Солнечная панель короткого замыкания

8

Пытаясь измерить ток на выходе солнечной панели, я непреднамеренно замкнул панель.

Я повредил панель? Как я могу проверить, все ли в порядке?

Жоао Триндаде
источник

Ответы:

20

Нет - вы не повредите солнечную батарею, если закоротите ее. Солнечные панели предназначены для непрерывной работы при очень очень близком к их току короткого замыкания.

Хорошим быстрым тестом солнечной панели является ее короткое замыкание в амперметре. Хотя вполне возможно, что солнечная панель может быть повреждена во время работы при коротком замыкании, если она есть, то она неисправна и также была бы повреждена, если бы она работала на полную мощность. Оптимальная рабочая точка солнечной панели обычно составляет около 90% от ее тока короткого замыкания и от около 70% до 85% от ее напряжения разомкнутой цепи. Чем эффективнее панель, тем выше ее оптимальное рабочее напряжение в процентах от напряжения разомкнутой цепи.

Разница в рассеивании на панели между оптимальной рабочей точкой и коротким замыканием настолько близка, что может быть незначительной. Это связано с тем, что солнечная панель близка к тому, чтобы быть источником постоянного тока - она ​​эффективно рассчитана на работу при очень близком к току короткого замыкания.

Диаграмма ниже показывает типичные характеристики солнечных батарей.

  • Технический термин «уровень солнечного света» - «инсоляция». На левой диаграмме показан результат изменения уровня освещенности или инсоляции - 1000 Вт на квадратный метр - это «полный солнечный свет». Они не говорят, какая температура, но в любом случае это будет постоянная температура - обычно 25 ° C используется для цели сравнения.

  • Правая диаграмма показывает результат изменения температуры панели при воздействии полного солнечного света.

Во всех случаях будет видно, что ток панели очень близок к постоянному на любых выбранных кривых, в то время как напряжение варьируется во всем диапазоне. Напряжение 0 (на левой стороне) соответствует короткому замыканию, а максимальное напряжение (на правой стороне) соответствует разомкнутой цепи.

Когда панель начинает загружаться, напряжение уменьшается, и ток быстро возрастает до значения, близкого к значению короткого замыкания, когда прикладывается большая нагрузка. Для большей части его диапазона он очень близок к току короткого замыкания. введите описание изображения здесь


На приведенной ниже диаграмме показано соотношение между током и напряжением плюс мощность, создаваемая на разных уровнях инсоляции.

Посмотрите на красную кривую для примера последствий. При увеличении нагрузки от разомкнутой цепи (около V = 44 вольт, I = 0 ампер) до короткого замыкания (V = 0, I = 5,2) красная кривая мощности вначале быстро возрастает - с 0 Вт при 44 Вольт до 150 Вт при 40 Вольт, затем достигает пика на уровне примерно 36 В / 5,8 А, затем медленнее спадает по мере дальнейшего снижения напряжения. Максимальное значение кривой мощности называется MPP (Maximum Power Point) и является точкой, в которой максимальная энергия может быть извлечена из панели. Обратите внимание, что в этот момент ток начал заметно падать, но незначительно по сравнению со значением короткого замыкания. I = 5,2 A при коротком замыкании и 4,8 A при MPP. Так, при MPP я = 4,8 / 5,2 = 92% I_short_circuit.

введите описание изображения здесь

При MPP V = 36 В или 36/44 = 82% от значения разомкнутой цепи. Если бы эта панель работала при коротком замыкании, ток был бы только на 10% больше, чем при работе на ее MPP. Как видно из кривых красного цвета ./orange/blue, ток и видеосъемка, на которых происходит MPP, изменяются по мере изменения инсоляции. Загрузка панели таким образом, чтобы MP-нагрузка достигалась при всех уровнях инсоляции, называется MPPT (отслеживание максимальной мощности - совершенно новый предмет).


Вот очень хорошая дискуссия об использовании солнечной энергии - на которую стоит обратить внимание.

Это полезный солнечный сайт, который является источником первой диаграммы выше

Это источник второй диаграммы выше

Рассел МакМахон
источник
2
+1 Отличная детализация. Пока я учился в колледже, я работал над многими PV-проектами, и должен сказать, что вы зафиксировали здесь ключевые моменты.
Адам Льюис
4

Закупорка солнечной панели не должна повредить ее, если предположить, что она не слишком сильно нагревается.

Чтобы проверить это, включите свет и посмотрите на напряжение разомкнутой цепи, затем загрузите его и посмотрите на напряжение. Если цифры разумны, то панель в порядке.

Олин Латроп
источник