光伏組件熱斑效應(yīng)實(shí)用教案

1、 在一定的條件下，一串聯(lián)支路中被遮藏的太陽能電池組件將被當(dāng)作負(fù)載消耗其他被光照的太陽能電池組件所產(chǎn)生的能量，被遮擋的太陽能電池組件此時(shí)將會(huì)發(fā)熱，這就是“熱斑效應(yīng)”。 這種效應(yīng)會(huì)嚴(yán)重地破壞太陽能電組件。有光照的電池組件所產(chǎn)生的部分能量或所有能量，都可能(knng)被遮蔽的組件所消耗。 第1頁/共13頁第一頁，共14頁。 假定太陽能電池組件的串聯(lián)回路中某一塊被部分遮擋，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R，可使太陽能電池組件的工作狀態(tài)(zhungti)由開路到短路。第2頁/共13頁第二頁，共14頁。第3頁/共13頁第三頁，共14頁。第4頁/共13頁第四頁，共14頁。 從d、c、b、a四種工作狀態(tài)進(jìn)行分析： (1)調(diào)整太

2、陽能電池組的輸出阻抗，使其工作在開路（d點(diǎn)），此時(shí)工作電流為0，組開路電壓UGd等于電池組件1和電池組件2的開路電壓之和。 (2)當(dāng)調(diào)整阻抗使電池組工作在c點(diǎn)，電池組件l鄆電池組件2都有正的功率輸出。 (3)當(dāng)電池組工作在b點(diǎn)，此時(shí)電池組件1仍然工作在正功率輸出，而受遮擋的電池組件2已經(jīng)工作在短路狀態(tài)，沒有功率輸出，但也還沒有成為功率的接收體，還投有成為電池組件1的負(fù)載。 (4)當(dāng)電弛組工作在短路狀態(tài)（a點(diǎn)）此時(shí)電池組件1仍然有正的功率輸出，而電池組件2上的電壓已經(jīng)反向，電池組件2成為電池組件1的負(fù)載，不考慮回路中串聯(lián)電阻的話(dehu)，此時(shí)電池組件l的功率全部加到了電池組件2 t， 如果這

3、種狀態(tài)持續(xù)時(shí)間很長或電j組件1的功率很大，就會(huì)在被遮擋的電池組件2上造成熱斑損傷。第5頁/共13頁第五頁，共14頁。 (5)應(yīng)當(dāng)注意到，并不是僅在電池組處于短路狀態(tài)才會(huì)發(fā)生“熱斑效應(yīng)”，從b點(diǎn)到a點(diǎn)的工作區(qū)間，電池組件2都處于接收功率的狀態(tài)，這在實(shí)際工作中會(huì)經(jīng)常發(fā)生，如旁路(pn l)型控制器在蓄電池充滿時(shí)將通過旁路(pn l)開關(guān)將太陽能電池組件短路，此時(shí)就很容易形成熱斑。第6頁/共13頁第六頁，共14頁。 假定多組并聯(lián)的太陽能電池組件其中一塊(y kui)被部分遮擋，調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R，可使這組太陽能電池組件的工作狀態(tài)由開路到短路。第7頁/共13頁第七頁，共14頁。 受遮擋電池組件定義(dng

4、y)為2號，用曲線2表示；其余電池組件臺(tái)起來定義(dngy)為1號，由曲線1表示；兩者的串聯(lián)方陣為組(G)，用曲線G表示。第8頁/共13頁第八頁，共14頁。 可以從a、b、c、d四種工作狀態(tài)(zhungti)進(jìn)行分析：第9頁/共13頁第九頁，共14頁。 (1)調(diào)整(tiozhng)太陽能電池組的輸出阻抗，使其上作在短路（a點(diǎn)），此時(shí)電池組的工作電壓為0，組短路電流Isc等于電池組件1和電池組件2的短路電流之和。 (2)當(dāng)調(diào)整(tiozhng)阻抗使電池組工作在b點(diǎn)，電池組件1和電池組件2都有正的功率 (3)當(dāng)電池組工作在c點(diǎn)，此時(shí)電池組件1仍然工作在正功率輸出，而受遮擋的電池組件2已經(jīng)工作在開

5、路狀態(tài)，沒有功率輸出，但也還沒有成為功率的接收體，還沒有成為電池組件1的負(fù)載。 (4)當(dāng)電池組工作在開路狀態(tài)（d點(diǎn)），此時(shí)電池組件1仍然有正的功率輸出，而電池組件2上的電流已經(jīng)反向，電池組件2成為電池組件1的負(fù)載，不考慮回路中其他旁路電流的話，此時(shí)電池組件1的功率全部加到了電池組件2 上，如果這種狀態(tài)持續(xù)時(shí)間很長或電池組件1的功率很大，也會(huì)在被遮擋的電池組件2上造成熱斑損傷。第10頁/共13頁第十頁，共14頁。 (5)應(yīng)當(dāng)注意到，從c點(diǎn)到d點(diǎn)的工作(gngzu)區(qū)間，電池組件2都處于接收功率的狀態(tài)。 并聯(lián)電池組處于開路或接近開路狀態(tài)在實(shí)際工作(gngzu)中也有可能， 脈寬調(diào)制控制器要求只有一

6、個(gè)輸入端，當(dāng)系統(tǒng)功率較大，太陽能電池組件會(huì)采用多組并聯(lián)，在蓄電池接近充滿時(shí)，脈沖寬度變窄，開關(guān)晶體管處于臨近截止?fàn)顟B(tài)，太陽能電池組件的工作(gngzu)點(diǎn)向開路方向移動(dòng)，如果沒有在各并聯(lián)支路上加裝阻斷二極管，發(fā)生熱斑效應(yīng)的概率就會(huì)很大。第11頁/共13頁第十一頁，共14頁。 為防止太陽能電池組件由于熱斑效應(yīng)而被破壞，需要在太陽能電池組件的正負(fù)極間并聯(lián)一個(gè)旁路二極管，以避免串聯(lián)回路中光照組件所產(chǎn)生的能量披遮蔽的組件所消耗。 同樣，對于每一個(gè)并聯(lián)支路，需要串接一只二極管，以避免并聯(lián)回路中光照組什所產(chǎn)生的能量被遮蔽的組件所吸收，串接二極管在獨(dú)立光伏發(fā)電(fdin)系統(tǒng)中可同時(shí)起到防止蓄電池在夜間反充電的功能。第12頁/共13頁第十二頁，共14頁。感謝您的觀看(gunkn)！第13頁/共13頁第十三頁，共14頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)在一定的條件下，一串聯(lián)支路中被遮藏的太陽能電池組件將被當(dāng)作負(fù)載(fzi)消耗其他被光照的太陽能電池組件所產(chǎn)生的能量，被遮擋的太陽能電池組件此時(shí)將會(huì)發(fā)熱，這就是“熱斑效應(yīng)”。如果這種狀態(tài)持續(xù)時(shí)間很長或電j