محاكي ضوئي سريع يعتمد على نموذج الدائرة المكافئة للخلية الكهروضوئية

المحاكي الكهروضوئي (PV) هو نوع معين من الأجهزة الإلكترونية للطاقة المستخدمة لمحاكاة وإنتاج المنحنيات المميزة غير الخطية للوحة أو مجموعة الطاقة الشمسية الفعلية. عادة ما يتطلب الحوسبة السريعة ومحولات الطاقة مع نطاق إخراج واسع. ومع ذلك ، فإن وقت استجابة المحاكي مقيد بعرض النطاق الترددي لجهاز التحكم ، ويجب أن يثبّت المحول للعديد من نقاط التشغيل المختلفة. ومن ثم ، فإن الحلول القائمة على محول الطاقة النقية يكون لها وقت استجابة أبطأ بشكل عام بالمقارنة مع نظام PV الحقيقي. تقدم هذه الورقة محاكي PV يعتمد على نموذج دائرة مكافئة للخلية الكهروضوئية. يتكون من محول مصدر تيار مستمر (CCSC) وسلسلة من الثنائيات لتقليد اللاخطية لأي مصدر PV. يبسط CCSC تصميمات المحول ووحدة التحكم لأنها تعمل عند نقطة ثابتة لكل مستوى تشمس ، مقارنة بالحل القائم على المحول الذي يتطلب محول مصدر الجهد مع نطاقات تشغيل خرج واسعة. تركز هذه الدراسة على جانبين من جوانب تصميم المحاكي الكهروضوئي. أولاً ، يتم شرح تصميم معلمي مفصل من معادلات النموذج إلى استخراج المعلمات الكهروضوئية الحقيقية العملية لتقدير الأداء الكهربائي لمحاكاة الكهروضوئية. ثانيًا ، تم شرح تصاميم CCSC ووحدة التحكم. تم تصميم نموذج أولي تجريبي للتحقق من صحة محاكاة PV. بالإضافة إلى عملية الحالة المستقرة ، يتم أيضًا محاكاة الاستجابة الديناميكية للخلايا المتصلة بالسلسلة للتحقق من فعالية النظام الأساسي المقترح. يتم إجراء كل من المحاكاة والنتائج التجريبية. وقت استجابة نظام المحاكي المقترح مشابه لكل من المنتج التجاري المعياري ونظام PV الحقيقي.