Lastnosti baterije solarnega pretvornika

PV baterija

Za razvoj solarnega inverterskega sistema je pomembno najprej razumeti različne značilnosti sončnih celic (PV celic). Rp in Rs sta parazitska upora, ki sta v idealnih pogojih neskončna oziroma enaka nič.

Intenzivnost svetlobe in temperatura lahko močno vplivata na delovne lastnosti PV baterij. Tok je premosorazmeren z jakostjo svetlobe, vendar sprememba svetlobe malo vpliva na delovno napetost. Na delovno napetost pa vpliva temperatura. Dvig temperature akumulatorja bo zmanjšal delovno napetost, vendar bo le malo vplival na ustvarjeni tok. Naslednja slika prikazuje učinke temperature in svetlobe na PV module.

Vpliv spremembe jakosti svetlobe na izhodno moč baterije je večji kot vpliv spremembe temperature. To velja za vse običajno uporabljene PV materiale. Pomemben rezultat kombinacije teh dveh učinkov je, da se bo moč PV baterije zmanjšala z zmanjšanjem jakosti svetlobe in/ali zvišanjem temperature.

Največja moč (MPP)

Sončne celice lahko delujejo v širokem razponu napetosti in toka. MPP je mogoče določiti z nenehnim povečevanjem uporovne obremenitve obsevane baterije od nič (kratek stik) do zelo visoke vrednosti (odprt krog). MPP je delovna točka, kjer V x I doseže največjo vrednost, največja moč pa lahko doseči pri tej intenzivnosti izpostavljenosti. Izhodna moč je enaka nič, ko pride do dogodka kratkega stika (napetost PV je enaka nič) ali odprtega tokokroga (tok PV je enak nič).

Visokokakovostne sončne celice iz monokristalnega silicija lahko ustvarijo napetost odprtega tokokroga {{0}}.60 V pri 25 stopinjah C. Pod pogojem zadostne svetlobe in temperature zraka 25 stopinj C je lahko temperatura dane baterije blizu na 45 stopinj C, kar bo zmanjšalo napetost odprtega tokokroga na približno 0,55 V. S povišanjem temperature se bo napetost odprtega tokokroga še naprej zmanjševala, dokler ne pride do kratkega stika PV modula.

Največja moč pri temperaturi baterije 45 stopinj C se običajno ustvari pri 80 odstotkih napetosti odprtega tokokroga in 90 odstotkih toka kratkega stika. Tok kratkega stika akumulatorja je skoraj sorazmeren z osvetlitvijo in ko se osvetlitev zmanjša za 80 odstotkov, se lahko napetost odprtega tokokroga zmanjša le za 10 odstotkov. Baterija nižje kakovosti bo zmanjšala napetost hitreje, ko se tok poveča, kar zmanjša razpoložljivo izhodna moč od 70 odstotkov do 50 odstotkov ali celo le 25 odstotkov.

Zgornja slika prikazuje funkcionalno razmerje med izhodnim tokom in izhodno močjo plošče fotonapetostne baterije ter delovno napetostjo pri dani osvetljenosti.

Solarni mikro razsmernik mora zagotavljati, da PV modul kadar koli deluje v MPP, tako da iz PV modula pridobi največ energije. To je mogoče doseči z uporabo zanke za nadzor največje moči, znane tudi kot sledilnik maksimalne moči (MPPT). Da bi dosegli visok delež sledenja MPP, mora biti valovanje fotonapetostne izhodne napetosti dovolj majhno, da se fotonapetostni tok ne bo preveč spremenil, ko deluje blizu točke največje moči.

Območje napetosti MPP fotonapetostnega modula je na splošno mogoče definirati v območju od 25 V do 45 V, proizvodnja električne energije je približno 250 W, napetost odprtega tokokroga pa nižja od 50 V.