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2.2 二极管模型 光伏电池等效电路的理想形式和实际形式如图4所示。 一个理想的光伏电池,因串联电阻Rs很小、 并联电阻Rsh很大,进行理想电路计算时,它们都可以忽略不计,因此,理想的等效电路只相当于一个电流为Iph的恒流源与一个二极管并联,如图4(a)所示。 图4(b)中,Iph为光生电流,其值正比于光伏 电池的面积和入射光的光照强度;ID为暗电流,指的是在光伏电池在无光照的情况下,光伏电池P-N结自身所能产生的总扩散电流的变化情况;IL为光伏电池输出的负载电流;Uoc为电池的开路 电压, 与入射光光照强度的对数成正比,与环境温度成反比,与电池的面积大小无关;RL为电池的外负载电阻;Rs为串联电阻,一般小于1Ω,主要 由电池的体电阻、表面电阻、电极导体电阻、电极 与硅表面间接触电阻和金属导体电阻等组成;Rsh为旁路电阻,一般为几kΩ,主要由电池表面污浊和半导体晶体缺陷引起的漏电流所对应的P-N结漏泄电阻和电池边缘的漏泄电阻等组成。 光伏电池等效电路中各变量的方程式 式中 I0———光伏电池内部等效二极管P-N结反向饱和电流; Isc———光伏电池的短路电流; UD———等效二极管的端电压; q———电子电荷,1.6×10-19C; k———波尔兹曼常量,0.88×10-4Ev/K; T———绝对温度; A———P-N结的曲线常数。 2.3 逆变器效率模型 逆变器中开关管的损耗不仅影响光伏电站的 可靠性, 也影响到光伏电站的发电效率。开关管的损耗由3部分组成,开通损耗PON,通态损耗PCON和关断损耗P OFF。 式中 fc———MOSFET开关频率; Cr———寄生电容和吸收电容之和; IQ(RMS)———开关管的电流有效值; RQ———开关管在给定温度下的导通电阻; IL———电感L的电流,且IL=IIN; tfr———开关开通上升时间。 |