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光伏组件额定工作温度建模教学与实验室测量
1
作者 王磊 全鹏 +1 位作者 郭苏 谢世博 《实验室检测》 2024年第11期12-16,共5页
光伏组件额定工作温度(normal module operation temperature,NMOT)对分析组件实际发电性能具有重要作用,但难以准确测量。在传热学实验教学中,通过引入光伏组件温升案例以拓宽教学案例范围,培养了学生采用传热机理解决光伏组件温升建... 光伏组件额定工作温度(normal module operation temperature,NMOT)对分析组件实际发电性能具有重要作用,但难以准确测量。在传热学实验教学中,通过引入光伏组件温升案例以拓宽教学案例范围,培养了学生采用传热机理解决光伏组件温升建模的工程问题解决能力,拓宽了学生光伏发电影响因素知识内容。最终,分析得到光伏组件温升特性模型的理论计算方法,并设计实验验证该模型的准确性,运用所验证的模型计算光伏组件的NMOT。 展开更多
关键词 额定工作温度 光伏组件温升 热模型 实验教学实践
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全向移动光伏清扫机器人清扫特性分析与优化 被引量：1
2
作者 梁艺 王伟振 +3 位作者 汪步云 全鹏 孙凯 汪玉冰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期32-38,共7页
针对光伏组件灵活、安全清扫问题,设计一种全向移动式光伏清扫机器人构型,采用四轮差速建模法、轮组电磁制动分析,确定机器人构型的合理性。针对现有移动式清扫方式的局限性,研究新型滚刷除尘、管道吸尘同步清扫方法。通过CFD仿真方法,... 针对光伏组件灵活、安全清扫问题,设计一种全向移动式光伏清扫机器人构型,采用四轮差速建模法、轮组电磁制动分析,确定机器人构型的合理性。针对现有移动式清扫方式的局限性,研究新型滚刷除尘、管道吸尘同步清扫方法。通过CFD仿真方法,建立机器人吸尘管道、清扫机构流场仿真模型,完成结构模型的清扫特性分析与结构优化仿真,以及实际清扫效果对比评价试验。试验结果表明:设计的清扫机器人能实现86.5%清扫效率,同时改善了运动制动能力。 展开更多
关键词 光伏组件 清扫机器人 结构优化 流场仿真 清扫试验
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双面光伏组件发电性能影响因素理论与实验研究 被引量：5
3
作者 张臻 王磊 +3 位作者 秦志光 伍敏燕 许传佳 全鹏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期171-179,共9页
基于视角系数模型,理论计算与实验分析双面光伏组件的背面辐照度分布,根据组件背面的辐照度模型和太阳电池等效电路的单二极管模型,采用I-V曲线叠加法计算其微失配损耗;并提出简化反射光谱模型准确计算反射太阳光谱,以光谱失配因子量化... 基于视角系数模型,理论计算与实验分析双面光伏组件的背面辐照度分布,根据组件背面的辐照度模型和太阳电池等效电路的单二极管模型,采用I-V曲线叠加法计算其微失配损耗;并提出简化反射光谱模型准确计算反射太阳光谱,以光谱失配因子量化反射光谱对双面组件背面发电性能的影响,结合组件背面辐射视角系数模型,建立双面组件背面功率输出的计算方法。针对影响双面光伏组件发电性能影响因素,进行仿真和实验,结果表明:双面光伏组件的因背面辐照不均匀引起的微失配损失一般小于3.0%,草地、水泥地面、雪地的损失分别为0.3%~0.5%、0.5%~1.0%、1.0%~3.0%,由于光伏组件安装架的遮挡,微失配损失将增加0.5%~3.3%;不同安装地面下,双面光伏组件背面反射光谱差异大,通过反射光谱修订能将双面光伏组件背面功率预测准确率由76.3%提升到92.3%。 展开更多
关键词 辐照 光谱分析 输出功率 双面光伏组件
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并网光伏发电项目的LCOE分析 被引量：62
4
作者 陈荣荣 孙韵琳 +1 位作者 陈思铭 沈辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第5期731-735,共5页
围绕并网光伏发电系统的度电成本/平准化电力成本(LCOE)水平进行了分析讨论。针对LCOE的评估依据和测算方法,提出一种适用于我国光伏发电项目的 LCOE评估模型。利用该模型对影响LCOE的几个典型因素进行了敏感性分析;测算了我国光伏发电... 围绕并网光伏发电系统的度电成本/平准化电力成本(LCOE)水平进行了分析讨论。针对LCOE的评估依据和测算方法,提出一种适用于我国光伏发电项目的 LCOE评估模型。利用该模型对影响LCOE的几个典型因素进行了敏感性分析;测算了我国光伏发电项目的 LCOE水平;预测了光伏发电项目的 LCOE发展。 展开更多
关键词 并网光伏系统 度电成本/平准化电力成本 折现率
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晶体硅光伏组件热斑失效问题研究 被引量：12
5
作者 张映斌 夏登福 +3 位作者 全鹏 冯志强 杨平雄 褚君浩 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1854-1861,共8页
以不同反向漏电流等级的多晶硅太阳电池封装成的光伏组件和实际发生热斑失效的光伏组件为研究对象,通过数值模拟和实验研究的方法,对晶体硅光伏组件热斑失效的机理和规律进行理论分析与实验验证。研究结果表明:在阴影遮挡环境下被遮挡... 以不同反向漏电流等级的多晶硅太阳电池封装成的光伏组件和实际发生热斑失效的光伏组件为研究对象,通过数值模拟和实验研究的方法,对晶体硅光伏组件热斑失效的机理和规律进行理论分析与实验验证。研究结果表明:在阴影遮挡环境下被遮挡组件区域温度和太阳电池反向电流成正向相关性,即反向漏电流越大,组件温度越高;实验同时发现即使在完全无阴影遮挡的情况下,光伏组件也可能因组件封装过程中存在虚焊、空焊等接触不良连接点,形成微小间隙,引发电弧效应,从而导致严重的热斑失效。 展开更多
关键词 光伏组件 热斑失效 反向漏电流 接触不良 电弧效应
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基于主成分分析和马氏距离的光伏系统健康状态研究 被引量：13
6
作者 丁坤 刘振飞 +2 位作者 高列 樊嘉杰 茅静 《可再生能源》 CAS 北大核心 2017年第1期1-7,共7页
为准确评估光伏系统的性能状态,保障电网的安全运行,首先,以预测与健康管理技术为基础,利用多元统计分析理论,建立基于主成分分析和马氏距离的光伏系统健康状态评估方法,采用主成分分析对原始多维输入变量进行预处理,利用马氏距离表征... 为准确评估光伏系统的性能状态,保障电网的安全运行,首先,以预测与健康管理技术为基础,利用多元统计分析理论,建立基于主成分分析和马氏距离的光伏系统健康状态评估方法,采用主成分分析对原始多维输入变量进行预处理,利用马氏距离表征光伏系统的健康程度;然后,通过旁路实验和模拟灰尘实验验证了该光伏系统健康状态评估方法能够避免PR方法评价结果的"伪正常"现象;最终,通过实验对该光伏系统健康状态评估方法与PR方法进行对比分析。研究结果表明,与PR方法相比,该光伏系统健康状态评估方法能够更加灵敏、准确地反映光伏系统的性能状态。 展开更多
关键词 光伏系统 预测与健康管理技术 健康状态 主成分分析 马氏距离 光伏系统性能比
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光伏组件热斑案例失效分析与影响因素研究 被引量：18
7
作者 张臻 单立 +3 位作者 王磊 吴晋禄 全鹏 姜猛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期271-278,共8页
通过调研实际运行光伏电站中光伏组件热斑失效数据,定义典型热斑类别,分析电池间显著温差、电池串失效、玻璃与电池碎裂等不同热斑类型的产生原因与机理。在此基础上选择不同漏电流与缺陷类型的太阳电池,封装成特定组件,实验测试并分析... 通过调研实际运行光伏电站中光伏组件热斑失效数据,定义典型热斑类别,分析电池间显著温差、电池串失效、玻璃与电池碎裂等不同热斑类型的产生原因与机理。在此基础上选择不同漏电流与缺陷类型的太阳电池,封装成特定组件,实验测试并分析电池漏电流随温度的变化趋势,以及漏电流分布与电池热斑温度的相关性。并设计光伏系统模拟太阳电池失配情况,进行热斑试验,验证热斑对组件电性能输出的影响,并分析最严重热斑产生条件。 展开更多
关键词 可靠性 光伏组件 热斑 失配
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光伏组件表面积灰对其发电性能的影响 被引量：36
8
作者 张风 白建波 +2 位作者 郝玉哲 张臻 姜猛 《电网与清洁能源》 2012年第10期82-86,共5页
利用计算机模拟的方法对有灰尘沉积的光伏组件输出性能进行研究,采用MATLAB/SIMULINK模拟灰尘沉积对光伏组件输出性能的影响,得到不同灰尘沉积情况下的光伏组件的输出特性曲线,由特性曲线可以看出,随着灰尘沉积的增多,最大功率点功率下... 利用计算机模拟的方法对有灰尘沉积的光伏组件输出性能进行研究,采用MATLAB/SIMULINK模拟灰尘沉积对光伏组件输出性能的影响,得到不同灰尘沉积情况下的光伏组件的输出特性曲线,由特性曲线可以看出,随着灰尘沉积的增多,最大功率点功率下降明显。在理论研究的基础上,搭建实验平台进行实验研究,结果证明仿真结果是有效可信的。 展开更多
关键词 灰尘沉积 光伏组件性能 MATLAB模拟 功率损失
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光伏并网电站仿真与决策优化软件设计 被引量：7
9
作者 白建波 曹阳 +2 位作者 郝玉哲 张臻 姜猛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2022-2029,共8页
针对太阳能光伏并网电站系统,建立"太阳能辐照+光伏组件+逆变器+损耗"一系列数学模型,采用编程软件实现光伏电站并网系统的仿真和决策优化设计软件。该软件主要以世界各地典型年气象数据为基础,用以仿真获得光伏阵列表面辐照... 针对太阳能光伏并网电站系统,建立"太阳能辐照+光伏组件+逆变器+损耗"一系列数学模型,采用编程软件实现光伏电站并网系统的仿真和决策优化设计软件。该软件主要以世界各地典型年气象数据为基础,用以仿真获得光伏阵列表面辐照度、光伏阵列发电功率、光伏逆变器输出功率、系统总损失以及系统净输出发电参数等,其结果能反映实际电站建成后的发电情况。 展开更多
关键词 并网光伏电站 优化设计软件 性能仿真 决策优化设计
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非均匀辐照下光伏组件旁通二极管可靠性研究 被引量：3
10
作者 张臻 王磊 +3 位作者 蔡一凡 丁坤 全鹏 徐健美 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期355-360,共6页
通过调研光伏组件室外运行与室内测试条件下光伏旁通二极管实际失效数据,分析光伏旁通二极管失效概率与工作温度、运行时间等的关系。通过环境箱和双极电源结合,设置高温加正向偏置、高低温循环加正向偏置、高低温循环加反向偏置、正反... 通过调研光伏组件室外运行与室内测试条件下光伏旁通二极管实际失效数据,分析光伏旁通二极管失效概率与工作温度、运行时间等的关系。通过环境箱和双极电源结合,设置高温加正向偏置、高低温循环加正向偏置、高低温循环加反向偏置、正反向偏置循环的室内测试条件,模拟典型光伏组件表面非均匀辐照分布情况下旁路二极管的工作情况并进行耐久性实验。实验结果表明:较高环境温度时,因固定遮挡引起的旁通二极管长期正向偏置情况下,光伏组件存在失效风险。 展开更多
关键词 可靠性 光伏组件 旁通二极管 热斑
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多种类型硅电池光伏组件性能模拟的复合方法 被引量：3
11
作者 白建波 郝玉哲 +2 位作者 张臻 刘升 姜猛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1586-1591,共6页
提出一种新的多种类型硅电池光伏组件性能模拟的复合方法,该方法根据光伏组件生产厂商提供的标准测试条件下铭牌参数值,首先利用简化的四参数模型得出高精度光伏组件的I-V曲线,进而对该I-V曲线利用分段拟合的方法得出电池电流方程的微... 提出一种新的多种类型硅电池光伏组件性能模拟的复合方法,该方法根据光伏组件生产厂商提供的标准测试条件下铭牌参数值,首先利用简化的四参数模型得出高精度光伏组件的I-V曲线,进而对该I-V曲线利用分段拟合的方法得出电池电流方程的微分方程在短路及开路状态下的通用求解模型,在此基础上利用五参数模型得到串联电阻Rs、并联电阻Rsh、光生电流Iph、反向饱和电流Io以及二极管理想因子n这5个电性能参数的解析解。该方法解决了五参数模型中所需的电池电流方程的微分方程在短路及开路状态下的值不能直接从组件铭牌参数中获取的问题,将计算结果与实验数据分析比较,结果表明该方法具有较高的计算精度,可为深入分析光伏组件在多种复杂情况下的性能输出提供重要手段。 展开更多
关键词 光伏组件 性能模拟 五参数方法 四参数方法
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一种阴影情况下光伏组件输出特性的计算方法 被引量：6
12
作者 郝玉哲 白建波 +2 位作者 张臻 姜猛 刘升 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第9期11-15,共5页
提出了一种计算阴影遮挡情况下组件输出特性的方法。该方法首先根据流经组件的电流对被遮挡电池及其所在电池串的输出特性进行分析,在此基础上对旁路二极管的伏安特性进行理论分析,进而判定旁路二极管导通状态,从而计算出光伏组件在阴... 提出了一种计算阴影遮挡情况下组件输出特性的方法。该方法首先根据流经组件的电流对被遮挡电池及其所在电池串的输出特性进行分析,在此基础上对旁路二极管的伏安特性进行理论分析,进而判定旁路二极管导通状态,从而计算出光伏组件在阴影遮挡情况下的多峰特性。经试验验证,此种方法可精确地模拟复杂遮挡情况下光伏组件的输出特性,对于各种阴影遮挡情况下的峰值点的最大误差在3%以内。该方法较传统的失配情况下基于一个电池单元并联一个保护旁路二极管的计算方法更符合实际,具有较强的实用价值。 展开更多
关键词 光伏组件 性能模拟 阴影遮挡 旁路二极管
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非均匀辐照下TCT结构光伏阵列输出特性研究 被引量：6
13
作者 丁坤 顾鸿烨 +3 位作者 陈富东 李元良 茅静 江竞宇 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第4期500-504,共5页
网络状连接方式(Total-Cross-Tied,TCT)结构光伏阵列在组件表面辐照度轻度不均匀情况下输出稳定性最优,其阵列输出特性具有重要的研究意义。文章以一种基于Matlab/Simulink中S-Function Builder模块建立的光伏组件仿真模型为基础,从组... 网络状连接方式(Total-Cross-Tied,TCT)结构光伏阵列在组件表面辐照度轻度不均匀情况下输出稳定性最优,其阵列输出特性具有重要的研究意义。文章以一种基于Matlab/Simulink中S-Function Builder模块建立的光伏组件仿真模型为基础,从组件电流电压变化的角度分析了TCT结构光伏阵列在非均匀辐照下的输出特性曲线,结果表明:TCT结构光伏阵列在不同失配条件下具有不同输出特点,为以后电站的建设规划与运营维护提供了参考依据。 展开更多
关键词 非均匀辐照 TCT结构光伏阵列 电压电流输出特性
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基于模糊聚类的光伏组件功率输出模型研究 被引量：3
14
作者 丁坤 高列 +3 位作者 茅静 刘振飞 覃思宇 冯莉 《电网与清洁能源》 北大核心 2016年第8期100-104,共5页
在光伏组件工程用功率输出模型的基础上提出了一种改进模型。基于模糊聚类方法将多晶硅组件户外测试数据、环境参数以天为单位聚类,聚类结果为晴天、多云、阴天、雨天、多云转阴和多云转雨。再由每一类聚类结果依次分析组件输出功率与... 在光伏组件工程用功率输出模型的基础上提出了一种改进模型。基于模糊聚类方法将多晶硅组件户外测试数据、环境参数以天为单位聚类,聚类结果为晴天、多云、阴天、雨天、多云转阴和多云转雨。再由每一类聚类结果依次分析组件输出功率与组件温度以及太阳辐照度之间关系,最后验证了该模型的准确性。 展开更多
关键词 功率输出模型 光伏组件 改进模型 模糊聚类
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光伏虚拟同步发电机控制策略 被引量：8
15
作者 韦徵 李飞 +1 位作者 余勇 陈奕峰 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期73-76,104,共5页
为了提升新能源发电并网友好性,此处提出基于虚拟同步发电机(VSG)算法的光伏并网逆变器整体系统架构及控制策略,所提出的光伏VSG(PV-VSG)在兼顾最大功率点跟踪(MPPT)控制的同时,具备了自主参与电网调频/调压、惯量阻尼等一系列同步发电... 为了提升新能源发电并网友好性,此处提出基于虚拟同步发电机(VSG)算法的光伏并网逆变器整体系统架构及控制策略,所提出的光伏VSG(PV-VSG)在兼顾最大功率点跟踪(MPPT)控制的同时,具备了自主参与电网调频/调压、惯量阻尼等一系列同步发电机外特性,有效提高了新能源光伏发电系统的并网友好性,促进新能源消纳。系统仿真及现场示范运行实验结果充分表明了所提出的基于VSG算法的光伏并网逆变器系统整体控制策略的有效性和正确性。 展开更多
关键词 光伏并网逆变器 虚拟同步发电机 控制策略
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聚光跟踪一体化光伏组件设计与性能分析 被引量：1
16
作者 张臻 吴军 +2 位作者 贾朋 邵玺 祝曾伟 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1733-1736,共4页
针对目前占光伏主要市场的常规晶体硅太阳电池,提出了聚光器、太阳跟踪机构一体化太阳电池组件方案,该聚光组件通过旋转与移动棱镜组可以达到较好的聚光与跟踪太阳的效果。通过光学模拟计算设计聚光跟踪一体化组件棱镜组结构与棱镜组移... 针对目前占光伏主要市场的常规晶体硅太阳电池,提出了聚光器、太阳跟踪机构一体化太阳电池组件方案,该聚光组件通过旋转与移动棱镜组可以达到较好的聚光与跟踪太阳的效果。通过光学模拟计算设计聚光跟踪一体化组件棱镜组结构与棱镜组移动轨迹使之达到最优聚光效果,提出了不同几何聚光比聚光跟踪一体化组件的温度分布与散热计算模型以及表面辐照强度分布不均匀情况下聚光跟踪一体化组件电性能输出计算模型,并根据温度场分布的模拟计算与实验测试数据,评估了聚光跟踪一体化组件不同聚光比情况下实际工作温度与辐照强度分布对输出电性能的影响以及跟踪失效情况的安全性与可靠性。 展开更多
关键词 聚光 太阳跟踪 光伏 多棱镜 太阳电池组件
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晶体硅光伏组件初始光致衰减评估方法研究 被引量：4
17
作者 肖桃云 沈艳萍 +1 位作者 张臻 吴晋禄 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1729-1732,共4页
光致衰减是掺硼晶体硅组件的常见现象。通过室内稳态模拟实验和室外自然光暴晒实验,研究了晶体硅组件的初始光致衰减现象,定量化分析了晶体硅组件初始光致衰减达稳定时的总辐照量,探讨了负载方式、通风条件等对晶体硅组件初始光致衰减... 光致衰减是掺硼晶体硅组件的常见现象。通过室内稳态模拟实验和室外自然光暴晒实验,研究了晶体硅组件的初始光致衰减现象,定量化分析了晶体硅组件初始光致衰减达稳定时的总辐照量,探讨了负载方式、通风条件等对晶体硅组件初始光致衰减程度的影响。结果表明,单晶组件的初始光致衰减较多晶组件规律性要好;不同负载方式中,组件开路情况下衰减最小,并网与短路方式下基本一致;通风条件的恶劣会加大组件的初始光致衰减程度。 展开更多
关键词 光致衰减 辐照量 暴晒 稳态模拟器
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光伏组件热斑效应研究 被引量：4
18
作者 王乐 陈雪 +2 位作者 张舒 王法泽 王军 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期155-161,共7页
该文对目前主流的p型光伏组件产品特别是大尺寸太阳电池所制备光伏组件的热斑温度进行测试研究,具体分析影响热斑温度的关键影响因素,被遮挡太阳电池的热斑温度由单位面积上耗散的功率Φq决定,即与单串太阳电池片数量、太阳电池片漏电... 该文对目前主流的p型光伏组件产品特别是大尺寸太阳电池所制备光伏组件的热斑温度进行测试研究,具体分析影响热斑温度的关键影响因素,被遮挡太阳电池的热斑温度由单位面积上耗散的功率Φq决定,即与单串太阳电池片数量、太阳电池片漏电流、太阳电池片漏电流的分布相关,太阳电池片漏电点处的非均匀加热是热斑局部温度偏高的主要原因。同时对单串太阳电池片数相对较多的光伏组件热斑风险控制进行探讨,反偏电压下太阳电池漏电流值的控制能有效降低热斑温度,通过红外测试对一定反偏电压下太阳电池漏电点与非漏电区域太阳电池片温差分档,可进一步控制热斑风险。 展开更多
关键词 太阳电池 光伏组件 漏电流控制 热斑温度 遮挡比
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n型高效光伏组件发电性能研究 被引量：11
19
作者 任涛 韩一峰 +3 位作者 韩硕 王乐 王军 Lund Peter 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期13-18,共6页
该文基于海南某小型光伏电站测试项目,收集p型和n型2种光伏组件在2021年的发电量数据,对比分析这2种组件在不同月份下的单瓦日均发电量,验证n型光伏组件相较于p型组件发电效率方面的优越性。在光伏电站实际工作条件下测试辐照度和温度对... 该文基于海南某小型光伏电站测试项目,收集p型和n型2种光伏组件在2021年的发电量数据,对比分析这2种组件在不同月份下的单瓦日均发电量,验证n型光伏组件相较于p型组件发电效率方面的优越性。在光伏电站实际工作条件下测试辐照度和温度对2种组件发电性能的影响,结果表明:n型光伏组件弱光性能更好;在高温条件下有更多的发电量增益,证明n型光伏组件的热稳定性更好,与理论上n型光伏组件功率温度系数更小相符。通过研究2种组件在不同天气下的直流功率,发现n型光伏组件在辐照度突降的情况下也保持优越的发电性能。 展开更多
关键词 太阳电池 发电量 光伏组件 隧穿氧化层 低辐照性能
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可变斜面光伏清扫机器人行走特性研究 被引量：2
20
作者 梁艺 汪步云 +3 位作者 全鹏 孙凯 王伟振 汪玉冰 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期239-245,共7页
针对光伏面板清扫特点、大斜面稳定行走的严苛要求,设计了变斜面光伏清扫全向轮式机器人构型。在建立其数学模型基础上,完成了机器人行走特性分析和实验。分析了斜面角φ变化的附着特性,给出了在2种工况下行走机构斜面上稳定附着角度。... 针对光伏面板清扫特点、大斜面稳定行走的严苛要求,设计了变斜面光伏清扫全向轮式机器人构型。在建立其数学模型基础上,完成了机器人行走特性分析和实验。分析了斜面角φ变化的附着特性,给出了在2种工况下行走机构斜面上稳定附着角度。通过仿真和实验,验证了在满足力学模型约束下,三全向轮式对称构型,在斜面上有一定附着角度。分析了随姿态角θ变化的速度、力矩分配规律基础上,为了消除行走机构3个全向轮之间挤压力问题,对行走机构速度和驱动电机力矩进行综合控制。实验数据表明,采用双PI控制策略后,机器人在斜面上行走的速度偏差和功耗都有一定的减少。 展开更多
关键词 光伏清扫机器人 行走特性 附着特性 双PI控制
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