Io是二极管的反向饱和电流,q是一个电子的电荷量,k是玻尔兹曼常数,Ns是串联电池片的数量,T是太阳能电池的温度,n是太阳能电池的理想因数。

4.如权利要求3所述的一种理想太阳能电池最大功率点参数的求解方法,其特征在于:太阳能电池的光生电流Iph的计算公式为:

其中,S是日照强度,Sr是参考日照强度,Tr是太阳能电池参考温度,Iph_r是太阳能电池生产厂家提供的标准测试条件下太阳能电池的短路电流,μI是太阳能电池生产厂家提供的短路电流温度系数。

5.如权利要求3所述的一种理想太阳能电池最大功率点参数的求解方法,其特征在于:引入太阳能电池生产厂家提供的短路电流温度系数μI和开路电压温度系数μV得到修正的反向饱和电流的计算公式为:其中,Voc_r是太阳能电池生产厂家提供的标准测试条件下太阳能电池的开路电压,μV是太阳能电池生产厂家提供的开路电压温度系数,太阳能电池理想因数n的数值由太阳能电池所使用的材料来决定。

6.如权利要求1所述的一种理想太阳能电池最大功率点参数的求解方法,其特征在于:最大功率点初始表达式获取方法包括:

当理想太阳能电池处于最大功率点(Vmp,Imp)时,根据最大功率理论得:对输出特性表达式求关于理想太阳能电池输出电压V的导数并结合最大功率理论得到:将该表达式与输出特性曲线结合得到最大功率

点初始表达式为:

最大功率点电压:

最大功率点电流:

7.如权利要求1-6任一所述的一种理想太阳能电池最大功率点参数的求解方法,其特征在于:考虑电池温度、日照强度对最大功率点得影响,引入电池温度、日照强度与最大功率点之间的线性关系式对最大功率点初始表达式进行简化,其中电池温度、日照强度与最大功率点电压之间的线性关系式为:Vmp_r是太阳能电池生产厂家提供的标准测试条件下的最大功率点电压;将该线性关系式代入到最大功率点初始表达式即可得到太阳能电池最大功率点电压、最大功率点电流、最大功率得求解表达式分别如下:Pmp=Vmp·Imp。