[发明专利]一种计算串并联光伏组件输出特性的方法

权利要求书

1.一种计算串并联光伏组件输出特性的方法，其特征在于，包括：

1)建立光伏电池片的等效模型，如下：

11)建立光伏电池片的单二极管四参数等效模型，其伏安特性关系式为：

其中，I为电池片工作电流，V为电池片工作电压，I_ph为电池片的光生电流，单位为A，I₀为二极管反向饱和电流，单位为A，R_s为串联电阻，单位为Ω，A为二极管理想因子，K为玻尔兹曼常数，q为电子电荷，T为电池背板温度，单位为K；

12)计算模型参数V_oc，I_sc，V_m，I_m：

其中，V_oc为电池片开路电压，I_sc为电池片短路电流，V_m为电池片最大功率点电压，I_m为电池片最大功率点电流，I_sc,ref为STC下短路电流，S为工作辐照，ΔT为电池背板温度与标准温度25℃之差，I_m,ref为标况下电池最大功率点电流，V_m,ref为标况下电池最大功率点电压，S_ref为STC下辐照即1000W/m²，V_oc,ref为STC下的开路电压，a为电流温度系数，b为电压温度系数，c为电压随辐照的变化系数，等于S₂₀₀为200W/m²辐照度；

13)利用模型参数V_oc，I_sc，V_m，I_m计算基本参数I₀，R_s，AV_T：

2)分别求出串联支路中不同电流下对应的电池片的电压；

3)计算串联支路的电流与电压特性关系；

4)以遮挡类型相同的电池子串为整体，作为一个电池单元，求解每个电池单元的基本参数；

5)计算每个电池单元对应电压下的电流；

6)得到串并联组件的输出特性关系曲线。

2.根据权利要求1所述的一种计算串并联光伏组件输出特性的方法，其特征在于，所述串并联光伏组件是指，若干相串联的光伏电池片并联一个旁路二极管构成一个子串，取多个子串串联构成串联支路，再将多个串联支路并联连接在一起构成并联支路，联合起来就构成串并联光伏组件。

3.根据权利要求1所述的一种计算串并联光伏组件输出特性的方法，其特征在于，所述步骤2)中，取串联支路中电流由0A按步长0.01A增大到短路电流，分别计算出每个电池片对应电流下的电压，计算公式如下：

1)工作电流小于电池片光生电流，电池片电压输出式为：

2)工作电流大于电池片光生电流，电池片电压输出式为：

其中，μ为反偏经验系数；

当旁路二极管所并联的电池片的电压之和小于旁路二极管导通电压的相反数，旁路二极管导通。

4.根据权利要求3所述的一种计算串并联光伏组件输出特性的方法，其特征在于，所述步骤3)中串联支路的电流与电压特性关系为：

V_n＝V_1-n+V_2-n+...+V_k-n (20)

其中，V_n为在串联支路工作电流值为n时，对应串联支路的总电压；V_1-n～V_k-n为在串联支路工作电流值为n时，该串联支路中电池片1～k的电压值。