Làm thế nào để đo công suất tối đa của một tấm pin mặt trời
Câu trả lời:
Giả sử mối quan hệ hiện tại / điện áp là tuyến tính (không phải vậy, nhưng điều này mang lại cho bạn mức giới hạn thấp hơn), bạn có thể đo dòng điện ngắn mạch và điện áp của tế bào mở và làm gì 1/4 * I * Vđể có được công suất lý thuyết tối đa trong trường hợp xấu nhất 0,25 hệ số điền. Tuy nhiên, giá trị hợp lý hơn có thể đạt được bằng cách sử dụng một yếu tố khác
Các yếu tố điền thông thường nằm trong khoảng từ 0,5 đến 0,82. ( nguồn )
Vì đường cong IV không tuyến tính, bạn cần tìm các tham số của ô của mình và áp dụng các phương trình (như tìm thấy ở đây ), hoặc chỉ cần thực hiện bằng số bằng cách thực hiện các phép đo ở các I / V khác nhau và tìm I*Vtọa độ lớn nhất .
Pin mặt trời chỉ là một diode khác tạo ra các electron tự do khi ánh sáng chiếu vào nó. Bạn đã có một nguồn sáng có cường độ ánh sáng (bức xạ) có thể thay đổi. Hướng ánh sáng vào tế bào, thay đổi cường độ và bắt đầu đo điện áp và dòng điện ở điện áp đó. Vẽ chúng trên một biểu đồ. Bạn bị ràng buộc để có được các đặc điểm IV của ô. Tại một điểm nhất định Imp và Vmp cùng bên trong, điểm này là Công suất tối đa (Pmp).
Vì tôi mới ở đây nên tôi không thể đăng ảnh. Bạn chỉ có thể Google bạn sẽ có được đường cong IV của pin mặt trời.
Nếu bạn quá lười biếng để làm điều này thì hãy mua một flasher (sẽ tiêu tốn của bạn vài nghìn đô la) :) và bạn sẽ nhận được tất cả các thông số của pin mặt trời trên một tờ giấy.
Đầu tiên: bảng điều khiển năng lượng mặt trời có đường cong V / I có hình dạng như sau:
Như bạn có thể thấy, đối với dòng điện thấp, điện áp thay đổi một chút và đối với điện áp thấp thì dòng điện gần như không đổi. Vì vậy, bạn sẽ có dòng điện tối đa khi bảng điều khiển bị đoản mạch và điện áp tối đa khi bảng được mở mạch. Nhưng, vì sức mạnh là V * I, bạn phải tìm ra điểm mà sản phẩm của họ là tối đa.
Như bạn có thể thấy trong bức ảnh thứ hai, công suất đạt cực đại ở mức 80% điện áp mạch mở và một số hệ thống theo dõi điểm cực đại (MPPT) sẽ chỉ làm lệch bảng ở điện áp đó. Nhưng những người thông minh hơn, sẽ sử dụng các thủ thuật như đo độ dốc của đường cong sức mạnh, bằng không khi đạt được MPP.
Hình ảnh cũng cho thấy một sự thật thú vị khác: thay đổi ánh sáng, đường cong tỷ lệ theo chiều dọc, có nghĩa là dòng điện sẽ tỷ lệ với ánh sáng, nhưng điện áp sẽ vẫn giữ nguyên (với xấp xỉ thô).
Thay vào đó, việc tăng nhiệt độ sẽ làm giảm điện áp mạch mở, dịch chuyển đường cong sang trái và do đó làm giảm tổng lượng điện năng có thể đạt được. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là giữ cho bảng điều khiển mát mẻ.
Vì vậy, để tìm điểm sức mạnh tối đa, bạn có thể làm theo cách này:
Đầu tiên, sửa mức ánh sáng thành giá trị ổn định (và có thể đã biết);
Sau đó, kết nối bảng với một nguồn điện áp có khả năng chìm dòng điện và đo chính xác cả điện áp và dòng điện;
Bắt đầu từ 0 V, tăng điện áp mà tại đó bạn thiên vị bảng điều khiển cho đến khi bạn đạt đến điện áp mạch mở, đồng thời đo dòng điện cho mỗi điểm.
Để tìm MPP, bạn có một số cách:
đo điện áp mạch mở VOC hoặc dòng điện ngắn mạch Isc. MPP thường là một phần gần như không đổi của các tham số này. Đây là phương pháp thô nhất, vì nó không chính xác và sẽ cần điều chỉnh khi ánh sáng thay đổi.
đạo hàm : khi bảng điều khiển bị lệch về một điểm, đưa ra một thay đổi nhỏ về điện áp của bảng và đo sự thay đổi của dòng điện. Tùy thuộc vào tỷ lệ này (dI / dV), có thể điều chỉnh lại cho đến khi đạt MPP. Có một số triển khai khác nhau của kỹ thuật này, đó là phổ biến nhất.
các giải pháp khác có thể sử dụng đồng hồ đo ánh sáng bên ngoài và lấy từ nó điện áp phân cực phù hợp cho bảng điều khiển.