太陽光システムの影のシミュレーション(直列並列接続構成)
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太陽光システムの影のシミュレーション(直列並列接続構成)
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太陽光システムの影のシミュレーション(直列並列接続構成)
- 1. 1.太陽電池のSPICEモデルの識別化 *PART NUMBER: HEM125PA *MANUFACTURER: HONDA 2.太陽電池の出力特性シミュレーション 3.太陽光システムの影のシミュレーション (直列並列接続構成の太陽光システム) 4.バイパスダイオードで出力特性を改善する Appendix 1 ブロッキングダイオード 影の影響を考慮した 太陽光システム(直列並列接続構成) シミュレーション 1Copyright(C) Bee Technologies 2014 2014年12月30日 ビー・テクノロジー 堀米 毅
- 2. 2Copyright(C) Bee Technologies 2014 Rs Rsh 電流源 IDC ダイオード 抵抗 抵抗 1.太陽電池のSPICEモデルの識別化 太陽電池のSPICEモデルは出力特性(順方向特性のみ)に再現性 があるモデルです。
- 3. 3Copyright(C) Bee Technologies 2014 1.太陽電池のSPICEモデルの識別化
- 4. 4Copyright(C) Bee Technologies 2014 太陽電池の等価回路の箇所を回路図 シンボルにする。回路図シンボルは、 ツールに依存性があります。 LTspiceの回路図シンボル⇒.asy PSpiceの回路図シンボル⇒ .olb 1.太陽電池のSPICEモデルの識別化
- 5. 5Copyright(C) Bee Technologies 2014 1.太陽電池のSPICEモデルの識別化 10個の太陽電池モデルの識別化を行う *$ *PART NUMBER: HEM125PA *MANUFACTURER: HONDA *REMARK:Pmax=124.7(W) *All Rights Reserved Copyright (c) Bee Technologies Inc. 2014 .SUBCKT HEM125PA Plus Minus R_RS1 N00A Plus 500.3637m R_Rsh1 Minus N00A 193.200k D_D1 N00A Minus DIODE_HEM125PA I_I1 Minus N00A DC 0.66001 .Model DIODE_HEM125PA D + IS=52.4058u + N=1.1374k + RS=300.5273m + IKF=0 .ENDS *$ 太陽電池の基本モデル
- 6. 6Copyright(C) Bee Technologies 2014 1.太陽電池のSPICEモデルの識別化 *$ *PART NUMBER: HEM125PA *MANUFACTURER: HONDA *REMARK:Pmax=124.7(W) *All Rights Reserved Copyright (c) Bee Technologies Inc. 2014 .SUBCKT HEM125PA Plus Minus R_RS1 N00A Plus 500.3637m R_Rsh1 Minus N00A 193.200k D_D1 N00A Minus DIODE_HEM125PA I_I1 Minus N00A DC 0.66001 .Model DIODE_HEM125PA D + IS=52.4058u + N=1.1374k + RS=300.5273m + IKF=0 .ENDS *$ HEM125PA_01 HEM125PA_02 HEM125PA_03 HEM125PA_04 HEM125PA_05 HEM125PA_06 HEM125PA_07 HEM125PA_08 HEM125PA_09 HEM125PA_10 SPICEモデルのネットリスト記述についてモデルも名称について10個の 識別化をする
- 7. 7Copyright(C) Bee Technologies 2014 1.太陽電池のSPICEモデルの識別化 回路図シンボルファイルの属性についても10個の識別化を行う。 HEM125PA_01 HEM125PA_02 HEM125PA_03 HEM125PA_04 HEM125PA_05 HEM125PA_06 HEM125PA_07 HEM125PA_08 HEM125PA_09 HEM125PA_10
- 8. 8Copyright(C) Bee Technologies 2014 1.太陽電池のSPICEモデルの識別化 SPICEモデルは、Subフォルダへ 回路図シンボルは、Symフォルダへ コピー(格納)します。
- 9. 9Copyright(C) Bee Technologies 2014 2.太陽電池の出力特性シミュレーション 5直列2並列構成
- 10. 10Copyright(C) Bee Technologies 2014 太陽電池モデルのシミュレーション結果(All Cells is 100%) 2.太陽電池の出力特性シミュレーション 出力特性シミュレーション
- 11. 11Copyright(C) Bee Technologies 2014 3.太陽光システムの影のシミュレーション 50%に発電 が低下 した場合
- 12. 12Copyright(C) Bee Technologies 2014 3.太陽光システムの影のシミュレーション SPICEモデルの変更 発電を100%から50%に変更する *$ *PART NUMBER: HEM125PA *MANUFACTURER: HONDA *REMARK:Pmax=124.7(W) *All Rights Reserved Copyright (c) Bee Technologies Inc. 2014 .SUBCKT HEM125PA_08 Plus Minus R_RS1 N00A Plus 500.3637m R_Rsh1 Minus N00A 193.200k D_D1 N00A Minus DIODE_HEM125PA I_I1 Minus N00A DC 0.66001 .Model DIODE_HEM125PA D + IS=52.4058u + N=1.1374k + RS=300.5273m + IKF=0 .ENDS *$ I_I1 Minus N00A DC 0.66001の値を50%にする 0.66001/2=0.330005 *$ *PART NUMBER: HEM125PA *MANUFACTURER: HONDA *REMARK:Pmax=124.7(W) *All Rights Reserved Copyright (c) Bee Technologies Inc. 2014 .SUBCKT HEM125PA_08 Plus Minus R_RS1 N00A Plus 500.3637m R_Rsh1 Minus N00A 193.200k D_D1 N00A Minus DIODE_HEM125PA I_I1 Minus N00A DC 0.330005 .Model DIODE_HEM125PA D + IS=52.4058u + N=1.1374k + RS=300.5273m + IKF=0 .ENDS *$ 100%の発電の場合 50%の発電の場合
- 13. 13Copyright(C) Bee Technologies 2014 3.太陽光システムの影のシミュレーション
- 14. 14Copyright(C) Bee Technologies 2014 3.太陽光システムの影のシミュレーション
- 15. 15Copyright(C) Bee Technologies 2014 3.太陽光システムの影のシミュレーション 1つの太陽光パネルの出力低下で全体システムの出力が 低下していることが観察できます。 バイパスダイオードを採用することで、出力低下を改善させる
- 16. 16Copyright(C) Bee Technologies 2014 4.バイパスダイオードで出力特性を改善する 電流の流れ
- 17. 17Copyright(C) Bee Technologies 2014 4.バイパスダイオードで出力特性を改善する D1がバイパスダイオード。バイパスダイオードには損失が少ない ダイオードを採用する。ショットキバリアダイオード、MOSFETのボディ・ ダイオードも採用されることもあります。
- 18. 18Copyright(C) Bee Technologies 2014 4.バイパスダイオードで出力特性を改善する バイパス・ダイオードのSPICEモデルのネットリスト *$ * PART NUMBER: FSF10A40 * MANUFACTURER: Nihon Inter Electronics Corporation * REMARK: VR=400V, Io=10A * All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2014 .MODEL FSF10A40 D + IS=937.15E-6 N=4.9950 RS=10.391E-3 IKF=5.5300E3 + BV=400 IBV=30.00E-6 ISR=0 TT=0 *$ 順方向特性と耐圧のみに再現性があるSPICEモデルです。 バイパス・ダイオードとして、日本インターのFSF10A40を採用しました。
- 19. 19Copyright(C) Bee Technologies 2014 4.バイパスダイオードで出力特性を改善する 出力低下の太陽電池にバイパスダイオードを追加する
- 20. 20Copyright(C) Bee Technologies 2014 4.バイパスダイオードで出力特性を改善する バイパスダイオードの追加して、出力特性を改善した シミュレーション結果
- 21. 21Copyright(C) Bee Technologies 2014 直列並列接続において、1枚でも太陽電池の発電効率が悪いと、全体システムに おいて、出力特性の影響が非常に大きく影響することがわかります。 そこに、バイパスダイオードを採用すると、発電効率が向上することが わかります。 このシミュレーションのテンプレートを利用して、各太陽光パネルの日射量を 変更し、バイパスダイオードも追記しながら、全体システムの出力特性を 描いてみて下さい。 4.バイパスダイオードで出力特性を改善する
- 22. 22Copyright(C) Bee Technologies 2014 Appendix 1 ブロッキングダイオード ブロッキングダイオード 逆流防止のダイオード