МОДЕЛЬ АВТОНОМНОЇ ФОТОЕЛЕКТРИЧНОЇ СИСТЕМИ З ШИРОТНО-ІМПУЛЬСНИМ КОНТРОЛЕРОМ ЗАРЯДУ АКУМУЛЯТОРНОЇ БАТАРЕЇ

Abstract

В роботі запропонована модель автономної фотоелектричної системи з широтно-імпульсним контролером заряду акумуляторної батареї. Для побудови моделі використано програмне середовище Matlab/Simulink. Описано основні блоки, структуру та особливості побудови моделі, а також продемонстровано її можливості. Проведено моделювання поведінки автономної фотоелектричної системи при зміні основних зовнішніх факторів, таких як потік енергії сонячного випромінювання та температура фотоелектричного модуля. Проаналізовано процеси, що відбуваються в системі під впливом зміни цих факторів, з’ясовано їх вплив на параметри окремих компонентів. Показано, що при збільшенні температури модуля та зменшенні потоку сонячної радіації напруга модуля наближається до напруги акумуляторної батареї, наслідком чого є підвищення ефективності широтно-імпульсного контролера заряду, що корелює з описаними в літературних джерелах результатами. Продемонстровано можливість застосування розробленої моделі для дослідження роботи реальних автономних фотоелектричних систем в заданих кліматичних умовах. Здійснено моделювання роботи переносної автономної фотоелектричної станції «Турист-80 компакт» в кліматичних умовах Херсонської області протягом типової доби липня. На основі аналізу енергетичних показників, отриманих за результатами моделювання, встановлено, що дана автономна станція за добу здатна забезпечити споживання електричної енергії в обсязі 545 Вт год за умови допустимого розряджання акумуляторної батареї на 50%, а у випадку повного відновлення заряду акумуляторної батареї на кінець світлового дня споживання має бути зменшене до 305 Вт год, що є достатнім для 3 циклів заряджань мобільних телефонів, однієї години роботи портативного світлодіодного світильника та використання переносного автомобільного холодильника протягом 5,5 годин.