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专利号: 2014102465130
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种聚光太阳能光伏发电系统的建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:对聚光光学处理系统建立模型,将全球直射参考光谱数据导入模型中的太阳光源,合理设置太阳光源的光线数量,通过光线追迹得到聚光太阳能光伏发电系统中的多结电池接收表面的光谱数据及光强分布;

步骤2:针对聚光太阳能光伏发电系统中所用的单个多结电池建立等效电路模型,该等效电路模型以聚光倍数C和电池工作温度T作为其输入变量,利用实际测量的单个多结电池I-V曲线对其等效电路模型中的未知参数进行拟合,提取有效参数值,这些参数值对于较宽范围内的C和T均适用;

步骤3:利用实际测量的特定温度下多结电池各结子电池的外量子效率数据和步骤1中得到的多结电池接收表面的辐照光谱数据计算多结电池各结的短路电流Isci其中,SC是短路的缩写,i为多结电池PN结序号,i=1,2,...,n,并将其作为输入数据代入步骤2得到的等效电路模型,算出单个多结电池的开路电压和最大输出功率,进而根据聚光太阳能光伏发电系统中的各个多结电池的串联及并联连接情况计算聚光太阳能光伏发电系统中的开路电压和最大输出功率Pomax;

步骤4:利用全球直射光谱数据计算聚光太阳能光伏发电系统中的输入光功率Pin,并计算得到聚光太阳能光伏发电系统的系统效率 和系统发电量∫Pin(t)dt。

2.根据权利要求1所述的聚光太阳能光伏发电系统的建模方法,其特征在于:步骤1中所述的对聚光光学处理系统建立模型,是利用ZEMAX光学软件对聚光光学处理系统建立模型。

3.根据权利要求1所述的聚光太阳能光伏发电系统的建模方法,其特征在于:步骤1中所述的将全球直射光谱数据导入模型中的太阳光源,是将美国国家可再生能源实验室的官方网站颁布的AM1.5D ASTM G173-03全球直射参考光谱数据导入模型中的太阳光源。

4.根据权利要求1所述的聚光太阳能光伏发电系统的建模方法,其特征在于:步骤1中所述的合理设置太阳光源的光线数量,合理设置的评价标准是既要确保得到的结果准确、又要确保每次追迹的时间最短,光线数量越多时结果越精准,光线数量越少时追迹时间越短,因此要寻找合适的光线数量。

5.根据权利要求1所述的聚光太阳能光伏发电系统的建模方法,其特征在于:步骤2中所述的针对聚光太阳能光伏发电系统中所用的单个多结电池建立等效电路模型,是利用PSPICE电路仿真软件针对聚光太阳能光伏发电系统中所用的单个多结电池建立等效电路模型。