คุณสมบัติแบตเตอรี่ของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์

แบตเตอรี่เซลล์แสงอาทิตย์

ในการพัฒนาระบบอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจลักษณะต่างๆ ของเซลล์แสงอาทิตย์ (เซลล์ PV) ก่อน Rp และ Rs คือการต่อต้านของกาฝาก ซึ่งมีค่าไม่สิ้นสุดและเป็นศูนย์ตามลำดับภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

ความเข้มของแสงและอุณหภูมิสามารถส่งผลต่อลักษณะการทำงานของแบตเตอรี่ PV ได้อย่างมาก กระแสเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความเข้มของแสง แต่การเปลี่ยนแปลงของแสงมีผลเพียงเล็กน้อยต่อแรงดันใช้งาน อย่างไรก็ตาม แรงดันไฟฟ้าในการทำงานจะได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของแบตเตอรี่จะลดแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้ แต่มีผลเพียงเล็กน้อยต่อกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้น รูปต่อไปนี้แสดงผลกระทบของอุณหภูมิและแสงต่อโมดูล PV

อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสงต่อกำลังขับของแบตเตอรี่มีมากกว่าการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ สิ่งนี้ใช้กับวัสดุ PV ที่ใช้กันทั่วไปทั้งหมด ผลลัพธ์ที่สำคัญของการรวมกันของเอฟเฟกต์ทั้งสองนี้คือ พลังงานของแบตเตอรี่ PV จะลดลงเมื่อความเข้มของแสงลดลงและ/หรืออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

จุดไฟสูงสุด (MPP)

เซลล์แสงอาทิตย์สามารถทำงานได้หลากหลายทั้งแรงดันและกระแส MPP สามารถกำหนดได้โดยการเพิ่มโหลดตัวต้านทานบนแบตเตอรี่ที่ฉายรังสีอย่างต่อเนื่องจากศูนย์ (เหตุการณ์ไฟฟ้าลัดวงจร) เป็นค่าที่สูงมาก (เหตุการณ์วงจรเปิด) MPP คือจุดทำงานที่ V x I ถึงค่าสูงสุด และกำลังสูงสุดสามารถ สามารถทำได้ที่ความเข้มแสงนี้ กำลังเอาต์พุตเป็นศูนย์เมื่อเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าลัดวงจร (แรงดัน PV เท่ากับศูนย์) หรือวงจรเปิด (กระแส PV เท่ากับศูนย์)

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดโมโนคริสตัลไลน์ซิลิคอนคุณภาพสูงสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดได้ {{0}}.60 V ที่ 25 องศาเซลเซียส ภายใต้สภาวะที่มีแสงเพียงพอและอุณหภูมิอากาศ 25 องศาเซลเซียส อุณหภูมิของแบตเตอรี่ที่กำหนดอาจใกล้เคียง ถึง 45 องศา C ซึ่งจะลดแรงดันวงจรเปิดลงเหลือประมาณ 0.55V เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดจะลดลงอย่างต่อเนื่องจนกว่าโมดูล PV จะลัดวงจร

พลังงานสูงสุดที่อุณหภูมิแบตเตอรี่ 45 องศาเซลเซียส มักจะสร้างที่แรงดันวงจรเปิด 80 เปอร์เซ็นต์ และกระแสไฟฟ้าลัดวงจร 90 เปอร์เซ็นต์ กระแสไฟฟ้าลัดวงจรของแบตเตอรี่เกือบจะเป็นสัดส่วนกับการส่องสว่าง และเมื่อการส่องสว่างลดลง 80 เปอร์เซ็นต์ แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดอาจลดลงเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ แบตเตอรี่คุณภาพต่ำจะลดแรงดันไฟฟ้าเร็วขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ลดค่าที่มีอยู่ กำลังขับจาก 70 เปอร์เซ็นต์เป็น 50 เปอร์เซ็นต์ หรือแม้แต่เพียง 25 เปอร์เซ็นต์

รูปด้านบนแสดงความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชันระหว่างกระแสไฟขาออกและกำลังไฟขาออกของแผงแบตเตอรี่ PV และแรงดันใช้งานภายใต้ความสว่างที่กำหนด

อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์ขนาดเล็กต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าโมดูล PV ทำงานใน MPP ในเวลาใดก็ตาม เพื่อให้ได้พลังงานสูงสุดจากโมดูล PV ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้วงจรควบคุมจุดไฟสูงสุด หรือที่เรียกว่า Maximum Power Point Tracker (MPPT) เพื่อให้ได้การติดตาม MPP ในสัดส่วนที่สูง การกระเพื่อมของแรงดันเอาต์พุต PV จะต้องเล็กพอที่กระแส PV จะไม่เปลี่ยนแปลงมากเกินไปเมื่อทำงานใกล้กับจุดจ่ายไฟสูงสุด

โดยทั่วไปช่วงแรงดันไฟฟ้า MPP ของโมดูล PV สามารถกำหนดได้ในช่วง 25V ถึง 45V การผลิตไฟฟ้าอยู่ที่ประมาณ 250W และแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดต่ำกว่า 50V