PL222545B1 - Sposób symulacji i układ do symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniwa fotowoltaicznego - Google Patents
Sposób symulacji i układ do symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniwa fotowoltaicznegoInfo
- Publication number
- PL222545B1 PL222545B1 PL398116A PL39811612A PL222545B1 PL 222545 B1 PL222545 B1 PL 222545B1 PL 398116 A PL398116 A PL 398116A PL 39811612 A PL39811612 A PL 39811612A PL 222545 B1 PL222545 B1 PL 222545B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- input
- control unit
- current
- output
- adder
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 102100030386 Granzyme A Human genes 0.000 description 1
- 101001009599 Homo sapiens Granzyme A Proteins 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
(21) Numer zgłoszenia: 398116 (51) Int.Cl.
G05F1/67 (2006.01)
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 15.02.2012
Sposób symulacji i układ do symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniwa fotowoltaicznego
| (43) Zgłoszenie ogłoszono: 19.08.2013 BUP 17/13 | (73) Uprawniony z patentu: AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL |
| (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.08.2016 WUP 08/16 | (72) Twórca(y) wynalazku: ROBERT STALA, Kraków, PL |
| (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Małgorzata Geissler |
PL 222 545 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób symulacji i elektroniczny układ do symulacji charakterystyk prądowo-napięciowych ogniw i paneli fotowoltaicznych.
W polskim opisie patentowym P. 193852 pt. Sposób symulacji pracy generatora fotowoltaicznego, opisano sposób i prosty układ, w którym z obcego źródła wymusza się przepływ prądu przez obciążenie i element o zewnętrznej charakterystyce prądowo-napięciowej odpowiadającej zewnętrznej charakterystyce prądowo-napięciowej ciemnej generatora, a wartość prądu jest równa wartości prądu zwarcia generatora, odpowiadającej założonemu natężeniu promieniowania.
Sposób symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniw fotowoltaicznych, według wynalazku, polega na podaniu, z zasilacza sterowanego do odbiornika, prądu ogniwa będącego funkcją napięcia ogniwa dla zadawanych wartości prądu zwarcia i napięcia ogniwa nieobciążonego. Istotą rozwiązania jest to, że wartość prądu steruje się za pomocą zespołu sterującego, w którym mnoży się wartość sygnału prądu zwarcia przez iloraz różnicy pomiędzy sygnałem napięcia ogniwa nieobciążonego a sygnałem napięcia ogniwa dzielonej przez różnicę pomiędzy sygnałem napięcia ogniwa nieobciążonego a sygnałem napięcia ogniwa mnożonym przez współczynnik wzmocnienia. Napięcie ogniwa mierzy się na wyjściu zasilacza sterowanego i sygnał napięcia ogniwa odpowiadający jego wart ości podaje się do zespołu sterującego. Wartości sygnałów prądu zwarcia i napięcia ogniwa nieobciążonego zadaje się w zespole sterującym.
Istotą układu do symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniwa fotowoltaicznego, według wynalazku, jest to, że zespół sterujący jest połączony z zasilaczem sterowanym, na którego wyjściu, stanowiącym zasilanie odbiornika włączony jest czujnik napięcia, a ten czujnik napięcia połączony jest zwrotnie z wejściem pomiarowym, zespołu sterującego. Zespół sterujący ma zadajnik napięcia ogniwa nieobciążonego, połączony z pierwszym wejściem elementu mnożącego, ma również zadajnik prądu zwarcia połączony z pierwszym wejściem pierwszego sumatora i równocześnie z pierwszym wejściem drugiego sumatora. Wejście pomiarowe zespołu sterującego połączone jest z drugim wejściem pierwszego sumatora i równocześnie poprzez wzmacniacz z drugim wejściem drugiego sum atora. Wyjście pierwszego sumatora połączone jest z pierwszym wejściem elementu dzielącego, a wyjście drugiego sumatora połączone jest z drugim wejściem elementu dzielącego, zaś wyjście elementu dzielącego połączone jest z drugim wejściem elementu mnożącego. Wyjście elementu mnożącego jest wyjściem zespołu sterującego i połączone jest z wejściem zasilacza sterowanego.
W rozwiązaniu, według wynalazku, symulowany prąd ogniwa o zadanej charakterystyce podawany jest do odbiornika z zasilacza sterowanego symulującego ogniwo fotowoltaiczne. Zasilacz ten sterowany jest sygnałem prądowym wytwarzanym przez zespół sterujący na podstawie napięcia ogniwa, mierzonego czujnikiem na wyjściu zasilacza sterowanego, oraz zadawanych wartości prądu zwarcia ogniwa fotowoltaicznego i napięcia nieobciążonego ogniwa fotowoltaicznego. Zespół sterujący realizuje funkcję, opisaną powyżej w istocie rozwiązania, którą można również określić wzorem:
gdzie:
(t/oe - Upy) (U0C ~ HUpv)
| ipv | prąd ogniwa |
| upv | napięcie ogniwa |
| Isc | prąd zwarcia |
| Uoc | napięcie ogniwa nieobciążonego |
| H | współczynnik wzmocnienia |
Obliczenia mogą być realizowane z zakresie wartości napięcia upv od zera do Uoc przy współczynniku H mniejszym od jedności.
Zaletą wynalazku jest prosty do realizacji układ, który charakteryzuje się niskim stopniem komplikacji, co daje możliwości szybkiej symulacji z wykorzystaniem niewielkiej ilości elementów elektr onicznych oraz daje możliwość prowadzenia szybkich obliczeń. Układ może być realizowany w układzie analogowym lub cyfrowym, takim jak procesor sygnałowy lub FPGA.
Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 jest schematem blokowym układu, a fig. 2 schematem zespołu sterującego.
PL 222 545 B1
W pokazanym przykładzie układ ma zespół sterujący ZS połączony z zasilaczem sterowanym ZL, na którego wyjściu, stanowiącym zasilanie odbiornika Odb włączony jest czujnik napięcia pu połączony zwrotnie z wejściem pomiarowym weS zespołu sterującego ZS. Zespół sterujący ZS ma zadajnik prądu zwarcia ZIsc połączony z pierwszym wejściem elementu mnożącego 4. Ma również zadajnik napięcia ogniwa nieobciążonego ZUos połączony z pierwszym wejściem pierwszego sumatora 1 i równocześnie z pierwszym wejściem drugiego sumatora 2. Wejście pomiarowe weS zespołu sterującego ZS połączone jest z drugim wejściem 2 i równocześnie poprzez wzmacniacz 5 z drugim wejściem drugiego sumatora 2, Wyjście pierwszego sumatora 1 połączone jest z pierwszym wejściem elementu dzielącego 3, a wyjście drugiego sumatora 2 połączone jest z drugim wejściem elementu dzielącego 3, zaś wyjście elementu dzielącego 3 połączone jest z drugim wejściem elementu mnożącego 4. Wyjście elementu mnożącego 4 jest wyjściem zespołu sterującego ZS i połączone jest z wejściem zasilacza sterowanego ZL. Sumatory realizują funkcję odejmowania.
Działanie tego układu polega na podaniu do odbiornika z zasilacza sterowanego, symulującego ogniwo fotowoltaiczne, prądu ogniwa ipv będącego funkcją napięcia ogniwa fotowoltaicznego dla zadawanych wartości prądu zwarcia i napięcia ogniwa nieobciążonego. Wartość prądu ipv ogniwa ster uje się sygnałem prądowym Sipv wytwarzanym przez zespół sterujący. W zespole sterującym mnoży się wartość sygnału prądu zwarcia Sisc przez iloraz różnicy pomiędzy sygnałem napięcia ogniwa nieobciążonego Uoc a mierzonym sygnałem napięcia ogniwa Supv dzielonej przez różnicę pomiędzy sygnałem napięcia ogniwa nieobciążonego Uoc a sygnałem napięcia ogniwa Supv mnożonym przez współczynnik wzmocnienia. Napięcie ogniwa upv mierzy się na wyjściu zasilacza sterowanego ZL a odpowiadający jego wartości sygnał napięcia ogniwa Supv podaje się do zespołu sterującego ZS. Wartości sygnałów prądu zwarcia Isc i napięcia ogniwa nieobciążonego Uoc zadaje się w zespole sterującym ZS.
Claims (2)
1. Sposób symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniwa fotowoltaicznego, znamienny tym, że do odbiornika podaje się prąd ogniwa (ipv) z zasilacza sterowanego (ZL), który to zasilacz steruje sie z zespołu sterującego (ZS) zaś do zespołu sterującego (ZS) przesyła się sygnał napięcia ogniwa (Supv), który mierzy się za pomocą czujnika napięcia (pu) na wyjściu zasilacza sterowanego (ZL) i równocześnie do zespołu sterującego (ZS) podaje się wartości prądu zwarcia Slsc) za pomocą zadajnika prądu zwarcia (Zlsc) oraz wartości napięcia ogniwa nieobciążonego (SUoc) za pomocą zadajnika napięcia ogniwa nieobciążonego (ZUoc) przy czym do uzyskania sygnału prądowego (Sipv) w zespole sterującym (ZS) mnoży się wartość sygnału prądu zwarcia (Slsc) przez iloraz różnicy pomiędzy sygnałem napięcia ogniwa nieobciążonego (SUoc) a sygnałem napięcia ogniwa (Supv) dzielonej przez różnice pomiędzy sygnałem napięcia ogniwa nieobciążonego (SUoc) a sygnałem napięcia ogniwa (Supv) mnożonym przez współczynnik wzmocnienia.
2. Układ do symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniwa fotowoltaicznego, znamienny tym, że zespół sterujący (ZS), jest połączony z zasilaczem sterowanym (ZL), na którego wyjściu, stanowiącym zasilanie odbiornika (Odb) włączony jest czujnik napięcia (pu) a ten czujnik napięcia połączony jest zwrotnie z wejściem pomiarowym (weS), zespołu sterującego (ZS), przy czym zespół sterujący (ZS) ma zadajnik napięcia ogniwa nieobciążonego (ZUoc), połączony z pierwszym wejściem ciernemu mnożącego (4) oraz ma zadajnik prądu zwarcia (Zlsc) połączona z pierwszym wejściem pierwszego sumatora (1) i równocześnie z pierwszym wejściem drugiego sumatora (2), ponadto wejście pomiarowe (weS) zespołu sterującego (ZS) połączone jest drugim wejściem pierwszego sumatora (1) i równocześnie poprzez wzmacniacz (5) z drugim wejściem drugiego sumatora (2), natomiast wejście pierwszego sumatora (1) połączone jest z pierwszym wejściem elementu dzielącego (3), a wejście drugiego sumatora (2) połączone jest z drugim wejściem elementu dzielącego (3) zaś wyjście elementu dzielącego (3) połączone jest z drugim wejściem elementu mnożącego (4), przy czym wyjście elementu mnożącego (4) jest wyjściem zespołu sterującego (ZS).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398116A PL222545B1 (pl) | 2012-02-15 | 2012-02-15 | Sposób symulacji i układ do symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniwa fotowoltaicznego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398116A PL222545B1 (pl) | 2012-02-15 | 2012-02-15 | Sposób symulacji i układ do symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniwa fotowoltaicznego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL398116A1 PL398116A1 (pl) | 2013-08-19 |
| PL222545B1 true PL222545B1 (pl) | 2016-08-31 |
Family
ID=48951756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL398116A PL222545B1 (pl) | 2012-02-15 | 2012-02-15 | Sposób symulacji i układ do symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniwa fotowoltaicznego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL222545B1 (pl) |
-
2012
- 2012-02-15 PL PL398116A patent/PL222545B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL398116A1 (pl) | 2013-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109302089B (zh) | 电源供应器及其控制方法 | |
| Jung et al. | Output characteristics of PV module considering partially reverse biased conditions | |
| PL222545B1 (pl) | Sposób symulacji i układ do symulacji charakterystyki prądowo-napięciowej ogniwa fotowoltaicznego | |
| Frühauf et al. | DLIT-versus ILIT-based efficiency imaging of solar cells | |
| Liu | Solar cell simulation model for photovoltaic power generation system | |
| CN105491793A (zh) | 一种电路板的加工方法及电路板 | |
| PL222546B1 (pl) | Sposób symulacji i układ do symulacji charakterystyki napięciowo-prądowej ogniwa fotowoltaicznego | |
| NZ734146A (en) | Method for tracking control of maximum power point of solar cell and tracking device | |
| JP2024543298A (ja) | 電力供給および高精度電圧測定のためのシステムおよび方法 | |
| IN2013MU03096A (pl) | ||
| Jung et al. | Classification conditions of cells to reduce cell-to-module conversion loss at the production stage of PV modules | |
| US9348389B2 (en) | Power measurement system for multiple power sources and method of operating the same | |
| JP6520678B2 (ja) | 制御装置及び制御方法 | |
| Balato et al. | Simulation and Laboratory Characterization of a Hybrid MPPT technique based on the Fast Estimate of the Maximum Power Voltages in PV applications | |
| Hohl-Ebinger et al. | Contacting bare solar cells for STC measurements | |
| RU133373U1 (ru) | Источник питания | |
| Shklyarskiy et al. | The compensation criterion of overload neutral wire current in low voltage electrical networks | |
| Wijethilake et al. | Electrical Impedance Tomography For Cross Sectional Imaging | |
| BR112018068224A2 (pt) | estrutura de eletrodo provida de resistores | |
| CN101790826B (zh) | 运用信号技术处理电压的装置和系统 | |
| Zinoviev | Definition of contributions of nonlinear consumers in total distortion of power line current | |
| Papaika et al. | Reliability assessment of power supply systems with powerful nonlinear loads | |
| Vogler et al. | The role of interstitial hydrogen species in Ni/YSZ patterned anodes: a 2d modeling study | |
| Nahari et al. | Design of Photovoltaic Simulator in Order to Supply Satellite Power | |
| RU2469344C1 (ru) | Способ коррекции результатов измерения тензометрическим мостовым датчиком с инструментальным усилителем |