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。     

户用光伏—蓄电池系统匹配的工程估算

本文介绍一种户用光伏—蓄电池系统匹配(包括电压匹配和容量匹配)的工程估算方法,并给出了两个典型应用系统的估算实例,供读者参考。     

光伏系统中蓄电池充电过程的建模与仿真

蓄电池的充放电管理一直是其控制器的关键.为提高光伏系统中蓄电池的充电效率,延长蓄电池使用寿命,采用脉宽调制的三段式充电策略(快速充电、脉冲式恒压充电及浮充电),利用MATLAB/Simulink软件平台对整个系统进行建模并仿真,为光伏系统中蓄电池的充放电管理提供了参考与依据.仿真结果验证了系统仿真模型的可用性和通用价值以及蓄电池控制策略的可行性和合理性,并表明在此蓄电池管理策略下可提高蓄电池充电效率,延长其使用寿命.     

户用光伏系统中铅酸蓄电池过放保护控制电压的选择

通过大量的实验研究，确定了铅酸蓄电池过放保护控制电压与放电电流和容量之间的关系，给出了相应的计算公式和具体实现的步骤。     

带有蓄电池的光伏系统的优化配置实用方法

该文介绍了带蓄电池的光伏系统的最佳参数配置的简便计算方法。按照这种方法配置光伏阵列的最大功率点电压及电流，可省去最大功率跟踪器，提高系统运行效率及运行可靠性。     

正向偏置电压修复钙钛矿太阳电池的研究

采用偏置电压调控钙钛矿太阳电池离子迁移,抑制钙钛矿离子在界面的堆积、填充太阳电池缺陷,恢复老化太阳电池的性能。在对老化太阳电池引入正向偏置电压修复手段后,太阳电池光电转换效率从老化后的17.8%恢复到21.5%;在100 h的最大功率点跟踪中引入偏置电压修复手段后,获得3.1%总能量增益。通过自主搭建的集成表征环境,原位实时测量偏压修复太阳电池前后太阳电池电学性能和光学特性的变化规律,建立偏压调控钙钛矿离子迁移的物理模型,探究偏置电压修复太阳电池的背后机理。结果表明,该修复策略可通过调控离子迁移,钝化缺陷、优化载流子提取和输运、进而修复太阳电池。     

带蓄电池的光伏系统中MPPT充电效果理论分析

通过对太阳电池组件平面辐照、太阳电池组件特性以及蓄电池负载数学模型计算,分别对北京和广州地区两种典型气候条件下应用MPPT与直接耦合方式的输出情况进行比较和研究,发现在广州地区MPPT的应用意义不大,而在北京地区冬季则能够明显增加太阳电池组件的输出。在带蓄电池的光伏系统中影响MPPT控制器发挥效能的因素被分析和研究,要综合当地全年气温变化、负载状况、经济性以及可靠性等多方面考虑MPPT的应用。     

铅酸蓄电池开路电压和充电状态的关系的实验研究

利用计算机控制的蓄电池评估测试系统，对铅酸蓄电池的开路电压和充电状态之间的关系进行了实验研究。结果表明，它们之间具有很好的线性关系。这一特性非常有利于更有效地使用蓄电池和进一步优化配有蓄电池的光伏系统。     

光伏系统中铅酸蓄电池实际容量的计算

通过对铅酸蓄电池大量实验数据的分析，提出了对应不同放电终止电压的铅酸蓄电池实际容量计算的线性方程，并将计算结果和实验结果进行了比较，两者吻合得很好．这表明该文建立的线性方程是合理的．     

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.     

抛罩-展开期间航天器太阳电池阵温度场的数值模拟

将太阳电池板中发生的辐射-传导复合传热过程等效为一个无内热源的三维瞬态热传导问题。根据实测数据得出太阳电池板的三维等效导热系数。针对任意两相邻电池板表面间的热辐射交换规律，构造适用于这两个表面内节点温度的离散方程系数。研究折叠状太阳电池阵边界节点的热特点时，仔细考虑了地球红外辐照、太阳辐射加热、航天器舱体几何遮挡、深冷环境散热、飞行轨道高度及航天器在太阳-地球系中不同位置等造成的影响。采用SIP算法，对离散方程进行了求解。比较了考虑和不考虑地球红外辐射电池阵温度分布的影响。该文的分析对折叠状太阳电池阵展开时刻的认定有重要 的参考价值。     

季节性负载光伏方阵的倾角

朝向赤道的固定式光伏方阵最佳倾角除了取决于当地的气象和地理条件以外 ,还与负载的性质有关。研究了均衡性、季节性和临时性三种负载的特点。根据Hay提出的天空散射辐射各向异性的模型 ,计算了倾斜面上的太阳辐照量。分析结果表明 ,对于夏季耗电量多的“夏天型”负载 ,倾角应取方阵面上全年接收到最多太阳辐照量的角度 ,通常都小于当地纬度。对于冬季耗电量多的“冬天型”负载 ,在北半球 ,尽管 12月份耗电量最多 ,但不能取该月份接收到最多太阳辐照量的角度为方阵倾角 ,因为这样在夏天接收到的太阳辐射照量削弱太多。根据光控太阳能路灯的实例分析表明 ,“冬天型”负载所取方阵的最佳倾角比平均日耗电量相同的均衡性负载的最佳倾角 βopt大 5～ 10°较为合适     

基于动态分布参数模型的光伏太阳能热泵系统的数值模拟

采用分布参数法,根据平衡均相流理论,建立了光伏太阳能热泵(PV-SAHP)系统的动态分布参数模型.通过数值模拟对系统在动态工况下的光电光热性能进行研究.研究结果显示PV-SAHP系统具备优越的光电光热性能,系统的COP为3.1-5.8,全天的平均值为4.8,明显高于普通的风冷热泵;系统光电转换效率为12.38%-13.31%;系统全天的平均光电功率为375W,相当于系统平均功耗(474.8W)的79%.对模拟结果进行对比分析后发现系统光电光热性能主要由太阳辐照强度所决定,并受环境温度的影响.     

基于斜面辐射组合计算模型的光伏阵列最佳倾角研究

基于2019年3月—2020年2月白银和敦煌光伏电站的实际观测数据,建立4种斜面辐射组合计算模型,在对模型预测精度检验的基础上,分析了电站当地不同倾角倾斜面辐射量的变化特征以及不同时段发电量与倾角大小之间的关系,同时提出3种最佳倾角选取方案并对输出的年总发电量进行对比,结果表明：1）4种组合模型预测效果均较为理想,白银电站4种组合模型各月平均RRMSE均低于8%,敦煌均低于9%。2）斜面总辐射与直接辐射9月之前随倾角增大呈现出递减趋势,大致表现为0°≈15°>30°>45°>60°>90°;9月之后则相反,表现为60°>45°>30°>15°>0°。散射辐射9月之前随倾角增大而减小,之后各倾角散射辐射差距不大,反射辐射始终随倾角增大而增大。各倾角直接辐射占总辐射比例最大,散射辐射次之,反射辐射最小;3）4种模型计算的最佳倾角较为接近,白银和敦煌年最佳倾角约为35°和38°,月最佳倾角变化曲线呈余弦型,白银和敦煌变化范围分别为4°~64°和6°~66°,白银夏、冬半年的最佳倾角分别约为16°和56°,敦煌分别约为19°和58°;4）为得到最大年输出总电量,建议电站选取方案Ⅱ每月调整阵列倾角,年总发电量较方案Ⅰ白银和敦煌可提高约5.3%和5.0%,条件不具备时可按方案Ⅲ每年至少调整2次阵列倾角,年总发电量较方案Ⅰ可增加约4.6%和4.1%。     

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.     

再论固定式光伏方阵最佳倾角的分析：兼评“固定式光伏方阵最佳倾角

负载全年均衡分布的独立固定式光伏方阵，在确定最佳倾角时应综合考虑方阵面上太阳辐射最的连续性，均匀性和极大性。最佳倾角与现场的地理位置及气象条件有关，而与负载大小，太阳电池及蓄电池容量等因素无关。