概念と仕組み
太陽光パネルは、光を電気エネルギーに変換し、負荷によって異なる電圧と電流で動作します。開放電圧と短絡電流は、異なる動作条件に固有の値です。
開いた状態では電流はほぼ0で、閉じた状態では終端電圧はほぼ0であるため、伝送電力も小さい。電圧と電流の積は、動作範囲の中央で最大となる。
関係式と成立条件
P=VI曲線の最大点が最大電力点です。同じ太陽電池でも、日射量や温度が変わると電流・電圧曲線や最適な負荷が変わります。
この実験では、単一ダイオードモデルと固定面積を使用します。さらに、実際のモジュールの影、接続方法、および損失も考慮する必要があります。
仮想実験で読み取る変化
負荷で動作点が変わり、短絡と開放の間で電力が最大になります。
36セル直列、面積0.5 m²の単一ダイオードモデルです。影、直列抵抗、熱の過渡現象は省略します。
重要な関係式と記号
I = Iph − Is[exp(V/(36nVT)) − 1] · P = VI
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| V, I | 動作電圧・電流 | V, A |
| P | 負荷に供給される電力 | W |
例で確かめる
日射強度が一定のとき最大電力点はどう探しますか？
電圧と電流の積が最大の点を探します · 負荷で動作点が変わり、短絡と開放の間で電力が最大になります。
よくある誤解
- 開いた状態の、電圧が最も高い点は、必ずしも最大の電力を負荷に供給される点とはなりません。