-
- کسری از جریان اتصال کوتاه[۱۸]
در تغییرات شرایط جوی، جریان نقطه توان بیشینه تقریبا به صورت خطی با جریان اتصال کوتاه آرایه خورشیدی ارتباط دارد.
(۲-۲۹)
که مقدار ۲K ثابت تناسب میباشد که مقدار آن به مشخصات آرایه خورشیدی وابسته است و مقدار آن بین ۰.۷۸ و ۰.۹۲ میباشد. شکل منحنی در تمام مضارب تابش یکنواخت میباشد، نسبت IMMP/ISC همان‌طور که در شکل (۲-۲۲) مشاهده می‌شود تنها تحت تاثیر دما میباشد.
اندازه‌گیری جریان اتصال کوتاه در طول کارکرد آرایه، اغلب باعث نیاز به یک کلید اضافی می‌شود که مبدل توان را به طور متناوب اتصال کوتاه کند و این منجر به افزایش تعداد اجزا و قیمت می‌شود. از این طریق امکان اندازه گیری جریان اتصال کوتاه فراهم می‌شود.[۲۰]
- نتیجه
با توجه به سرفصل رئوس مطالب در این فصل، در ابتدا به ساختار سلول فتوولتائیک به صورت مختصر پرداخته شد و در ادامه با بررسی انواع مدلها برای شبیه سازی سلول خورشیدی به مدل نمایی ساده شده رسیدیم که در همین فصل بیان شد. سپس تاثیر عوامل مختلف روی مشخصههای سلول خورشیدی و نتایج شکل موج به دستآمده در منحنیهای مشخصه آورده شد. در ادامه کار با توجه به اینکه برای تولید ولتاژها و جریانهای بالاتر باید ترکیبی سری و موازی از این سلولها را به هم متصل کنیم بنابراین فرمولها و روابط مورد استفاده جهت ترکیبهای این سلول آورده شد و در ادامه همین فصل به بررسی روشهای پیگیری ماکزیمم توان پرداختیم.
- فصل ۳: روش تحقیق
- مقدمه
امروزه با گسترش صنعت و افزایش جمعیت نیاز به انرژی روز به روز افزایش می یابد .با توجه به اینکه انرژی های حاصل از سوخت فسیلی رو به پایان است ، از این رو جهان نظر خود را به سمت انرژ یهای تجدید پذیر برده است. از انرژی های تجدید پذیر می توان به انرژی حاصل از نور خورشید اشاره نمود. انرژی حاصل از خورشید به دو صورت استفاده می شود. حالت اول، استفاده از انرژی حرارتی خورشید برای مصارف خانگی ، صنعتی و نیروگاهی، و حالت دوم تبدیل مستقیم نور حاصل از پرتو های خورشید به الکتریسیته به واسطه سلول خورشیدی [۱۹]pv است. از مزیت سلولهای خورشیدی میتوان به سوخت رایگان و بدون آلایندگی آن اشاره نمود و از معایب آن می توان به هزینه اولیه بالا و بازده پایین سیستم اشاره کرد. هر سال سلول های تولیدی نسبت به سال های گذشته بازده بالاتر و قیمت پایین تر پیدا می کنند ، ولی بازهم بازده پایین و قیمت نسبتا بالای هر سلول وجود دارد. ضعف علمی و تکنیکی در تبدیل به علت کمبود دانش و تجربه میدانی، متغیر و متناوب بودن مقدار انرژی به دلیل تغییرات جوی و فصول سال و جهت تابش موجب شده است که نتوانیم استفاده مناسبی از این موهبت خدایی به شکلی مناسب استفاده کنیم . از این رو ، باید از آنچه در اختیار داریم، حداکثر بهره را ببریم. برای این منظور باید سیستم مکانیکی داشت که صفحات خورشیدی را در هر زمان در سمت نور مستقیم خورشید قرار دهد که به این سیستم ردیاب خورشید گفته می شود. همچنین باید سیستم الکترونیکی داشت تا خروجی صفحات خورشیدی را در نقطه کاری مناسب که حداکثر توان انتقالی را داشته باشد قرار دهد.
برای قرار دادن صفحات خورشیدی در نقطه حداکثر توان مشکلاتی وجود دارد و آن غیر خطی بودن مشخصه خروجی سلول خورشیدی و همچنین تغییر پذیر بودن این مشخصه نسبت به تابش نور و حتی دمای سلول می باشد. از این رو باید سیستمی برای کنترل سلولهای خورشیدی در نظر گرفته که علاوه بر قرار دادن سلول خورشیدی در بهترین نقطه کار ، در صورت تغییر این نقطه به واسطه شرایط آب و هوایی بتواند ردیابی مستمر نقطه حداکثر توان انتقالی سیستم را به سرعت یافته و سلول خورشیدی را در نقطه بهینه قرار دهد . این نوع یافتن و ردیابی مستمر را ” ردیابی حداکثر توان انتقالی” مینامند.
همانطوری که در فصل قبل اشاره کردیم روشهای متفاوتی جهت پیگیری ماکزیمم توان انتقالی در سیستمهای فتوولتاویک وجود دارد که به طور مختصر به برخی از این روشها اشاره شد.
بنابراین در ادامه با ترکیب روشهای فوق به منظور دنبال کردن نقطهی توان بیشینه استفاده کرده و راندمان استفاده از این سیستم را افزایش میدهیم.
کنترل فازی منطقی[۲۰] مورد استفاده در این روش و بررسی الگوریتم ردیابی که با یک کانورتر بوستDC-DC در یک سیستم مستقل از شبکه[۲۱] نیز ترکیب شده است در این مطالعه مد نظر میباشد. بنابراین سیستم فتوولتائیک مد نظر با کانورتر بوست DC-DC در ابتدا به همراه مدل مد نظر در نظر گرفته می شود و در ادامه به بررسی پیگیری توان ماکزیمم با روش فازی جهت افزایش راندمان میپردازیم و در نهایت در فصل آینده نتایج شبیهسازی آوردهخواهدشد.[۲۲]
- معرفی سیستم فتوولتائیک و مبدل مورد استفاده
در بحث سیستم های فتوولتائیک دراین مطالعه اجزا تشکیل دهنده عبارتند از آرایه فتوولتائیک، mppt کنترلر، مبدل و باتری که در این بخش به بررسی آنها خواهیم پرداخت. شکل (۳-۱) و (۳-۲) به ترتیب مدل استاتیکی و دینامیکی سلول خورشیدی را نشان میدهد. با توجه به روابط (۳-۱) و (۳-۲) میتوان دریافت که مشخصه جریان – ولتاژ آرایه خورشیدی به شدت تابش و دما وابسته است که در شبی سازی های انجام شده در simulink /matlab میزان تابش خورشید برای منطقه مورد مطالعه با بهره گرفتن از اطلاعات حاصله از ایستگاههای هواشناسی در نظر گرفته شده است.[۱۸]
مدار معادل استاتیکی سلول خورشیدی
مدار معادل دینامیکی سلول خورشیدی
(۳-۱)
