太陽電池のスパイスモデルの基礎 (22apr2015)

1. 太陽電池の SPICE モデルの等価回路図*PART NUMBER: HEM125PA*MANUFACTURER: HONDA2. 太陽電池の出力特性シミュレーション3. 太陽光システム全体シミュレーション　 3.1 直列接続　 3.2 並列接続4. 太陽電池の逆特性の SPICE モデル

太陽電池のスパイスモデルの基礎

2015 年 4 月 22 日堀米　毅

http://www.tsuyoshi-horigome.com/1Copyright (CC) Tsuyoshi Horigome 2014

http://www.tsuyoshi-horigome.com/

2Copyright (CC) Tsuyoshi Horigome 2014

R s

R s h

電流源 IDC ダイオード抵抗抵抗

1. 太陽電池の SPICE モデルの等価回路図

太陽電池の SPICE モデルは出力特性に再現性があるモデルです。



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⇒ .asyPSpice の回路図シンボル⇒ .olb


太陽電池の出力特性の評価回路図

2. 太陽電池の出力特性シミュレーション


太陽電池モデルのシミュレーション結果


Iout[A]

Vout[V]


太陽電池モデルのシミュレーション結果


Wout[W]

Vout[V]


太陽電池モデルの出力特性の解析精度

V_V1I(Isence)* V(V1:+)

SEL>>

I(Isence) Vpm Voc

Pmax

IpmIsc


Symbol Measurement Simulation %Error

Pmax 124.700 124.700 0.000Vmp 215.000 215.000 0.000Imp 0.580 0.580 0.000Isc 0.660 0.660 0.000Voc 280.000 277.869 -0.761


3. 太陽光システム全体シミュレーション　 3.1 直列 2 接続


3. 太陽光システム全体シミュレーション　 3.1 直列 2 接続

Vout[V]

Wout[W]

Iout[A]

Vout_2cells=2XVout_1cell


3. 太陽光システム全体シミュレーション　 3.2 並列 2 接続


3. 太陽光システム全体シミュレーション　 3.2 並列 2 接続

Vout[V]

Wout[W]

Iout[A]

Iout_2cells=2XIout_1cell

太陽電池の逆特性の SPICE モデルについて

モデルパラメータで表現する方法　① 関数で表現する方法　②

【メリット】収束性が良い逆特性のモデリングが容易

【デメリット】逆特性の変極点が鋭角

【デバイスモデリング手法】順方向特性と逆方向特性には独立性がある(1) 順方向特性(2) 逆方向特性

【メリット】再現性が高い

【デメリット】収束性が懸念 (ABM を使用するため )

【デバイスモデリング手法】逆特性の関数を変更した場合、再度順方向の再モデリングが必要(1) 順方向特性(2) 逆方向特性(3) 順方向特性の再デバイスモデリング

4. 太陽電池の逆特性の SPICE モデル


モデルパラメータで表現する方法　①



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シミュレーションデータ

単セル出力特性シミュレーション2 直列出力特性シミュレーション

2 並列出力特性シミュレーション

太陽電池のスパイスモデルの基礎 (22apr2015)

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