【应用】62000H-S直流电源供应器用于太阳能电池阵列仿真，可模拟草木白云或温度辐射等环境因素的影响

时间： 2020-04-25 来源：Chroma

技术问答

本文将介绍所谓的太阳能电池阵列仿真，它可以用来测试PV逆变器，而不用实际的太阳能电池板或太阳能电池阵列作为输入功率。本文将使用一个直流电源62000H-S来实现这种模拟。

在图1中可以看到一个等效电路。其中有两种器件：RS是“等效串联电阻”，RSH是“等效分流电阻”。这两个电阻至关重要，因为随着电流的增加，太阳能电池板或太阳能电池的输出会受串联电阻限制产生一个最大电流。同时，电压也有一个最大极限值，由并联电阻确定。另外一个决定太阳能电池、太阳能电池板或太阳能电池阵列的输出功率的是太阳的辐射量，单位是瓦特/平方米。

另外，太阳能电池的类型也不同：单晶硅，多晶硅和薄膜。它们都有一个系数，该系数是绝对功率与实际最大功率的比值。因此，可以看到单晶硅的值更高，为0.8，这意味着它是效率更高，是性能更好的太阳能电池，可为您提供更多的功率输出；这对太阳能电池的环境温度对可以输出多少功率有很大影响。太阳能电池更适合在较低的温度下运行，因此随着环境温度的升高，功率效率会降低。有专门用于定义太阳能电池板规格的参数，例如短路电流、开路电压、最大功率电流，最大功率电压，最大额定输出功率等。

图中红线显示了我们所谓的IV曲线。它从最大电流电流开始，这时太阳能电池板处于绝对短路，称为短路电流。空载时，太阳能电池板会产生开路电压。有了这两个点，再根据Sandia和欧洲Ian 50530标准算法，就可以得到这条曲线；还有一条等效的PV曲线，它使用功率与电压的关系来确定最大功率点。而这就是我们通过操作电源输出以模拟实际的太阳能电池板或太阳能电池阵列的方法。我们的62000H系列电源可以很好地完成此任务。此装置有5、10和15kW版本。它们上升至1000伏，可以串联成1800百伏，也可以并联以产生高达1.5兆瓦的总功率。

这些单元可以作为实际PV逆变器的输入功率，来模拟太阳能电池板。所以，当你查看逆变器或PV逆变器规格时，它具有一些有关最大可用直流功率的明确定义。它还具有最大功率点、工作电压范围和最大输入工作电流。这里将最大功率设为2000W；在最大功率下，将电压设为300伏，将电流设为6.75安培。

下面我们介绍如何配置或者选择输出模式。你可以选择“ 9”作为输出模式设置。太阳能电池阵列仿真也有一个选择。当您选择太阳能电池阵列仿真模式时，你可以输入不同的开路电压，在这里我们把它设为“ 350”。我们将短路电流设置为最大7A和7.5A。然后，我们将最大电压设置为300V，并将最大功率电流设置为6.75A。

一旦输入了这些参数，设备就会创建绘制该曲线的数据点，并将其导入到控制电源输出的数字信号处理器中。完成后，可以将设备连接到逆变器输入端，然后按“输出”按钮。你会看到，当我们点击“执行”来运行输出时，它将为我们提供最大功率下的电压和电流，还会显示我们设置的相应参数。它会告诉我们输出已打开，并且会给出2025W的等效功率，最大功率时的等效电压以及最大功率时的等效电流。通过这种方式，你可以捕获所有数据以检验逆变器的运行状况。它还可以确定实际PV逆变器中内置的最大功率点跟踪机制是如何确定太阳能电池板可用的功率，并相应地调整其输出以使其在最大功率时得到连续信号。

除了手动操作，还有另一种方法。我们还提供可以对输出进行更高级操作的软件。使用这个软件可以得到我们讨论过的IV PV曲线。此软件可以从软板中手动控制。我们可以更改其他特征和参数，例如辐射等级，以模拟来自太阳的太阳辐射量。我们可以更改和模拟不同的环境温度，这也将影响我们模拟的太阳能电池板的最大输出效率。我们可以进行最大功率仿真，我们可以执行“阴影曲线”，来模拟白天太阳能电池板可能被设备或树木其他任何东西遮挡的情况。

因此，我们可以相应地从电源端创建这些变量，曲线和输出功率，以将其输入到PV逆变器的输入端。我们可以通过移动的云或阴影来模拟太阳的移动，此时太阳能板上的PV逆变器也会发生变化。我们还可以进行“最大功率点动态测试”，在不同的功率等级上创建多个曲线，并在不同的时间间隔为它们设定时间，以测试光伏逆变器最大功率点跟踪的响应时间。另外，我们还可以使用真实的太阳辐射水平和温度数据，这些都可以从各站点下载。

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选型表 - CHROMA 立即选型

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商品及供应商介绍 - CHROMA - 202310 PDF 英文下载

【元件】产品升级！Chroma双向直流电源62000D系列进阶提升37%输出电流能力

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产品发布时间 : 2024-06-26

双向可程控直流电源供应器MODEL 62000D SERIES

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应用及方案 - CHROMA - 202109 PDF 中文下载查看更多版本

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