太阳能电池阵模拟器的设计
发布时间:2021-09-16  

英超买球app手机版-1章节  太阳能(SolarEnergy),一般是指太阳光的电磁辐射能量,在现代一般用于发电。自地球构成生物就主要以太阳获取的冷和光存活,而自古人类也懂以阳光晒干物件,并作为留存食物的方法,如制盐和摊咸鱼等。但在化石燃料增加下,才无意把太阳能更进一步发展。太阳能的利用有被动式利用(光热切换)和光电切换两种方式。

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太阳能发电一种新兴的可再生能源。目前,在航天电源领域内,绝大多数卫星电源皆用于太阳能电池作为其动力核心。卫星电源的性能直接影响到卫星的性能和工作寿命,对卫星的长时间运营和用于也有根本性的影响。

因此,为了提升电源系统的性能和可靠性,对卫星电源系统展开建模和测试评估具备十分最重要的意义。  卫星的空间工作条件险恶且简单,温度范围大,日照条件变化很快,且太阳能电池方阵正处于高能粒子电磁辐射下,在地面上无法使用实际的太阳能电池方阵来重现卫星在空间轨道中的工作状态,因此必须使用太阳能电池模拟器(SolarArraySimulator,全称SAS)来仿真太阳能电池阵在空间的工作状况。

SAS是卫星电源模拟器的最重要组成部分,其主要任务是现实地遵循太阳能电池方阵在各种简单空间条件下的实际输出特性曲线,在卫星的地面测试阶段替换太阳能电池方阵为卫星上的各分系统供电。  2太阳能电池的数学模型  根据太阳能电池原理和图1右图的实际测量结果创建了多种模型,用作太阳能电池的测试和应用于研究。事实证明,这些模型具备充足的工程精度。

    2.1单指数模型  图2示出太阳能电池的等效电路。      Iph各不相同太阳能电池各工作区的半导体材料性质和电池几何结构参数以及入射光强劲、表面反射率、前后表面填充速度、材料吸收系数等。

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由于器件的瞬时响应时间比起于绝大多数光伏系统的时间常数变得微不足道,因此分析中可忽视结电容。原作图中右图的电压、电流为于是以方向,由固体物理理论和全电路欧姆定律才可发售目前常用的单指数形式的太阳能电池模型:    式中  I0二极管偏移饱和电流  q电子电荷  I电池的输入电流  K波尔兹曼常数  T绝对温度  A二极管品质因子(曲线因子),一般A=1~2:  2.2双指数模型  在单指数模型中,在有所不同的电压范围内,要求IVD的因素也有所不同。当电压较高时,IVD主要由电中性区的流经电流要求;当电压较低时,IVD主要由空间电荷区的填充电流要求。为了提升模型精度,可以综合考虑到这两种情况,在等效电路中用两个参数有所不同的二极管来产生这两个电流,如图3右图。

    两个二极管产生的暗电流IVD1,IVD2可分别回应成一个指数式的形式,这就是双指数太阳能电池理论模型,其表达式为:    式中  I01,A1电中性区的饱和电流及完整性因子  I02,A2空间电荷区的饱和电流及完整性因子  该模型不仅考虑到了Rs和Rsh对太阳能电池性能的影响,而且用指数的形式总结地回应了有所不同机制下产生的IVD,并将有所不同电压范围内的IVD决定因素也考虑到在内,因而具备更高的精度。-英超买球app手机版。

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