[发明专利]一种太阳能电池串联电阻阻值的在线计算方法及装置有效
申请号: | 202110878559.4 | 申请日: | 2021-08-02 |
公开(公告)号: | CN113346842B | 公开(公告)日: | 2021-12-31 |
发明(设计)人: | 孙旻;陈波;曾伟;黄扬琪 | 申请(专利权)人: | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司 |
主分类号: | H02S50/15 | 分类号: | H02S50/15;G06F30/30 |
代理公司: | 南昌贤达专利代理事务所(普通合伙) 36136 | 代理人: | 金一娴 |
地址: | 330000 江西省南昌市青山湖区民营科*** | 国省代码: | 江西;36 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 太阳能电池 串联 电阻 阻值 在线 计算方法 装置 | ||
1.一种太阳能电池串联电阻阻值的在线计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:基于太阳能电池的单二极管模型,建立太阳能电池的输出特性方程;
步骤二:基于Lambert W函数对所述输出特性方程进行转化,得到太阳能电池输出电压的显式表达式,并在不同光照强度和温度环境下,求解所述显式表达式得到数据对;
步骤三:基于光照强度和温度与最大功率点电流和开路电压的关系,建立太阳能电池串联电阻在线计算公式,其中,基于对所述数据对进行拟合,确定在线计算公式中的未知系数,所述太阳能电池串联电阻在线计算公式具体为:
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,
,
式中,为开路电压,为串联电阻,为最大功率点电流,为最大功率点电压,、、、、分别为待确定的未知系数,为太阳能电池的工作温度,为光照强度,、、、分别为常数;
步骤四:响应于获取的某一晶硅太阳能电池组件的基本参数,基于所述太阳能电池串联电阻在线计算公式对某一晶硅太阳能电池组件的串联电阻阻值进行在线计算,其中,所述基本参数包括最大功率点电压、最大功率点电流以及开路电压。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池串联电阻阻值的在线计算方法,其特征在于,在步骤一之后,所述方法还包括:
依据太阳能电池厂商数据,列写方程组,求解得到输出特性方程中的未知参数。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池串联电阻阻值的在线计算方法,其特征在于,所述太阳能电池的输出特性方程为:
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式中,为太阳能电池的输出电流,为光生电流,为二极管反向饱和电流,为输出电压,为串联电阻,为并联电阻,为修改后的理想因子,由下式计算得到:
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式中,为太阳能电池串联数,为二极管的理想因子,为玻尔兹曼常数,值为1.38×10-23J/K,为太阳能电池的工作温度,为电子的电荷量,值为1.6×10-19 C。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池串联电阻阻值的在线计算方法,其特征在于,所述太阳能电池输出电压的显式表达式为:
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式中,为输出电压,为太阳能电池的输出电流,为串联电阻,为并联电阻,为光生电流,为修改后的理想因子,为二极管反向饱和电流,由下式计算得到:
,
式中,为并联电阻,为二极管反向饱和电流,为修改后的理想因子,为光生电流,为太阳能电池的输出电流。
5.一种太阳能电池串联电阻阻值在线计算装置,其特征在于,包括:
第一建立模块,配置为基于太阳能电池的单二极管模型,建立太阳能电池的输出特性方程;
转化模块,配置为基于Lambert W函数对所述输出特性方程进行转化,得到太阳能电池输出电压的显式表达式,并在不同光照强度和温度环境下,求解所述显式表达式得到数据对;
第二建立模块,配置为基于光照强度和温度与最大功率点电流和开路电压的关系,建立太阳能电池串联电阻在线计算公式,其中,基于对所述数据对进行拟合,确定在线计算公式中的未知系数,所述太阳能电池串联电阻在线计算公式具体为:
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,
,
式中,为开路电压,为串联电阻,为最大功率点电流,为最大功率点电压,、、、、分别为待确定的未知系数,为太阳能电池的工作温度,为光照强度,、、、分别为常数;
计算模块,配置为响应于获取的某一晶硅太阳能电池组件的基本参数,基于所述太阳能电池串联电阻在线计算公式对某一晶硅太阳能电池组件的串联电阻阻值进行在线计算,其中,所述基本参数包括最大功率点电压、最大功率点电流以及开路电压。
6.一种电子设备,其特征在于,包括:至少一个处理器,以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器,其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至4任一项所述的方法。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述的方法。
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