Batterieeigenschaften von Solarwechselrichtern

PV-Batterie
Um ein Solarwechselrichtersystem zu entwickeln, ist es wichtig, zunächst die unterschiedlichen Eigenschaften von Solarzellen (PV-Zellen) zu verstehen. Rp und Rs sind parasitäre Widerstände, die im Idealfall unendlich bzw. Null sind.
Lichtintensität und Temperatur können die Betriebseigenschaften von PV-Batterien erheblich beeinflussen. Der Strom ist direkt proportional zur Lichtintensität, die Lichtänderung hat jedoch kaum Auswirkungen auf die Arbeitsspannung. Allerdings wird die Betriebsspannung von der Temperatur beeinflusst. Eine Erhöhung der Batterietemperatur verringert die Arbeitsspannung, hat jedoch nur geringe Auswirkungen auf den erzeugten Strom. Die folgende Abbildung veranschaulicht den Einfluss von Temperatur und Licht auf das PV-Modul.
Der Einfluss von Änderungen der Lichtintensität auf die Batterieausgangsleistung ist größer als der Einfluss von Temperaturänderungen. Dies gilt für alle gängigen PV-Materialien. Das wichtige Ergebnis der Kombination dieser beiden Effekte ist, dass die Leistung von PV-Zellen mit abnehmender Lichtintensität und/oder steigender Temperatur abnimmt.
Maximaler Leistungspunkt (MPP)
Solarzellen können in einem weiten Spannungs- und Strombereich betrieben werden. Durch kontinuierliches Erhöhen der Widerstandslast der bestrahlten Batterie von Null (Kurzschlussereignis) auf einen hohen Wert (Leerlaufereignis) kann ermittelt werden, dass MPP.MPP der Betriebspunkt ist, bei dem V x I seinen Maximalwert erreicht, und Bei dieser Bestrahlungsintensität kann die maximale Leistung erreicht werden. Die Ausgangsleistung ist Null, wenn ein Kurzschluss (PV-Spannung gleich Null) oder ein offener Stromkreis (PV-Strom gleich Null) auftritt.
Hochwertige monokristalline Silizium-Solarzellen können bei einer Temperatur von 25 Grad C eine Leerlaufspannung von {{0}},60 Volt erzeugen. Bei ausreichender Beleuchtung und einer Lufttemperatur von 25 Grad C ist die Temperatur gegeben Die Temperatur der Batterie kann sich 45 °C nähern, wodurch die Leerlaufspannung auf etwa 0,55 V sinkt. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Leerlaufspannung weiter ab, bis das PV-Modul einen Kurzschluss verursacht.
Die maximale Leistung bei einer Batterietemperatur von 45 Grad C wird üblicherweise bei Bedingungen von 80 Prozent Leerlaufspannung und 90 Prozent Kurzschlussstrom erzeugt. Der Kurzschlussstrom einer Batterie ist nahezu proportional zur Beleuchtungsstärke, und wenn die Beleuchtungsstärke um 80 Prozent abnimmt, darf die Leerlaufspannung nur um 10 Prozent sinken. Bei Batterien geringerer Qualität sinkt die Spannung schneller, wenn der Strom steigt, wodurch die verfügbare Leistungsabgabe von 70 Prozent auf 50 Prozent oder sogar nur auf 25 Prozent sinkt.