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专利号: 2020103891234
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:2023-07-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种获取光伏电池输出特性曲线的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、求取不同温度或特定温度、以及不同日照强度下短路点电流Isc;

步骤2、根据生产厂商提供的数据求取参数反向饱和电流Io、理想因数n、串行电阻Rs和并行电阻Rsh;

步骤3、求取光伏电池输出特性曲线的导数计算公式;

步骤4、通过递推法由导数差分方程求出不同温度或特定温度和不同日照强度下的输出特征曲线的各个离散点;

步骤5、根据各个离散点组成不同温度或特定温度和不同日照强度下的光伏电池输出特性曲线;

所述步骤1中,短路点电流Isc的获取方法:其中,S是日照强度,Sr是参考日照强度,Iph_r是标准测试条件下的光伏电池短路电流,μI是短路电流温度系数,T是光伏电池温度,Tr是光伏电池参考温度;

所述步骤2中,反向饱和电流Io、理想因数n、串行电阻Rs和并行电阻Rsh的获取方法:其中, Voc_r是标准测试条件下的开路电压,μV是开路电压温度系数,q是电子的电荷量,k是玻尔兹曼常数,Ns是串联电池片的个数;

其中,Voc_n是光伏电池在正常电池工作温度下的开路电压,Tn是光伏电池在正常电池工作温度下温度,Sn是光伏电池在正常电池工作温度下日照强度;

其中,Vmp_r是标准测试条件下最大功率点电压,Imp_r是标准测试条件下最大功率点电流;

当温度不同、日照强度不同时,光伏电池输出特性曲线的特性曲线导数方法:其中,Vid是光伏电池理想模型输出电压,其数值是从RsIsc按步长Vs变化到开路电压Voc;

当温度特定、日照强度不同时,光伏电池输出特性曲线的特性曲线导数方法:2

1)对日照强度为200 W/m的I‑V特性曲线的Vid的区间范围为[RsIsc,200, RsIsc,1000‑Vs]的2

部分进行求导,其中Isc,200、Isc,1000分别是日照强度为200、1000 W/m时的短路电流;

2

2)对日照强度为1000 W/m的I‑V特性曲线求导;

3)将1)和2)获得的导数组合在一起构成任意日照强度下的导数离散值,其对应的Vid区2

间为[RsIsc,200, Voc,1000] ,其中Voc,1000是日照强度为1000 W/m时的开路电压。

2.根据权利要求1所述获取光伏电池输出特性曲线的方法,其特征在于,所述开路电压Voc的获取方法:。

3.根据权利要求2所述获取光伏电池输出特性曲线的方法,其特征在于,所述特定温度、日照强度不同时导数差分方程的获取方法:其中, 是 的第i个离散值;Ii+1,Ii分别是光伏电池输出电流I的第i+1个和第i个离散值;Vs是光伏电池输出电压的步长。

4.根据权利要求3所述获取光伏电池输出特性曲线的方法,其特征在于,通过递推法由导数差分方程求出不同温度或特定温度、以及不同日照强度下的输出特征曲线的各个离散点;

当温度不同、日照强度不同时,对应的各个离散点获取方法是:当温度特定、日照强度不同时,对应的各个离散点获取方法是:

1)求解出短路电流Isc;

2)令I1=Isc,则求出I2;

3)再根据I2求解出I3,以此类推,直至求出I的每一个离散值;

4)求解获得光伏电池输出特性曲线。

5.一种执行如权利要求1‑4中任一所述获取光伏电池输出特性曲线方法的系统,系统包括输入模块、处理模块和输出模块,所述输入模块将人工输入的生产厂商提供的数据输送至处理模块,所述处理模块将分析获得的光伏电池输出特性曲线输送至输出模块,所述输出模块为显示器和/或存储器用于显示/存储光伏电池输出特性曲线,其特征在于,所述处理模块包括:第一处理单元:求取不同温度或特定温度、以及不同日照强度下短路点电流Isc;

第二处理单元:根据生产厂商提供的数据求取参数反向饱和电流Io、理想因数n、串行电阻Rs和并行电阻Rsh;

第三处理单元:求取光伏电池输出特性曲线的导数计算公式;

第四处理单元:通过递推法由导数差分方程求出不同温度或特定温度和不同日照强度下的输出特征曲线的各个离散点;

第五处理单元:根据各个离散点组成不同温度或特定温度和不同日照强度下的光伏电池输出特性曲线。