基于DSP与dsPIC的数字式太阳电池阵列模拟器设计

数字式太阳电池阵列模拟器的实现基于太阳电池的数学物理模型.系统采用低功率TMS320LF2406与dsPIC30F2020作为核心的控制电路,可以动态模拟光伏阵列在各种环境条件下的I-V特性,并记录负载运行情况,提供分析数据和历史曲线记录.     

跟随样品太阳电池的光伏阵列模拟器

跟随样品太阳电池的光伏阵列模拟器，用可控的白炽灯模拟太阳光强的变化，样品电池的输出电压和电流随模拟光强而变化，经放大后驱动功率器件，使其输出跟随样品太阳电池的电压和电流，以代替实际光伏阵列进行光伏系统的各项性能测试。     

数字式光伏阵列模拟器的研究

基于当前各种主流数字式光伏阵列模拟器的优缺点进行比较分析,提出一种新的拓扑结构:单相PWM整流器加电流可逆型斩波电路,整个模拟器的功率开关器件仅需一个IPM模块,结构紧凑。PWM整流器取代二极管整流电路,可降低电网的谐波污染;电流可逆型斩波电路取代Buck电路或桥式变流电路,可克服后者无法空载运行、结构复杂的缺点。对于电流可逆型斩波电路,在传统的电流环比例积分调节器基础上,提出一种基于负载电压前馈的电流环比例积分调节器,提高系统的快速性;对模拟器的数学模型和传递函数进行详细分析,定量给出调节器的参数整定方法。3kW光伏模拟器样机的实验结果验证了提出的主电路、控制算法的有效性和稳定性。     

NESTE开发太阳电池新技术

１太阳电池发电系统推向世界化石能源的储存量尽管仍很多,但与人类２１世纪所面临的挑战相比,它却十分有限。目前,煤炭、石油和天然气几乎满足了世界上８０％的能源需求,据估计到２０５０年需求将成倍增长,而主要的增长区域是人口迅速增长、近２０亿人无电或有很少电的发展中国家。显然,这些能源供应的问题用今天的主流技术是无法解决的。能源储存方法、更有效的常规技术和通常的能源供应分散化技术都是迫切需要的。任何一种新的能源技术要想在能源供应系统中变得举足轻重,都需要花费几十年的时间,因此时间已不多了。采用可再生能源…     

大功率光伏电池阵列模拟器研究

为满足实验室中光伏逆变器综合性能测试的需要,提出一种新型的大功率光伏电池阵列模拟器.分析了输出的I-V特性曲线指令信号的运算方法,利用三相电压型高频PWM整流电路实现指令信号的功率放大,介绍了光伏电池阵列模拟器的控制方案.仿真结果表明该光伏电池阵列模拟器具有很好的稳态与动态性能.     

数字式光伏模拟器的研究与设计

为在光伏实验系统中模拟光伏电池外特性,克服自然条件下多种环境因素的复合影响和功率器件性能差异对电池输出特性的影响,实现温度、光照强度改变等条件下光伏电池真实外特性的模拟。设计了一种基于三相AC-DC整流器结构的光伏模拟器,硬件部分基于三相电压型PWM整流器,软件部分基于单二极管光伏电池模型的模拟算法,详细推导了模型参数的计算方法;采用电压电流双环控制策略,保证输出电压的跟踪精度及响应速度,并加入负载电流前馈补偿控制,提升直流电压抗扰动性能。模拟器能够精确模拟光照、温度及阴影遮挡等条件下的光伏阵列外特性,电压控制偏差为±0.001 V,响应时间为20 ms。     

地面用光伏电源系统设计

０引言严格地讲 ,一个较大的太阳电池电源系统的设计内容十分广泛 ,包括太阳电池方阵设计 ,系统电器性能的设计和测量 ,总的充、放电电流和电量的测量 ,当地辐射的测量和瞬态光强度的测量 ,蓄电池、逆变器 ,配电、输电、限电、保护装置设计 ,热设计和机械结构设计等。小的独立太阳电池系统 ,可以简单得多。在给定用电负载要求后 ,主要考虑太阳电池和蓄电池用量和优化配置 ,以及选用合适的充、放电控制器。设计时可以年平均太阳辐射总量和太阳工作温度作为主要依据 ,并对倾斜面上的辐射进行必要的修正后 ,直接用于地面光伏电源系统的设计 ,可…     

智能太阳电池模拟系统的研究

针对国内外光伏系统研究的现状,提出并研究了一种大功率智能太阳电池模拟系统。通过分析太阳电池模拟数学模型,进行了智能模拟系统样机的软件、硬件设计与评价。本系统在给定太阳电池特性参数的情况下能自动生成太阳电池的I-V或P-V特性曲线。同时,也可设定随时间变化的日照强度等外界环境因素,系统将这些外界因素自动印加在模拟太阳电池上,从而实现外界环境变化下太阳电池的模拟输出。此外,系统可计算出各种模拟状况下的理论最大功率点和实际运行的工作点等工作状态,从而能方便、快捷、准确地评价太阳能发电控制器的工作状况。为确保模拟的快速性和实时性,模拟曲线数据完全下载到控制器内部,避免了通信造成的堵塞和延时。因此,本系统具有操作简单、使用方便、实时高效等特点,可广泛应用于太阳电池及其发电系统的研究。     

基于模糊PI控制的大功率光伏模拟器

针对大功率光伏模拟器控制设计的不足之处,提出一种基于模糊控制和PI控制相结合的控制方法,通过电压电流输出信号与光伏参考V-I特性相比求得误差,再经模糊PI控制器运算及SVPWM模块产生控制信号,为保证模拟器安全稳定运行,引入开路电压单独控制回路。最后通过Matlab仿真和样机实验,验证了该控制策略具有较好的动态性能和较高的稳态精度。     

太阳电池及方阵的模型与仿真

介绍了太阳电池及方阵的数学模型和电路模型,特别针对用于计算机解析计算的模型进行了详细地描述。介绍了利用模型对太阳电池及方阵的特性,并进行了初步仿真,结果表明该模型能够模拟太阳电池及方阵的特性。     

卫星太阳翼在轨输出功率预测模型

该文介绍一种卫星太阳翼在轨功率输出预测方法,由单体太阳电池根据固体物理理论推导出来直流理论分析模型获得其等效电路,通过对单体太阳电池串、并联后组成的太阳翼电气电路,获得太阳翼等效电路,并根据该等效电路推导出太阳翼的直流分析模型。将太阳翼的直流分析模型转化为由单片太阳电池片开路电压Voc、短路电流Isc、最大功率点电压Vmp、最大功率点电流Imp这4个参数决定的太阳翼工程应用方程。同时,通过地面试验获得单体太阳电池的电压和电流衰降系数,获取太阳翼实际在轨不同时刻的开路电压VAoc、短路电流IAsc、最大功率点电压VAmp、最大功率点电流IAmp,并通过计算获取太阳翼工作点电压、电流,得到太阳翼的在轨预测工作输出功率。通过将该文模型预测值与太阳翼实际在轨输出电流、电压遥测值进行比较,验证该预测模型的有效性。该预测模型可通过单体太阳电池的4个工程参数,获得整个太阳翼的直流分析模型,便于太阳翼设计阶段建模分析的工程化应用。     

高轨卫星三结砷化镓太阳电池阵抗辐射设计

分析空间辐射效应对三结砷化镓（TJ-GaAs）太阳电池阵的影响,结合地面试验结果对太阳电池阵进行抗辐射设计,并在某倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星上进行验证。通过对在轨卫星5 a的遥测数据分析,得出太阳电池阵输出功率因辐射效应造成的衰减规律,最后与设计方案进行比较,有效验证了抗辐射设计的数学模型,可为其他中高轨道卫星太阳电池阵的设计提供参考。     

固定式并网光伏阵列的辐射量计算与倾角优化

在Klien和Theilacker所提出的倾斜面上月平均太阳辐照量的计算模型基础上,提出了一种使用逐步查找法确定太阳能阵列最佳倾角的新方法,并利用计算机编程语言C#完成了算法的软件实现.利用该方法对我国部分地区全年最佳倾角及其各月平均日辐射量进行了计算与分析.通过与前人研究结果对比表明,该方法具有良好的适用性,为其在光伏系统设计中的工程应用提供了可能.     

全光谱日光模拟器的辐照特性仿真研究与优化

以全光谱日光模拟器为对象,利用光学软件LightTools对其辐照特性进行仿真研究。分别建立光源和模拟器的光学系统仿真模型,并将辐照度仿真结果与实验结果进行对比,获得光学基准模型,最终完成模拟器优化。结果显示,利用基准模型可有效预测各工况下日光模拟器的辐照特性;借助该光学基准模型进行日光模拟器的优化设计,确定反射板的最佳宽度与最佳反射角分别为1.2m和20°,在模拟器与辐照面间距为2.0m,只开A组、B组、C组、D组以及灯组全开的工况下,有效辐照面较优化前平均扩大81.6%。     

硅太阳电池工程用数学模型

为实现光伏电站、光伏户用系统、光伏水泵系统、"风 -光-柴-蓄"等各种涉及太阳能光伏利用复合能源系统的设计、数字仿真和动态模拟实验 ,以电子学理论为基础,讨论了满足工程应用精度且便于运算的太阳电池数学模型.该模型的特点是仅采用生产厂家为用户提供的太阳电池组件在标准测试条件(STC)下测出的I sc、Voc、Im、Vm作为参数,通过引入相应系数来考虑环境影响,并给出系数的典型值.实验结果表明模型的误差一般都在6%以下,可以满足对绝大多数工程项目进行物理模拟的精度要求.     

地球同步轨道航天器太阳电池阵静电放电监测方法初探

对航天器运行环境和太阳电池阵的静电放电及其危害性进行了简要分析,提出一种实时在轨监测方法.采用测量航天器电源母线电流脉冲和放电产生电磁脉冲的方法对静电放电进行监测并初步定位.