مشخصات باتری اینورتر خورشیدی

باتری PV

برای توسعه یک سیستم اینورتر خورشیدی، ابتدا مهم است که ویژگی های مختلف سلول های خورشیدی (سلول های PV) را درک کنیم. Rp و Rs مقاومت های انگلی هستند که در شرایط ایده آل به ترتیب بی نهایت و صفر هستند.

شدت نور و دما می تواند تا حد زیادی بر ویژگی های عملکرد باتری های PV تأثیر بگذارد. جریان نسبت مستقیمی با شدت نور دارد، اما تغییر نور تأثیر کمی بر ولتاژ کاری دارد. با این حال، ولتاژ عملیاتی تحت تأثیر دما قرار دارد. افزایش دمای باتری ولتاژ کاری را کاهش می دهد، اما تأثیر کمی بر جریان تولید شده دارد. شکل زیر تاثیر دما و نور بر روی ماژول های PV را نشان می دهد.

تأثیر تغییر شدت نور بر توان خروجی باتری بیشتر از تغییر دما است. این در مورد تمام مواد PV معمول استفاده می شود. نتیجه مهم ترکیب این دو اثر این است که قدرت باتری PV با کاهش شدت نور و/یا افزایش دما کاهش می یابد.

حداکثر نقطه توان (MPP)

سلول های خورشیدی می توانند در طیف وسیعی از ولتاژ و جریان کار کنند. MPP را می توان با افزایش مداوم بار مقاومتی روی باتری تابش شده از صفر (رویداد اتصال کوتاه) به مقدار بسیار بالا (رویداد مدار باز) تعیین کرد MPP نقطه کاری است که V x I به حداکثر مقدار می رسد و حداکثر توان می تواند در این شدت نوردهی به دست آید. هنگامی که یک رویداد اتصال کوتاه (ولتاژ PV برابر با صفر) یا یک مدار باز (جریان PV برابر با صفر) رخ دهد، توان خروجی صفر است.

سلول های خورشیدی سیلیکونی تک کریستالی با کیفیت بالا می توانند {{0}}}.60 ولت ولتاژ مدار باز در 25 درجه سانتیگراد تولید کنند. در شرایط نور کافی و دمای هوای 25 درجه سانتیگراد، دمای یک باتری مشخص ممکن است نزدیک باشد. تا 45 درجه سانتیگراد، که ولتاژ مدار باز را به حدود 0.55 ولت کاهش می دهد. با افزایش دما، ولتاژ مدار باز کاهش می‌یابد تا زمانی که ماژول PV به مدار کوتاه متصل شود.

حداکثر توان در دمای باتری 45 درجه سانتیگراد معمولاً در 80 درصد ولتاژ مدار باز و 90 درصد جریان اتصال کوتاه تولید می شود. جریان اتصال کوتاه باتری تقریباً متناسب با روشنایی است و هنگامی که روشنایی 80 درصد کاهش می یابد، ولتاژ مدار باز ممکن است تنها 10 درصد کاهش یابد. باتری با کیفیت پایین تر با افزایش جریان، ولتاژ را سریعتر کاهش می دهد و میزان موجود را کاهش می دهد. توان خروجی از 70 درصد تا 50 درصد یا حتی فقط 25 درصد.

شکل بالا رابطه عملکردی بین جریان خروجی و توان خروجی پنل باتری PV و ولتاژ کاری تحت یک روشنایی معین را نشان می دهد.

میکرو اینورتر خورشیدی باید اطمینان حاصل کند که ماژول PV در هر زمان معین در MPP کار می کند تا حداکثر انرژی را از ماژول PV بدست آورد. این را می توان با استفاده از حلقه کنترل نقطه حداکثر توان، که به عنوان ردیاب حداکثر توان نقطه (MPPT) نیز شناخته می شود، به دست آورد. برای دستیابی به نسبت بالایی از ردیابی MPP، ریپل ولتاژ خروجی PV باید به اندازه کافی کوچک باشد تا جریان PV زمانی که در نزدیکی نقطه حداکثر توان کار می‌کند، خیلی تغییر نکند.

محدوده ولتاژ MPP ماژول PV را می توان به طور کلی در محدوده 25 ولت تا 45 ولت تعریف کرد، تولید برق حدود 250 وات و ولتاژ مدار باز کمتر از 50 ولت است.