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ソーラー パネルのパラメーター化の検証

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この例では、メーカーのデータシートの情報を使用してソーラー パネルをモデル化する方法を示します。データがインポートされ、ソーラー パネルの電流-電圧曲線と電力-電圧曲線を生成するために使用されます。この電力-電圧曲線は、与えられた放射照度レベルとパネル セル温度に対するピーク電力を特定するのに役立つため、インバーターの設計に便利です。

モデル

Solar Panel サブシステム

Solar Panel サブシステムは、直列接続された太陽電池を並列接続したストリングを含むソーラー パネルをモデル化します。太陽電池のストリングは、Simscape™ Electrical™ ライブラリの単一の Solar Cell ブロックによってモデル化されます。並列ストリングの数はワークスペース変数 Np_cell によって定義され、各ストリング内の直列接続セルの数はワークスペース変数 Ns_cell によって定義されます。

複数の太陽電池ストリングを並列で接続すると、モデル内の要素の数が増えるため、シミュレーション速度が低下することがあります。パフォーマンスの低下を防ぐため、制御された電流源が電流を増大させ、要求される並列パス数を満たすようにします。電流源は、Simscape™ Foundation ライブラリの Current-Controlled Current Source ブロックによってモデル化されます。

次のことが暗黙的に仮定されます。

  • すべての太陽電池は同一である。

  • 温度と放射照度レベルは、各セルで同じである。

シミュレーション結果

以下のプロットは、さまざまな放射照度とセル温度に対して、電流と電力を電圧の関数として示しています。次の表は、プロットから抽出されたピーク電力値を示しています。データシートにこのようなプロットが含まれている場合、これを使用して Solar Cell ブロックの正しいパラメーター化を検証できます。

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

リアルタイム シミュレーションの結果

この例は、Intel® 3.5 GHz i7 マルチコア CPU を搭載した Speedgoat Performance リアルタイム ターゲット マシンでテストされました。このモデルは、30 マイクロ秒のステップ サイズでリアル タイム実行できます。