Solar Cell

光伏太阳能电池。

类型: AcausalElectricPowerSystems.Sources.SolarCell

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Sources/Solar Cell

资料描述

座 Solar Cell 单元是来自太阳能电池的电流源。

太阳能电池模型包括以下组件:

[太阳能感应电流];
[温度依赖性];
[热端口]。

太阳能电池感应的电流

单元模拟电阻形式的单个太阳能电池，其与以下元件的并联组合串联连接:

电流源 ;
两个指数二极管 D1 和 D2;
并联电阻 .

该图显示了等效电路:

solar cell 1

输出电流定义为:

哪里

-太阳能电池感应的电流:

哪里
- -太阳能电池的照明（入射辐射强度）W/m2^;
- -在照明下由太阳辐射产生的测量电流 ;
-第一二极管的饱和电流;
-第二二极管的饱和电流;
-热应力等于，在哪里
- -玻尔兹曼常数;
- -参数值 Device simulation temperature ;
- -电子的基本电荷;
-第一二极管的理想系数（或发射系数）;
-第二二极管的理想系数（或发射系数）;
-太阳能电池的电端子处的电压。

理想性系数对于非晶太阳能电池而变化，对于多晶电池通常等于 2.

该块允许您在两种型号之间进行选择。:

一个8参数模型，其中上面的方程描述了输出电流。
一个5参数模型，其中以下简化假设应用于上面给出的方程:
- 第二二极管的饱和电流为零。
- 并联电阻的总电阻为无穷大。

如果选择了具有5个参数的模型，那么单元可以在上面所示的等效电路的参数方面或在单元用于获得这些参数的短路电流和空载电压方面被参数化。

在所有型号中，您都可以根据温度调整块电阻和电流参数。

您可以使用单个单元模拟任意数量的串联连接太阳能电池。 Solar Cell 通过设置参数 Number of series-connected cells per string 值更大 1. 室内机仍然只建模单个太阳能电池的方程，但根据电池的数量增加输出电压。这种建模方法比对每个元素的方程进行单独建模更有效。

温度依赖性

太阳能电池的一些参数取决于温度。太阳能电池的温度由参数的值决定 Device simulation temperature .

单元提供由太阳能电池感应的电流之间的以下关系, 和太阳能电池的温度 :

哪里

-参数值 First order temperature coefficient for Iph, TIPH1 ;
-参数值 Measurement temperature .

单元在所述第一二极管的饱和电流之间提供以下比和太阳能电池的温度 :

哪里

-参数值 Temperature exponent for Is, TXIS1 ;
-禁区的宽度，参数的值 Energy gap, EG .

单元在所述第二二极管的饱和电流之间提供以下比和太阳能电池的温度 :

哪里 -参数值 Temperature exponent for Is2, TXIS2 .

块在串联电阻之间提供以下比率和太阳能电池的温度 :

哪里 -参数值 Temperature exponent for Rs, TRS1 .

块提供并联电阻之间的以下比率和太阳能电池的温度 :

哪里 -参数值 Temperature exponent for Rp, TRP1 .

热端口

热端口可用于模拟产生的热量和设备温度的影响。:

如果复选框 Enable thermal port 如果未安装，则该单元不包含热端口，并且不模拟设备中的热量产生。
如果复选框为 Enable thermal port 如果安装，该单元包含一个热端口，允许您模拟由于热损失而产生的热量。为了确保数值效率，热条件不会影响单元的电气行为。

下图所示的热端口模型仅反映了器件的热质量。热质量直接连接到*H*组件的热端口。室内机 Controlled Heat Flow Rate Source 向端口和热质量提供热流。这种热流是内部产生的热量。

solar cell 2

根据太阳能电池感应的电流部分中给出的等效方案计算太阳能电池中产生的内部热量。这是所有的总和每个电阻上的损耗加上每个二极管上的损耗。

由于电损耗而在设备内部产生的热量是与太阳辐射分开的热效应。要模拟太阳辐射引起的热加热，您必须在模型中单独考虑它，并将热流添加到连接到太阳能电池热端口的物理节点。

港口

非定向

# + — 正电压
电力

Details

接太阳能电池正电压的电端口。

程序使用名称

p

# – — 负电压
电力

Details

接太阳能电池负电压的电端口。

程序使用名称

n

# H — 热端口
温暖

Details

热非定向端口。

依赖关系

要启用此端口，请选中此框 Enable thermal port .

程序使用名称

thermal_port

输入

# Ir表格 — 照明;照明
标量,标量

Details

太阳能电池的照度。

数据类型	`漂浮64`
复数支持	非也。

参数

Cell Characteristics

# Parameterize by — 块的参数化
By s/c current and o/c voltage, 5 parameter | By equivalent circuit parameters, 5 parameter | By equivalent circuit parameters, 8 parameter

Details

选择以下块参数化方法之一:

By s/c current and o/c voltage, 5 parameter -指定单元转换成等效太阳能电池电路的短路电流和空载电压。
By equivalent circuit parameters, 5 parameter -使用5参数太阳能电池模型为等效太阳能电池电路模型指定电气参数，该模型使用以下假设:
- 第二二极管的饱和电流为零。
- 并联电阻具有无限电阻。
By equivalent circuit parameters, 8 parameter -使用8参数太阳能电池模型为等效太阳能电池电路模型指定电气参数。

值	`By s/c current and o/c voltage, 5 parameter` \| `By equivalent circuit parameters, 5 parameter` \| `By equivalent circuit parameters, 8 parameter`
默认值	`By s/c current and o/c voltage, 5 parameter`
程序使用名称	`model_type_and_parameterization`
可计算	无

# Short-circuit current, Isc — 短路电流
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

太阳能电池短路时发生的电流。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterize by 意义 By s/c current and o/c voltage, 5 parameter.

计量单位	`A` \| `pA` \| `nA` \| `uA` \| `mA` \| `kA` \| `MA`
默认值	`7.34 A`
程序使用名称	`I_sc`
可计算	是

# Open-circuit voltage, Voc — 空载电压
V | uV | mV | kV | MV

Details

太阳能电池未连接时的电压。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterize by 意义 By s/c current and o/c voltage, 5 parameter.

计量单位	`V` \| `uV` \| `mV` \| `kV` \| `MV`
默认值	`0.6 V`
程序使用名称	`V_oc`
可计算	是

# Irradiance used for measurements, Ir0 — 用于测量的照明
W/m^2

Details

在太阳能电池中产生电流的照度等于 .

计量单位	`W/m^2`
默认值	`1000.0 W/m^2`
程序使用名称	`irradiance0`
可计算	是

# Quality factor, N — 第一二极管的发射系数

Details

第一二极管的发射系数。

默认值	`1.5`
程序使用名称	`N_diode1`
可计算	是

# Series resistance, Rs — 一致的阻力
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

内部顺序电阻。

计量单位	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
默认值	`0.0 Ohm`
程序使用名称	`R_s`
可计算	是

# Diode saturation current, Is — 第一二极管的饱和电流
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

第一二极管的渐近反向电流，以在没有任何入射辐射的情况下增加反向偏压。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterize by 意义 By equivalent circuit parameters, 5 parameter 或 By equivalent circuit parameters, 8 parameter.

计量单位	`A` \| `pA` \| `nA` \| `uA` \| `mA` \| `kA` \| `MA`
默认值	`1.0e-6 A`
程序使用名称	`I_diode1_sat`
可计算	是

# Solar-generated current for measurements, Iph0 — 用于测量的太阳辐射产生的电流
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

元的照度等于时由太阳辐射感应的电流 .

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterize by 意义 By equivalent circuit parameters, 5 parameter 或 By equivalent circuit parameters, 8 parameter.

计量单位	`A` \| `pA` \| `nA` \| `uA` \| `mA` \| `kA` \| `MA`
默认值	`7.34 A`
程序使用名称	`I_ph0`
可计算	是

# Diode saturation current, Is2 — 第二二极管的饱和电流
A | pA | nA | uA | mA | kA | MA

Details

第二二极管的渐近反向电流，以在没有任何入射辐射的情况下增加反向偏压。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterize by 意义 By equivalent circuit parameters, 8 parameter.

计量单位	`A` \| `pA` \| `nA` \| `uA` \| `mA` \| `kA` \| `MA`
默认值	`0.0 A`
程序使用名称	`I_diode2_sat`
可计算	是

# Quality factor, N2 — 第二二极管的发射系数

Details

第二二极管的发射系数。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterize by 意义 By equivalent circuit parameters, 8 parameter.

默认值	`2.0`
程序使用名称	`N_diode2`
可计算	是

# Parallel resistance, Rp — 并联电阻
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

内部并联电阻。

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterize by 意义 By equivalent circuit parameters, 8 parameter.

计量单位	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
默认值	`Inf Ohm`
程序使用名称	`R_p`
可计算	是

Panel Configuration

# Number of series-connected cells per string — 每个链中顺序连接的太阳能电池的数量

Details

单元建模的每条链中顺序连接的太阳能电池的数量。值必须更高 0.

默认值	`1.0`
程序使用名称	`series_cell_count`
可计算	是

# Number of parallel-connected strings — 并联连接链数

Details

并联连接的太阳能电池链的数量。值必须更高 0.

默认值	`1.0`
程序使用名称	`parallel_cell_count`
可计算	是

Temperature Dependence

# Enable thermal port — 打开热端口

Details

要启用热效应模拟，请选中此选项的复选框。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`has_thermal_port`
可计算	无

Details

太阳能电池产生的电流随温度升高而线性增加的量级。该值必须大于或等于 0.

计量单位	`1/K` \| `1/degR` \| `1/deltaK` \| `1/deltadegC` \| `1/deltadegF` \| `1/deltadegR`
默认值	`0.0 1/K`
程序使用名称	`K0`
可计算	是

# Energy gap, EG — 禁区的宽度
J | mJ | kJ | MJ | mW*hr | W*hr | kW*hr | MW*hr | eV | cal | kcal | Btu_IT

Details

太阳能电池的活化能。该值必须大于或等于 0.1.

计量单位	`J` \| `mJ` \| `kJ` \| `MJ` \| `mWhr` \| `Whr` \| `kWhr` \| `MWhr` \| `eV` \| `cal` \| `kcal` \| `Btu_IT`
默认值	`1.11 eV`
程序使用名称	`E_g`
可计算	是

# Temperature exponent for Is, TXIS1 — 温度指示器为_I_s_

Details

第一二极管上的电流随温度升高呈指数增加的量级。值必须更高 0.

默认值	`3.0`
程序使用名称	`K1`
可计算	是

# Temperature exponent for Rs, TRS1 — 温度指示器_r_s_

Details

串联电阻随温度升高呈指数增加的顺序。该值必须大于或等于 0.

默认值	`0.0`
程序使用名称	`K3`
可计算	是

Details

测量太阳能电池参数的温度。值必须更高 0.

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`25.0 degC`
程序使用名称	`T_measurement`
可计算	是

Details

太阳能电池被建模的温度。值必须更高 0.

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`25.0 degC`
程序使用名称	`T_device_fixed`
可计算	是

# Temperature exponent for Is2, TXIS2 — 温度指示器为_I_s2_

Details

第二二极管上的电流随温度升高而指数增加的量级。该值必须大于或等于 0.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterize by 意义 By equivalent circuit parameters, 8 parameter.

默认值	`3.0`
程序使用名称	`K2`
可计算	是

# Temperature exponent for Rp, TRP1 — 温度指示器_r_p_

Details

并联电阻随温度升高呈指数增加的顺序。该值必须大于或等于 0.

依赖关系

若要使用此参数，请为参数设置 Parameterize by 意义 By equivalent circuit parameters, 8 parameter.

默认值	`0.0`
程序使用名称	`K4`
可计算	是

Thermal Port

# Thermal mass per cell — 每个电池的热质量
J/K | kJ/K

Details

将一个太阳能电池的温度提高一度所需的热能。顺序模拟多个像元时，指定一个像元的热质量。该值乘以元素的数量以确定总热质量。

计量单位	`J/K` \| `kJ/K`
默认值	`100.0 J/K`
程序使用名称	`thermal_mass`
可计算	是

Details

模拟开始时的太阳能电池的温度。

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`25.0 degC`
程序使用名称	`T_start`
可计算	是

文学作品

J.A.Gow J.A.,C.D.Manning,_用于电力电子仿真研究的光伏阵列模型的开发。_IEEE电力应用程序,Vol. 146，No.2，1999，第193-200页。