一种晶体硅光伏电池的I-V特性拟合曲线确定方法技术

技术编号:26731005 阅读:57 留言:0更新日期:2020-12-15 14:32
本发明专利技术公开了一种晶体硅光伏电池的I‑V特性拟合曲线确定方法,以晶体硅光伏电池为对象,提出一种只需根据光伏电池自带的数据手册中的数据,无需求解超越方程和任何实测数据,以两条2阶Bezier函数分别对晶体硅光伏电池I‑V特性曲线最大功率点左右两侧进行简单拟合的方法,通过找出Bezier函数曲线控制点位置与晶体硅光伏电池填充因子之间的线性规律,进而给出满足工程精度要求晶体硅光伏电池的I‑V特性拟合曲线。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体硅光伏电池的I-V特性拟合曲线确定方法
本专利技术属于光伏电池的输出特性曲线建模
,具体涉及一种晶体硅光伏电池的I-V特性拟合曲线确定方法。
技术介绍
2020年国内光伏装机总容量将达到7.3亿千瓦,2035年,国内光伏发电装机总容量将达到30亿千瓦,在所有电源类型中占第一位,发展潜力巨大。光伏电池输出特性的电流-电压(I-V)曲线是最大功率跟踪,效率评估、老化测试和成本分析的必要前提,描述光伏电池I-V曲线的是超越方程,含有串联电阻等5个未知参数,而根据厂商数据手册无法对超越方程进行求解,因此如何得到超越方程所需的5个未知量得到了重点关注;一种方法是通过忽略串联电阻,假定并联电阻无穷大,或设置二极管品质因子为定值等手段,计算其他4个未知参量的解,另一类方法是构造5个等式,其中比较典型的是假定串联电阻或并联电阻等于I-V曲线在开路电压点或短路电压点斜率的负倒数,或者通过推导温度系数与某一个位置参量解析式等手段,寻求给出超越方程所涉及的所有5个未知参量的解。此外,智能算法在光伏超越方程的参数求解中应用也较多,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体硅光伏电池的I-V特性拟合曲线确定方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、基于晶体硅光伏电池的短路电流点I

【技术特征摘要】
1.一种晶体硅光伏电池的I-V特性拟合曲线确定方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、基于晶体硅光伏电池的短路电流点Isc、最大功率点Pm和开路电压点Voc绘制其对应的直角坐标系;
S2、基于绘制的直角坐标系,确定晶体硅光伏电池对应的第一条Bezier函数曲线上的第一控制点Pc,并确定第一控制点Pc到最大功率点Pm的长度比y1;
S3、设置填充因子FF,并基于填充因子FF和长度比y1确定第一条Bezier函数曲线上第一控制点Pc关于长度比y1的拟合公式;
S4、基于第一控制点Pc关于长度比y1的拟合公式,确定第一控制点的坐标;
S5、基于绘制的直角坐标系,确定晶体硅光伏电池对应的第二条Bezier函数曲线上的第二控制点Pd,并确定第二控制点Pd到最大功率点Pm的长度比y2;
S6、基于填充因子FF和长度比y2确定第二条Bezier函数曲线上第二控制点Pd关于长度比y2的拟合公式;
S7、基于第二控制点Pd关于长度比y2的拟合公式,确定第二控制点的坐标;
S8、基于第一控制点和第二控制点的坐标,基于伯恩斯基多项式绘制晶体硅光伏电池的I-V特性拟合曲线。


2.根据权利要求1所述的晶体硅光伏电池的I-V特性拟合曲线确定方法,其特征在于,所述步骤S1中晶体硅光伏电池的短路电流点Isc、最大功率点Pm和开路电压点Voc均来自晶体硅光伏电池的数据手册;所述步骤S1中,构建的直角坐标系以电压为横轴,以电流为纵轴,横轴的范围为0-Voc,纵轴的范围为0-Isc。


3.根据权利要求2所述的晶体硅光伏电池的I-V特性拟合曲线确定方法,其特征在于,所述步骤S2中第一条Bezier函数曲线上第一控制点的确定方法具体为:
A1、定义P1点坐标为(0,Isc),P2点为最大功率点Pm,其坐标为(Vm,Im),P3点坐标为(Voc,0);
式中,Vm为最大功率点对应的电压,Im为最大功率点对应的电流;
A2、连接P1点和P3点得到线段ll,过P2点做线段ll的平行线得到线段lc;
A3、将线段lc上P2点左侧的数据点作为第一条Bezier函数曲线的第一控制点Pc;
所述步骤S2中,定义第一控制点Pc到最大功率点Pm的长度比y1为:



式中,SC2为线段lc上第一控制点Pc到P2点的距离,S1为线段ll的长度。


4.根据权利要求3所述的晶体硅光伏电池的I-V特性拟合曲线确定方法,其特征在于,所述步骤S3具体为:
S31、设置填充因子FF:



S32、根据若干种晶体硅光伏电池的基础数据,对填充因子与长度比进行关系拟合,进而确定第一条Bezier函数曲线上第一控制点Pc关于长度比y1的拟合公式:
y1=-ax+b
式中,x=FF,a为第一比...

【专利技术属性】
技术研发人员:师楠朱显辉王书侠苏勋文汤旭日吕品吴禹衡
申请(专利权)人:黑龙江科技大学
类型:发明
国别省市:黑龙江;23

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