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太陽(yáng)能電池的特性及測(cè)量
來(lái)源: 日期:2013-12-14 9:26:32 人氣:標(biāo)簽:
2.電流隨照度變化而變化
利用下圖所示電路,通過改變燈泡與太陽(yáng)電池板的距離來(lái)改變照度,可觀察到電流表的指示值亦隨之變化。這里使用的太陽(yáng)電池的 小單元的額定參數(shù)是0.5v、250ma。
把太陽(yáng)電池并聯(lián)時(shí),可驅(qū)動(dòng)消耗電流大的設(shè)備。
增大太陽(yáng)電池單元的面積,可增加輸出電流。太陽(yáng)電池的輸出電流與其受光面積成正比。
3.輸出電壓與輸出電流的關(guān)系
(1)輸出特性太陽(yáng)電池的發(fā)電能力,可用其輸出電壓、電流隨負(fù)荷的變化,即“i-v曲線”來(lái)表示,i-v曲線是太陽(yáng)電池輸出特性的重要表征。
i-v曲線測(cè)定的方法很簡(jiǎn)單,給太陽(yáng)電池接上適當(dāng)電阻并用光照射,同時(shí)測(cè)定輸出電壓和電流,電路如下圖所示。測(cè)定光源分別為30001ux的白熾燈和日光燈,根據(jù)測(cè)定的電壓和電流繪出i-v曲線,而輸出功率則等于電壓×電流。
(2)硅晶太陽(yáng)電池硅晶太陽(yáng)電池曾是市場(chǎng)的主流,下圖是4.0v、85ma硅晶太陽(yáng)電池的實(shí)測(cè)值。從其i-v曲線可看出,從開路電壓的零電流開始,電流徐徐增加,而電壓略有下降。當(dāng)電流增大到某一點(diǎn)時(shí),電壓急劇下跌,在電流 大時(shí)輸出電壓為零.即曲線的前半部分為恒壓特性,后半部分為恒流特性。
由此可見,太陽(yáng)電池在接上重負(fù)荷時(shí),輸出電壓下降,但不會(huì)輸出超過自身額定電流以上的電流。
故太陽(yáng)電池不會(huì)因短路而損壞,這是它與其他化學(xué)電池不同的地方。
從下圖還可以看出,太陽(yáng)電池的輸出功率在恒壓區(qū)域隨電流增加而增加,在恒流區(qū)域隨電壓下降而下降, 大功率點(diǎn)在恒壓和恒流區(qū)域的交接點(diǎn)附近。改變光源的照度, 大輸出點(diǎn)會(huì)有位移。
4、尋找 大輸出點(diǎn)
如果改變太陽(yáng)電池的負(fù)荷(輸出電壓vout和輸出電流iout),跟蹤vout和iout,就可找到太陽(yáng)電池的 大功率點(diǎn),即 大輸出點(diǎn)。但在實(shí)際應(yīng)用中,要想達(dá)到 佳負(fù)荷狀態(tài)是不可能的。為使太陽(yáng)電池工作在 佳狀態(tài),我們來(lái)做以下的實(shí)驗(yàn)。
(1)電路實(shí)驗(yàn)
下圖所示是典型的開關(guān)穩(wěn)壓電路,通過調(diào)整vr1可改變pwm的占空比。輸出端接了一只2.5v、0.3a的小電珠。用六個(gè)1.0v、250ma太陽(yáng)電池串聯(lián)成6v、250ma電池并面對(duì)光照,調(diào)節(jié)vr1改變pwm占空比,來(lái)調(diào)節(jié)小電珠的亮度。
首先在lq00lux照度下,小電珠直接與太陽(yáng)電池相連,反復(fù)將vr1左旋、右旋,使小電珠呈明暗變化,尋找到 亮點(diǎn),該點(diǎn)就是 大輸出點(diǎn)。這時(shí),小電珠的電流為230ma。然后將照度改為30001ux,再用上述方法找到 大輸出點(diǎn),這時(shí),小電珠電流為300ma。
(2) 大輸出點(diǎn)自動(dòng)跟蹤技術(shù)
因?yàn)樘?yáng)電池的 大輸出點(diǎn)是隨照度的變化而移動(dòng)的,為了得到太陽(yáng)電池的 大發(fā)電能力,需要使太陽(yáng)電池工作在 大輸出點(diǎn)。太陽(yáng)電池 大輸出點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng),稱為mppt(m0aixmum power point tracking),
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