Saulės elemento blokas. Viename saulės elemente sukuriama srovė Ise apskaičiuojama taip (Sridhar et al. 2010):
(8)
ia: – saulės elemento trumpojo jungimo srovė; – įtampa saulės elemento išėjime.
Koeficientai K1, K2, ir p aprašomi tokiomis lygtimis:
, (9)
, (10)
(11)
čia: – saulės elemento tuščiosios veikos įtampa; – saulės elemento įtampa didžiausios galios taške.
, (12)
čia: – saulės elemento srovė didžiausios galios taške,
. (13)
Remiantis (8) išraiška gaunama tipinė saulės elemento charakteristika, nepriklausanti nei nuo saulės energijos srauto, krintančio į elementą, nei nuo aplinkos temperatūros . Kad saulės elemento modelis įvertintų šiuos veiksnius, apskaičiuotosios ir vertės koreguojamos taip:
, (14)
, (15)
čia: I ir U saulės elemento išėjimo srovė ir įtampa,
, (16)
, (17)
, (18)
. (19)
(16)–(19) išraiškose žymi trumpojo jungimo srovės temperatūros koeficientą; tuščiosios veikos įtampos temperatūros koeficientas; – nuoseklioji saulės elemento varža ir – saulės elemento apkrovos varža. I0 = 1000 W/m2 ir T0 = 25°C žymi saulės energijos srautą ir elemento temperatūrą standartinėmis bandymo sąlygomis. Skaičiavimams reikalingi duomenys randami beveik kiekviename gamintojo pateiktame saulės modulio aprašyme.
Modeliu apskaičiuotos saulės elemento voltamperinės ir galios charakteristikos pateiktos 3 ir 4 pav. Paveiksluose matyti, kad modelis atkartoja realiųjų saulės elementų charakteristikas (Markvart, Castaner 2003). Taigi modelis yra tinkamas saulės elementų tyrimams.
Aprašytas saulės elementų modelis ir jo struktūrinė schema, pateikta 1 pav., įgyvendintas Matlab/Simulink terpėje (5 pav.). Matlab/Simulink modelis sudarytas taip, kad tyrimams galima būtų naudoti realiuoju laiku generuojamą SES signalą ir išsaugotą SES signalą CSV failo pavidale.
|
