태양 전지판 파라미터화 검증

이 예제에서는 제조업체 데이터시트의 데이터를 사용하여 태양 전지판을 모델링하는 방법을 보여줍니다. 이 예제는 데이터시트의 데이터를 사용하여 태양 전지판의 전류-전압 곡선과 전력-전압 곡선을 생성합니다. 일조 강도 수준과 전지판 셀 온도가 주어지면 전력-전압 곡선을 이용하여 피크 전력을 식별할 수 있습니다. 이 피크 전력은 인버터 설계 시 유용하게 사용됩니다.

모델

Solar Panel 서브시스템

Solar Panel 서브시스템은 직렬로 연결된 태양전지 셀들이 스트링을 구성하고, 이러한 스트링들이 병렬로 연결된 태양 전지판을 모델링합니다. 태양전지 스트링은 Simscape™ Electrical™ 라이브러리의 Solar Cell 블록 하나를 사용하여 모델링됩니다. 작업 공간 변수 Np_cell과 Ns_cell은 각각 병렬 스트링의 수와 각 스트링에 직렬로 연결된 셀의 수를 정의합니다.

여러 개의 태양전지 셀을 병렬로 연결하면 모델 내 요소 개수가 늘어나기 때문에 시뮬레이션 속도가 느려집니다. 성능 저하를 피하기 위해, 제어되는 전류원이 필요한 병렬 경로 수를 충족하도록 전류를 증가시킵니다. 이 전류원은 Simscape™ Foundation Library의 Current-Controlled Current Source 블록에 의해 모델링됩니다.

다음 조건을 묵시적으로 가정합니다.

• 모든 태양전지 셀은 동일합니다.

• 각 셀의 온도와 일조 강도 수준은 동일합니다.

시뮬레이션 결과

이 플롯은 다양한 일조 강도와 셀 온도에서의 전류와 전력을 전압 함수로 나타냅니다. 테이블은 플롯에서 추출한 피크 전력 값을 보여줍니다. 데이터시트에 유사한 플롯이 있다면, 이 플롯을 Solar Cell 블록의 올바른 파라미터화를 검증하는 데 사용할 수 있습니다.

Maximum power operating points
    PanelIrradiance    CellTemperature    MaximumCurrent    MaximumVoltage    MaximumPower
    _______________    _______________    ______________    ______________    ____________

          200                25               1.5067             27.11           40.847   
          500                25               3.7887            29.066           110.12   
         1000                25               7.6059            30.557           232.41   
          200                50               1.4954             23.88           35.712   
          500                50               3.7665            25.992           97.899   
         1000                50               7.5762            27.576           208.92   

실시간 시뮬레이션의 결과

이 예제는 Intel® 3.5 GHz i7 멀티코어 CPU가 탑재된 Speedgoat Performance 실시간 타깃 머신에서 테스트되었습니다. 이 모델은 실시간으로 30마이크로초의 스텝 크기로 실행할 수 있습니다.