แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบทันเวลา

บทคัดย่อ

บทคัดย่อ

บทความนี้เป็นการนำเสนอแบบจำลองเชิงคณิตศาสตร์ของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ โดยสร้างขึ้นจากสมการพื้นฐานของเซลล์แสงอาทิตย์ เพื่อศึกษาผลกระทบของความเข้มแสง, อุณหภูมิ, ตัวแปรของไดโอด, ความต้านทานอนุกรมและขนานต่อจุดจ่ายกำลังไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งจะนำไปพัฒนาวิเคราะห์ในรูปแบบทันเวลา (Real-times) เพื่อนำไปประยุกต์เชื่อมต่อกับวงจรแหล่งจ่ายจริงด้วยการ์ดอินเตอร์เฟส เพื่อเปรียบเทียบผลการจำลองกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในทางพาณิชย์ ทำให้สามารถศึกษาคุณลักษณะของเซลล์แสงอาทิตย์ได้ อีกทั้งยังสามารถใช้ในการพัฒนาระบบควบคุมในงานเซลล์แสงอาทิตย์ได้อีกด้วย จากการทดสอบแบบจำลองพบว่าหากเซลล์มีค่าความต้านทานอนุกรมที่ตํ่าและค่าความต้านทานขนานที่สูงจะทำให้ได้ค่ากำลังไฟฟ้าขาออกและฟิลล์แฟคเตอร์ที่สูงขึ้น ตัวแปรไดโอดและอุณหภูมิทำงานของเซลล์ส่งผลต่อแรงดันขาออกของเซลล์แสงอาทิตย์และความเข้มแสงจะเป็นสัดส่วนโดยตรงต่อกระแสขาออกของเซลล์แสงอาทิตย์

คำสำคัญ: แผงเซลล์แสงอาทิตย์ ความเข้มแสง อุณหภูมิ

Abstract

This article presents the mathematical model of the photovoltaic(PV) cell/module using general equations of solar cell in order to study the effect of solar irradiance, temperature, diode model parameter, series and shunt resistance of the PV cell compared to the output power. It will lead to analysis and development of the PV simulator using a DSP interfacing card, and it may be useful in comparing with commercial PV cell performance, and it is also useful in development of the PV control system. The results of the PV model show therefore that the prcell must have a high value of shunt resistor and a low value of series resistor for giving more output power and higher Fill Factor. The diode parameter and temperature affects the change in the open circuit voltage of a cell. From the simulation result it can be observed that as solar radiation falling on a PV cell is reduced, both short circuit current and open circuit voltage decrease, but the change in open circuit voltage is not as prominent with incident solar radiation as it is with short circuit current, which varies almost directly proportional to the solar irradiance

Keywords: Photovoltaic module, irradiance, temperature.