智能重构旁路二极管对阴影下太阳能电池的输出功率提升

太阳能电池板使用旁路二极管避免阴影效应和热斑,二极管的内阻会损耗电流。提出采用一种名为智能重构旁路二极管的新型二极管布局,通过智能判断并短路未使用的旁路二极管,来增加局部被遮挡太阳能电池板的输出功率。文中阐明了智能重构二极管的实现原理,建立了电路模型。提出通过太阳能电池片电压的大小,判断控制二极管拓扑结构的开关状态的判定规则。进行了模拟仿真,实验验证了仿真结果。基于实验结果,并与普通二极管布局对比,采用智能重构二极管布局的太阳能电池板输出功率提升可达到12.24%。

基于智能旁路二极管对遮阴影响下的太阳能模组优化设计

为了避免光伏电池在局部遮挡情况下的热斑效应,通常在一定数量电池元的两侧并联旁路二极管,然而由于旁路二极管的反向偏置,容易造成模组的局部加热现象,不可避免地导致光伏组件损坏或过早的失效。因此,提出智能规划旁路二极管的拓扑结构,结合串并联的光伏阵列拓扑建立了电路模型,并将太阳能模组电压的大小作为控制二极管拓扑结构的开关状态的判定规则,降低旁路二极管的导通损耗,最大限度地提高电池板的输出电能与使用年限。进一步探究了基于智能控制系统的MPPT策略,在计算获得GMPP点所在的UOVSR区间后,对该特定的区域采用优化粒子群算法进行最大功率点寻优。仿真结果表明该算法可以快速跟踪到GMPP。该方法利用小区域搜索代替全局搜索,具有速度快和准确性高的特点,可有效降低跟踪过程中的能量损耗。