JP2002280585A - Solar cell temperature characteristic simulator - Google Patents
Solar cell temperature characteristic simulatorInfo
- Publication number
- JP2002280585A JP2002280585A JP2001079491A JP2001079491A JP2002280585A JP 2002280585 A JP2002280585 A JP 2002280585A JP 2001079491 A JP2001079491 A JP 2001079491A JP 2001079491 A JP2001079491 A JP 2001079491A JP 2002280585 A JP2002280585 A JP 2002280585A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar cell
- heat
- temperature
- amount
- per unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 53
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 42
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 13
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽電池の温度特
性を、周囲の環境に対応させて演算する太陽電池温度特
性シミュレータに係わるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar cell temperature characteristic simulator for calculating the temperature characteristic of a solar cell in accordance with the surrounding environment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、石油の消費を削減し、環境に対し
てクリーンな電気エネルギーを得ようと、エネルギーの
多様化と分散とが行われ始めている。その中でも、再生
可能エネルギーとしての太陽光発電において、太陽電池
を用いた発電が、太陽電池の日射エネルギーを電気エネ
ルギーへ変換する変換効率の向上が進んでいるため、特
に盛んに住宅や病院等の施設で用いられるようになって
いる。すなわち、変換効率が向上したため、小型・軽量
化が進み、住宅でも簡易に施設可能となって来ているこ
とが、使用の伸びる要因と考えられる。2. Description of the Related Art In recent years, diversification and dispersal of energy have begun to reduce the consumption of petroleum and obtain environmentally clean electric energy. Above all, in solar power generation as renewable energy, power generation using solar cells has been improving the conversion efficiency of converting solar energy of solar cells into electric energy, and it is particularly active in houses and hospitals. It is used in facilities. In other words, it is considered that the increase in use is due to the fact that the conversion efficiency has been improved, the size and weight have been reduced, and the facility can be easily installed even in a house.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、太陽電
池の発電量を計算する従来用いられているシミュレータ
には、住宅などに設置するときに太陽電池の大きさを決
定するために行われる、太陽電池の発電量の計算が正確
に行われないという欠点がある。これは、太陽電池の温
度が正確に計算されないため、太陽電池の温度特性にお
いて、ずれたI-Vカーブにより太陽電池の発電量を演算
しているためである。However, conventional simulators for calculating the amount of power generated by a solar cell include a solar cell, which is used to determine the size of the solar cell when installed in a house or the like. There is a disadvantage that the calculation of the amount of power generation is not performed accurately. This is because the temperature of the solar cell is not accurately calculated, and the power generation amount of the solar cell is calculated based on the shifted IV curve in the temperature characteristic of the solar cell.
【０００４】すなわち、従来の太陽電池の温度のシミュ
レーションにおいて、太陽電池の温度変化を入射される
日射量のみを考慮して演算するために、実際の太陽電池
の日射エネルギーの吸収率を不明確なままで、太陽電池
の温度変化をシミュレートすることによる。また、従来
のシミュレータにおいては、温度特性をシミュレーショ
ンするときに、発電電流により発生するジュール熱を考
慮していないため、不正確な温度特性を演算しており、
結果的に、正確な発電電流のシミュレーションが行えな
いという問題がある。That is, in a conventional simulation of the temperature of a solar cell, since the temperature change of the solar cell is calculated in consideration of only the amount of incident solar radiation, the actual absorption rate of solar energy of the solar cell is unclear. By simulating the temperature change of the solar cell as it is. In addition, in the conventional simulator, when simulating the temperature characteristics, the inaccurate temperature characteristics are calculated because the Joule heat generated by the generated current is not taken into account.
As a result, there is a problem that accurate simulation of the generated current cannot be performed.
【０００５】本発明はこのような背景の下になされたも
ので、太陽電池（太陽電池モジュール）の発電量を正確
にシミュレーションするための、太陽電池の温度変化を
正確にシミュレーションする温度特性シミュレータを提
供する事にある。The present invention has been made in view of such a background, and a temperature characteristic simulator for accurately simulating a temperature change of a solar cell for accurately simulating a power generation amount of the solar cell (solar cell module) is provided. To provide.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の太陽電池温度特
性シミュレータは、単位面積当たりの吸収率に基づき得
られる日射エネルギーの吸収により、太陽電池の得る単
位時間当たりの吸収熱量を演算する吸収熱量演算部と、
外気と太陽電池との温度差により、太陽電池が単位時間
当たりに放射する放射熱量を演算する放射熱量演算部
と、前記吸収熱量から前記放射熱量を減算し、単位時間
当たりの温度変化量を演算する温度変化演算部と、太陽
電池の温度に前記温度変化量を加算し、単位時間当たり
の太陽電池の温度推移を求める温度演算部とを有し、前
記吸収熱量演算部が、所定の時間毎に発電電流と太陽電
池の抵抗とに基づき、太陽電池に発生するジュール熱を
演算し、このジュール熱を前記吸収熱量の補正値として
用いることを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A solar cell temperature characteristic simulator according to the present invention calculates an amount of heat absorbed per unit time of a solar cell by absorbing solar radiation energy obtained based on an absorption rate per unit area. An operation unit;
A radiant heat amount calculation unit that calculates the amount of radiant heat emitted by the solar cell per unit time based on the temperature difference between the outside air and the solar cell, and subtracts the radiant heat amount from the absorbed heat amount to calculate the temperature change amount per unit time A temperature change calculating unit that calculates the temperature change of the solar cell per unit time by adding the temperature change amount to the temperature of the solar cell, and the absorbed heat amount calculating unit includes In addition, Joule heat generated in the solar cell is calculated based on the generated current and the resistance of the solar cell, and the Joule heat is used as a correction value of the absorbed heat amount.
【０００７】本発明の太陽電池温度特性シミュレータ
は、前記吸収率が、太陽電池の発電電流に基づき生成さ
れるジュール熱を考慮して演算されることを特徴とす
る。本発明の太陽電池温度特性シミュレータは、単位時
間当たり毎に太陽電池の温度変化に対応する第１の熱量
と、単位時間当たりに放射される第２の熱量との加算値
から、単位時間当たりの前記ジュール熱の第３の熱量を
減算した値を、単位時間当たりに入射される日射量で除
算して、前記吸収率を演算する吸収率算出部を有するこ
とを特徴とする。The solar cell temperature characteristic simulator of the present invention is characterized in that the absorptance is calculated in consideration of Joule heat generated based on the power generation current of the solar cell. The solar cell temperature characteristic simulator according to the present invention calculates a heat amount per unit time from a sum of a first heat amount corresponding to a temperature change of the solar cell per unit time and a second heat amount radiated per unit time. An absorptance calculating unit for calculating the absorptance by dividing a value obtained by subtracting the third calorie of the Joule heat by the amount of solar radiation incident per unit time.
【０００８】本発明の太陽電池温度特性演算方法は、単
位面積当たりの吸収率に基づき得られる日射エネルギー
の吸収により、太陽電池の得る単位時間当たりの吸収熱
量を演算する吸収熱量演算過程と、外気と太陽電池との
温度差により、太陽電池が単位時間当たりに放射する放
射熱量を演算する放射熱量演算過程と、前記吸収熱量か
ら前記放射熱量を減算し、単位時間当たりの温度変化量
を演算する温度変化演算過程と、太陽電池の温度に前記
温度変化量を加算し、単位時間当たりの太陽電池の温度
推移を求める温度演算過程とを有し、前記吸収熱量演算
過程において、所定の時間毎に発電電流と太陽電池の抵
抗とに基づき、太陽電池に発生するジュール熱が演算さ
れ、このジュール熱が前記吸収熱量の補正値として用い
られることを特徴とする。本発明の太陽電池温度特性演
算方法は、前記吸収率が、太陽電池の発電電流に基づき
生成されるジュール熱を考慮して演算されることを特徴
とする。The method of calculating the temperature characteristics of a solar cell according to the present invention comprises the steps of calculating the amount of heat absorbed by a solar cell per unit time by absorbing solar radiation energy obtained based on the absorption rate per unit area; A radiant heat amount calculating step of calculating a radiant heat amount radiated per unit time by the solar cell based on a temperature difference between the solar cell and the solar cell, and calculating a temperature change amount per unit time by subtracting the radiant heat amount from the absorbed heat amount. A temperature change calculation step, and a temperature calculation step of adding the temperature change amount to the temperature of the solar cell to obtain a temperature change of the solar cell per unit time, and in the absorption heat amount calculation step, every predetermined time. Joule heat generated in the solar cell is calculated based on the generated current and the resistance of the solar cell, and the Joule heat is used as a correction value of the absorbed heat amount. To. The solar cell temperature characteristic calculating method according to the present invention is characterized in that the absorption rate is calculated in consideration of Joule heat generated based on a generated current of the solar cell.
【０００９】本発明の太陽電池温度特性演算プログラム
は、上記太陽電池温度特性シミュレータを動作させ、太
陽電池の温度特性を演算する温度特性演算プログラムで
あって、単位面積当たりの吸収率に基づき得られる日射
エネルギーの吸収により、太陽電池の得る単位時間当た
りの吸収熱量を演算する吸収熱量演算処理と、外気と太
陽電池との温度差により、太陽電池が単位時間当たりに
放射する放射熱量を演算する放射熱量演算処理と、前記
吸収熱量から前記放射熱量を減算し、単位時間当たりの
温度変化量を演算する温度変化演算処理と、太陽電池の
温度に前記温度変化量を加算し、単位時間当たりの太陽
電池の温度推移を求める温度演算処理とを有し、前記吸
収熱量演算処理において、所定の時間毎に発電電流と太
陽電池の抵抗とに基づき、太陽電池に発生するジュール
熱が演算され、このジュール熱が前記吸収熱量の補正値
として用いられることを特徴とする。A solar cell temperature characteristic calculation program according to the present invention is a temperature characteristic calculation program for operating the solar cell temperature characteristic simulator to calculate the temperature characteristic of the solar cell, and is obtained based on the absorption rate per unit area. Absorption heat amount calculation processing that calculates the amount of heat absorbed per unit time by the solar cell by absorbing solar radiation energy, and radiation that calculates the amount of radiant heat emitted by the solar cell per unit time based on the temperature difference between the outside air and the solar cell Calorific value calculation processing, temperature change calculation processing of subtracting the radiant heat amount from the absorbed heat amount and calculating the temperature change amount per unit time, and adding the temperature change amount to the temperature of the solar cell, Temperature calculation processing for calculating the temperature transition of the battery, wherein in the absorption heat quantity calculation processing, the power generation current and the resistance of the solar cell are changed every predetermined time. Hazuki, Joule heat generated in the solar cell is calculated, the Joule heat is characterized in that it is used as a correction value of the absorption heat.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に
よる太陽電池温度特性シミュレータの構成を示すブロッ
ク図である。この図において、吸収熱量演算部１は、吸
収率演算部２から得られる単位面積当たりの吸収率に基
づいて、入射エネルギーとして得られる日射エネルギー
の吸収に対して、太陽電池の得る単位時間当たりの吸収
熱量を演算する。また、吸収熱量演算部１は、太陽電池
の発電電流と、太陽電池モジュールのモジュール抵抗と
に基づき、太陽電池において発生するジュール熱の計算
を行う。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a solar cell temperature characteristic simulator according to one embodiment of the present invention. In this figure, the absorption calorie calculation unit 1 determines, based on the absorptance per unit area obtained from the absorptivity calculation unit 2, the absorption of solar energy obtained as incident energy per unit time obtained by the solar cell. Calculate the amount of heat absorbed. Further, the absorbed heat amount calculation unit 1 calculates the Joule heat generated in the solar cell based on the generated current of the solar cell and the module resistance of the solar cell module.
【００１１】吸収率演算部２は、後に詳細に説明する
が、上記吸収率を、太陽電池の発電電流に基づき生成さ
れるジュール熱を考慮して演算する。すなわち、吸収率
演算部２は、単位時間当たり（例えば、１秒間毎）に測
定される太陽電池の温度変化に対応する第１の熱量と、
単位時間当たりに放射される第２の熱量との加算値か
ら、単位時間当たりの前記ジュール熱の第３の熱量を減
算した値を、単位時間当たりに入射される日射量で除算
することにより、上記単位時間毎に、温度特性のシミュ
レーションに用いる上記吸収率の演算を行う。As will be described in detail later, the absorptivity calculator 2 calculates the absorptivity in consideration of the Joule heat generated based on the generated current of the solar cell. That is, the absorptance calculator 2 calculates the first heat quantity corresponding to the temperature change of the solar cell measured per unit time (for example, every 1 second),
By dividing the value obtained by subtracting the third heat amount of the Joule heat per unit time from the sum of the second heat amount radiated per unit time by the amount of solar radiation incident per unit time, The calculation of the absorption rate used for the simulation of the temperature characteristic is performed for each unit time.
【００１２】放射熱量演算部３は、外気と太陽電池との
温度差により、太陽電池の放射する単位時間当たりに放
射する放射熱量を演算する。温度変化演算部４は、上記
吸収熱量から上記放射熱量を減算し、単位時間当たりの
温度変化量（熱量の収支）を演算する。温度演算部５
は、太陽電池の温度に前記温度変化量を加算し、単位時
間当たりの太陽電池の温度推移を求める。The radiant heat amount calculation unit 3 calculates the radiant heat amount radiated per unit time radiated by the solar cell based on the temperature difference between the outside air and the solar cell. The temperature change calculator 4 subtracts the radiant heat from the absorbed heat to calculate a temperature change per unit time (balance of heat). Temperature calculator 5
Calculates the temperature change of the solar cell per unit time by adding the temperature change amount to the temperature of the solar cell.
【００１３】データベース６には、複数の太陽電池毎に
対応して、各太陽電池の特性（太陽電池のモジュールの
面積，重量，モジュール抵抗Ｒs等）が記憶されてい
る。また、データベース６には、標準的な気象データ
（標準気象データ）が記憶されている。さらに、データ
ベース６には、各季節の日の出の時点、すなわち温度特
性のシミュレーションを開始する時に初期値として用い
る発電電流Ｉが、各太陽電池の種類毎に対応して記憶さ
れている。ここで、標準気象データとは、春夏秋冬の特
徴的な日（晴れの日，曇りの日、雨の日等）の外気の温
度や、吹く風の風速等のデータが格納されており、温度
特性のシミュレーションに用いられる。The database 6 stores the characteristics (area, weight, module resistance Rs, etc., of a solar cell module) of each solar cell corresponding to each of a plurality of solar cells. The database 6 stores standard weather data (standard weather data). Further, in the database 6, a generated current I used as an initial value at the time of sunrise in each season, that is, when starting the simulation of the temperature characteristics, is stored for each type of solar cell. Here, the standard weather data stores data such as the temperature of the outside air on characteristic days of spring, summer, autumn and winter (sunny day, cloudy day, rainy day, etc.) and the wind speed of the blowing wind. Used for simulation of temperature characteristics.
【００１４】次に、図１を参照して、一実施形態による
太陽電池温度特性シミュレータの動作例を説明する。基
本的な動作としては、図２に示すように、太陽電池温度
特性シミュレータが、日の出前の太陽電池温度に対し
て、日の出からある時刻までの太陽電池の温度変化量を
加算することにより、上記時刻における太陽電池温度を
求めている。ここで、図３にあるように、太陽電池の時
刻ｔ1から時刻ｔ2の時間範囲の温度変化量（Δｔ）は、
時刻ｔ１から時刻ｔ２までの、吸収される熱量と放射さ
れる熱量との収支（熱量の収支）で決定される。ま
た、、日の出前の温度は、外気温（外気の温度）との熱
の交換のみであるため、外気温と同様と仮定している。Next, an operation example of the solar cell temperature characteristic simulator according to one embodiment will be described with reference to FIG. As a basic operation, as shown in FIG. 2, the solar cell temperature characteristic simulator adds the amount of temperature change of the solar cell from sunrise to a certain time to the solar cell temperature before sunrise, thereby The solar cell temperature at the time is obtained. Here, as shown in FIG. 3, the temperature change amount (Δt) of the solar cell in the time range from time t1 to time t2 is:
It is determined by the balance between the amount of heat absorbed and the amount of heat radiated (heat amount balance) from time t1 to time t2. In addition, the temperature before sunrise is assumed to be the same as the outside air temperature because it is only the exchange of heat with the outside air temperature (temperature of the outside air).
【００１５】従来は、すでに説明したように、図２にお
ける温度変化量（Δｔ）を求める場合、図４に示す１秒
間（単位時間）の温度変化量として、及びの項目、
すなわち、「日射エネルギーの吸収による１秒間の熱
量」と「外気の温度差や周囲の風による１秒間の放熱
量」との収支として考慮していた。しかしながら、一実
施形態の太陽電池温度特性シミュレータでは、の項目
として、太陽電池モジュールＭ（太陽電池）における
「発電電流（Ｉ）によりモジュール抵抗から発生するジ
ュール熱」による熱量を考慮している。Conventionally, as described above, when the temperature change (Δt) in FIG. 2 is obtained, the temperature change in one second (unit time) shown in FIG.
That is, it was considered as a balance between "the amount of heat for one second due to the absorption of solar energy" and "the amount of heat released for one second due to the temperature difference between the outside air and the surrounding wind". However, in the solar cell temperature characteristic simulator of one embodiment, as the item of, the amount of heat due to “Joule heat generated from the module resistance due to the generated current (I)” in the solar cell module M (solar cell) is considered.
【００１６】ここで、項目の日射量（日射エネルギ
ー）の吸収による発熱としての熱量は、日射エネルギー
のうち特に長波長成分を熱として吸収され発生する。そ
して、吸収熱量演算部１は、入射される入射日射量に吸
収率を乗じて、日射エネルギーにより発生する熱量を算
出する。また、項目の外気との温度差や周囲の風によ
る放射される熱量は、放射熱量演算部３において、以下
の式により算出される。すなわち、熱量が項目の外気
との温度差や周囲の風による放射される項は、強制対流
熱伝達によるものであり、空気中へ放射される放射熱量
は、ニュートンの冷却則として、下記の（１）式で表さ
れる。Here, the amount of heat as heat due to the absorption of the amount of solar radiation (solar energy) is generated by absorbing particularly long wavelength components of the solar energy as heat. Then, the absorbed heat amount calculation unit 1 calculates the amount of heat generated by the solar energy by multiplying the incident solar radiation amount by the absorption rate. In addition, the heat amount radiated by the temperature difference from the outside air and the surrounding wind is calculated by the radiant heat amount calculation unit 3 by the following equation. That is, the term of the amount of heat radiated by the temperature difference from the outside air and the surrounding wind is due to forced convection heat transfer, and the amount of radiated heat radiated into the air is calculated by Newton's cooling law as It is expressed by the expression 1).
【００１７】放射熱量をｑcとすると、 ｑc ＝ αc・（θ(t)−θf(t)） …(1) αc ＝ ５.８＋３.９v （v ≦ ５ｍ／ｓ） αc ＝ ７.１v0.78 （v ＞ ５ｍ／ｓ） と表される。ここで、θf(t)：外気温度（℃），
θ(t)：太陽電池温度（℃），v：風速（ｍ／ｓ），α
c：強制対流熱伝達率（ユルゲスの実験による式），t：
所定の時刻である。Assuming that the radiant heat quantity is qc, qc = αc · (θ (t) −θf (t) ) (1) αc = 5.8 + 3.9v (v ≦ 5 m / s) αc = 7.1v 0.78 ( v> 5 m / s). Here, θf (t) : outside air temperature (° C),
θ (t) : solar cell temperature (° C), v: wind speed (m / s), α
c: Forced convective heat transfer coefficient (Eurgess's experimental formula), t:
It is a predetermined time.
【００１８】さらに、太陽電池モジュールＭにおける
「発電電流（Ｉ）によりモジュール抵抗から発生するジ
ュール熱」による熱量は、モジュール抵抗の抵抗値Ｒｓ
と、発電電流Ｉの２乗とによる「Ｒｓ・Ｉ2」に基づき
求められる。従来例においては、上述したジュール熱の
発熱による熱量を、太陽電池温度の変化において考慮せ
ずに、このジュール熱による熱量を日射エネルギーによ
り発生する熱量に含めて、太陽電池の吸収率を求めてい
たため、太陽電池の温度変化のシミュレーション値に大
きな誤差が発生すると考えられる。Further, the amount of heat due to “Joule heat generated from the module resistance due to the generated current (I)” in the solar cell module M is the resistance value Rs of the module resistance.
And the square of the generated current I, and is obtained based on “Rs · I 2 ”. In the conventional example, the heat amount due to the heat generation of the above-described Joule heat is not considered in the change in the solar cell temperature, and the heat amount due to the Joule heat is included in the heat amount generated by the solar energy to determine the absorption rate of the solar cell. Therefore, it is considered that a large error occurs in the simulation value of the temperature change of the solar cell.
【００１９】すなわち、図５に示すように、１秒間の太
陽電池の熱量の変化（左辺）は、１秒間の太陽電池の変
化した温度に太陽電池モジュールＭの比熱を乗じること
で求まる。そして、図５の右辺において、第１項が上
述したジュール損失（ジュール熱の発生）により１秒間
に発生する熱量であり、第２項が入射日射量（入射エ
ネルギー）に吸収率を乗じた、日射エネルギーの吸収に
より１秒間に発生する熱量であり、第３項が外気との
温度差や周囲の風により１秒間に放熱する熱量である。That is, as shown in FIG. 5, the change in the amount of heat of the solar cell for one second (left side) is obtained by multiplying the changed temperature of the solar cell for one second by the specific heat of the solar cell module M. In the right side of FIG. 5, the first term is the amount of heat generated in one second due to the above-described Joule loss (generation of Joule heat), and the second term is obtained by multiplying the incident solar radiation (incident energy) by the absorption rate. The amount of heat generated per second due to the absorption of solar radiation energy, and the third term is the amount of heat released per second due to a temperature difference from the outside air or ambient wind.
【００２０】したがって、ジュール損失を考慮した吸収
率を求める場合、図６に示す式の構成となる。そして、
吸収率演算部２は、図６の式に対応した演算を行い、太
陽電池モジュールの吸収率を求める。すなわち、吸収率
は、吸収率演算部２において、１秒間の太陽電池の変化
した温度に太陽電池モジュールの比熱を乗じて得られた
熱量と、上記の熱量とを加えた値からのジュール損
失による熱量を減算し、この減算結果を１秒間の入射日
射量で除算して得ることができる。Therefore, when the absorption rate is determined in consideration of the Joule loss, the structure shown in FIG. 6 is used. And
The absorptivity calculating unit 2 calculates the absorptance of the solar cell module by performing a calculation corresponding to the equation in FIG. That is, the absorption rate is a Joule loss from a value obtained by adding the amount of heat obtained by multiplying the changed temperature of the solar cell for one second by the specific heat of the solar cell module and the above-mentioned amount of heat in the absorption rate calculation unit 2. The amount of heat can be subtracted, and the subtraction result can be obtained by dividing the result by the amount of incident solar radiation for one second.
【００２１】このように、１度、吸収率演算部２によ
り、各太陽電池モジュール毎の熱吸収率を求めること
で、以後、太陽電池モジュールの温度特性のシミュレー
ションを正確に行うことが可能となる。吸収率演算部２
で用いる正確な吸収率算出の式は、以下に示す（２）式
となる 。 ε(ω)＝((5.8＋3.9v(t))(θ(t)−θf(t))−Ｉ(t) 2・Ｒs＋C(θ(t)−θ(t-1) )) /It(t) …(2)As described above, once the heat absorption rate of each solar cell module is obtained by the absorption rate calculating section 2, it is possible to accurately simulate the temperature characteristics of the solar cell module thereafter. . Absorption rate calculator 2
The equation for calculating the exact absorption rate used in the above is Equation (2) shown below. ε (ω) = ((5.8 + 3.9v (t) ) (θ (t) −θf (t) ) − I (t) 2 · Rs + C (θ (t) −θ (t-1) )) / It (t) … (2)
【００２２】ここで、上述の式は風速vが５ｍ／ｓ以下
の場合に適用される。風速が５ｍ／ｓを超える場合、左
辺の分子の第１項を（１）式に合わせて変更する必要が
ある。（２）式において、ε(ω)が吸収率であり、Ｉt
(t)が日射強度（入射日射量）であり、θf(t)が外気温
であり、θ(t)が太陽電池モジュールの温度であり、v(t
)が風速であり、Ｉ(t)が太陽電池モジュールＭの発電電
流であり、ｔが時刻であり、Ｒsが太陽電池モジュール
のモジュール抵抗である。Here, the above equation is applied when the wind speed v is 5 m / s or less. When the wind speed exceeds 5 m / s, it is necessary to change the first term of the numerator on the left side according to the equation (1). In equation (2), ε (ω) is the absorption rate, and It
(t) is the solar radiation intensity (incident solar radiation), θf (t) is the outside air temperature, θ (t) is the temperature of the solar cell module, v (t
) Is the wind speed, I (t) is the generated current of the solar cell module M, t is the time, and Rs is the module resistance of the solar cell module.
【００２３】吸収率演算部２で用いられる、吸収率ε
(ω)を求める（２）式の各数値は、図７に示す測定装置
により、所定の時間毎（例えば、１秒単位）に測定され
る。図７において、測定器５０は、各時刻毎に、風速計
２０により出力される風速ｖ(t)の値を測定し、日射計
２１により出力される受光面日射量Ｉt(t)の値の測定
し、熱電対２４により外気温θf(t)を測定し、熱電対２
５により太陽電池モジュールの温度θ(t)の値を測定
し、電流測定用シャント抵抗により発電電流Ｉ(t)を測
定し、これらの測定された各値を吸収率演算部２へ出力
する。The absorptivity ε used in the absorptivity calculator 2
Each numerical value of the expression (2) for obtaining (ω) is measured at predetermined time intervals (for example, every one second) by the measuring device shown in FIG. In FIG. 7, the measuring device 50 measures the value of the wind speed v (t) output by the anemometer 20 at each time, and calculates the value of the solar radiation amount It (t) on the light receiving surface output by the pyranometer 21. The outside temperature θf (t) is measured by the thermocouple 24, and the thermocouple 2 is measured.
The value of the temperature θ (t) of the solar cell module is measured by 5, the generated current I (t) is measured by the current measuring shunt resistor, and these measured values are output to the absorptivity calculator 2.
【００２４】ここで、電子負荷２６は、太陽電池モジュ
ールＭの発電電力が、常にその時点での最大値（最大出
力点）となるように、太陽電池モジュールＭの出力電圧
を調整するため、内部の抵抗値の制御を行う。そして、
吸収率演算部２は、得られた受光面日射量Ｉt(t)，風速
ｖ(t)，外気温θf(t)，太陽電池モジュールの温度
θ(t)，発電電流Ｉ(t)（発電電流Ｉ）に基づき、（２）
式により吸収率ε(ω)を求める。Here, the electronic load 26 adjusts the output voltage of the solar cell module M so that the generated power of the solar cell module M always becomes the maximum value (maximum output point) at that time. Is controlled. And
The absorptance calculation unit 2 obtains the obtained solar radiation amount on the light receiving surface It (t) , the wind speed v (t) , the outside air temperature θf (t) , the temperature of the solar cell module θ (t) , and the generated current I (t) (power generation Based on the current I), (2)
The absorption rate ε (ω) is obtained by the equation.
【００２５】ここで、吸収率演算部２は、図８に示すよ
うに、各時刻毎に測定された吸収率の平均値を求め、こ
の平均値を最終的な吸収率ε(ω)として、吸収熱量演算
部１へ出力する。このとき、吸収熱量演算部１は、吸収
率演算部２から入力される吸収率ε(ω)を、各太陽電池
モジュールに対応させて、データベース６へ格納する。Here, as shown in FIG. 8, the absorptivity calculator 2 calculates an average value of the absorptance measured at each time, and uses this average value as a final absorptivity ε (ω). Output to the absorbed heat amount calculation unit 1. At this time, the heat absorption calculator 1 stores the absorption ε (ω) input from the absorption calculator 2 in the database 6 in association with each solar cell module.
【００２６】次に、吸収熱量演算部１は、太陽電池モジ
ュールに吸収される熱量をシミュレーションにより求め
るとき、対応する太陽電池モジュールの吸収率ε(ω)
を、データベース６から読み出し、読み出した吸収率ε
(ω)を用いてシミュレーションを開始する。このとき、
吸収熱量演算部１は、シミュレーションを行う季節の平
均的な１日の所定の時間範囲毎（例えば、１時間毎）に
設定された日射量Ｉt(t)を、データベース６から読み出
し、この日射量Ｉt(t)に吸収率ε(ω)を乗じ、各時刻毎
の日射エネルギーによる熱量を演算する。Next, when calculating the amount of heat absorbed by the solar cell module by simulation, the absorbed heat amount calculating section 1 calculates the absorption rate ε (ω) of the corresponding solar cell module.
Is read from the database 6 and the read absorbance ε
The simulation is started using (ω). At this time,
The absorbed heat calculation unit 1 reads from the database 6 the amount of solar radiation It (t) set for each predetermined time range (for example, every hour) of an average day of the season in which the simulation is performed, and reads the amount of solar radiation. It (t) is multiplied by the absorption rate ε (ω) to calculate the amount of heat due to the solar energy at each time.
【００２７】また、吸収熱量演算部１は、「Ｉ(t) 2・Ｒ
s(t)」の式からジュール熱を求める。ここで、吸収熱量
演算部１は、シミュレーションの開始時点において、日
の出前の太陽電池モジュールの温度に対応した発電電流
Ｉ(t)をデータベース６から読み出し、この発電電流Ｉ
(t)を初期値としてジュール熱を求める。以降、吸収熱
量演算部１は、温度演算部５において、シミュレーショ
ンから得られた温度に基づき演算される発電電流Ｉ(t)
により、時刻毎のジュール熱を求める。Further, the absorbed heat quantity calculation unit 1 calculates “I (t) 2 · R
s (t) ”to determine Joule heat. Here, at the time of starting the simulation, the absorbed heat calculation unit 1 reads out the generated current I (t) corresponding to the temperature of the solar cell module before sunrise from the database 6, and reads the generated current I (t).
Joule heat is determined using (t) as an initial value. Thereafter, the absorbed heat amount calculation unit 1 uses the temperature calculation unit 5 to calculate the generated current I (t) calculated based on the temperature obtained from the simulation.
To determine the Joule heat for each time.
【００２８】例えば、以下に示す(３)式により、発電電
流Ｉ(t)が求められる。 I＝Iph−Io(exp(q(V＋IRs)/nkT)−1)−(V＋IRs)/Rsh …(3) ここで、Ｉphは日射エネルギーにより発生する光誘起電
流であり、Ｖは太陽電池電圧であり、Ioは逆方向飽和電
流であり、Iは太陽電池の発電電流（I(t)）であり、Ｒs
はモジュール抵抗であり、Ｒshは漏れ抵抗であり、nは
ダイオード性能指数、kはボルツマン係数であり、Tはθ
(t)を絶対温度に換算した値であり、qは素電荷である。
そして、放射熱量演算部３は、データベース６に、シミ
ュレーションを行う季節の平均的な１日の所定の時間範
囲毎（例えば、１時間毎）に設定された外気温θf(t)及
び風速ｖ(t)を用い、（１）式により放射熱量を演算す
る。For example, the generated current I (t) is obtained by the following equation (3). I = Iph−Io (exp (q (V + IRs) / nkT) −1) − (V + IRs) / Rsh (3) where Iph is a photo-induced current generated by solar radiation energy, and V is a solar cell voltage. And Io is the reverse saturation current, I is the current generated by the solar cell (I (t) ), and Rs
Is the module resistance, Rsh is the leakage resistance, n is the diode figure of merit, k is the Boltzmann coefficient, and T is θ
(t) is a value converted into an absolute temperature, and q is an elementary charge.
Then, the radiant calorie calculation unit 3 stores in the database 6 the outside air temperature θf (t) and the wind speed v ( set for each predetermined time range (for example, every hour) of the average day of the season in which the simulation is performed. Using t) , the amount of radiant heat is calculated by equation (1).
【００２９】温度変化演算部４は、所定の時刻毎（例え
ば、１秒単位）に、吸収熱量演算部１から出力される、
上記吸収熱量「ε(ω)・Ｉt(t)」及びジュール熱「Ｉ
(t) 2・Ｒs(t)」を加算した結果から、放射熱量演算部３
から出力される放射熱量ｑcを減算して、この結果であ
る、熱量収支を温度演算部５へ出力する。そして、温度
演算部５は、入力される上記熱量収支を、上記時間範囲
毎に積分して、太陽電池モジュールの時間範囲毎におけ
る熱量の変化「Ｃ（θ(t)−θ(t- 1)）」を求める。The temperature change calculator 4 outputs from the heat absorption calculator 1 at predetermined time intervals (for example, every one second).
The above absorbed heat “ε (ω) · It (t) ” and Joule heat “I
(t) 2 · Rs (t) ”from the result of addition,
Is subtracted from the radiant heat quantity qc output from, and the resulting heat quantity balance is output to the temperature calculation unit 5. Then, the temperature calculation unit 5 integrates the input calorie balance for each of the time ranges, and changes the calorie “C (θ (t) −θ (t− 1) ” for each time range of the solar cell module. ) ”.
【００３０】すなわち、温度演算部５は、吸収熱量演算
部１，放射熱量演算部３，温度変化演算部４の演算結果
に基づき、以下の（４）式の演算を行う。 C(θ(t)−θ(tー1))＝∫[ε(ω)It(t)＋I(t) 2Rs(t)−αc(θ(t)−θf(t))]dt …(4) ここで、Ｃは比熱である。これにより、温度演算部５
は、時間範囲毎の温度変化量ΔＴ（すなわち、（θ (t)
−θ(tー1)））を、左辺を比熱Cで除算することにより
求める。そして、温度演算部５は、求めた温度変化量Δ
Ｔを、順次、直前の時間範囲の温度に加えていくことに
より、各時間範囲毎の太陽電池モジュールの温度を演算
する。That is, the temperature calculator 5 calculates the amount of heat absorbed.
Calculation results of unit 1, radiant heat calculation unit 3, and temperature change calculation unit 4.
Is calculated based on the following equation (4). C (θ(t)−θ(t-1)) = ∫ [ε (ω) It(t)+ I(t) TwoRs(t)−αc (θ(t)−θf(t))] dt (4) where C is specific heat. Thereby, the temperature calculation unit 5
Is the temperature change ΔT (ie, (θ (t)
−θ(t-1))) By dividing the left side by the specific heat C
Ask. Then, the temperature calculation unit 5 calculates the obtained temperature change amount Δ
T is sequentially added to the temperature in the immediately preceding time range.
Calculates the temperature of the solar cell module for each time range
I do.
【００３１】上述した本願発明の太陽電池温度特性シミ
ュレータは、ジュール熱を考慮した状態で、太陽電池モ
ジュールの日射エネルギーの吸収率を求め、ジュール熱
自体も吸収熱量に対する補正として考慮に入れたため、
季節と天候とに対応した状態での温度変化を図９に示す
ように、実際に測定した温度とほぼ同様な温度変化の特
性として得ることができる。そして、本願発明の対応電
池温度特性シミュレータを用いることにより、太陽電池
モジュールの温度変化を、時刻毎に正確に算出すること
ができ、太陽電池モジュールの発電量のシミュレーショ
ンを正確に行うことが出来る効果がある。The solar cell temperature characteristic simulator of the present invention described above obtains the absorptance of solar energy of the solar cell module in consideration of the Joule heat, and also takes into account the Joule heat itself as a correction for the absorbed heat.
As shown in FIG. 9, the temperature change in a state corresponding to the season and the weather can be obtained as a temperature change characteristic substantially similar to the actually measured temperature. Then, by using the corresponding battery temperature characteristic simulator of the present invention, the temperature change of the solar cell module can be accurately calculated for each time, and the simulation of the power generation amount of the solar cell module can be accurately performed. There is.
【００３２】次に、本発明の実施の形態によるコンピュ
ータが実行するためのプログラムについて説明する。図
１における太陽電池モジュールの温度特性をシミュレー
ションする太陽電池温度特性シミュレータにおけるコン
ピュータシステムのＣＰＵが実行するためのプログラム
は、本発明によるプログラムを構成する。Next, a program executed by the computer according to the embodiment of the present invention will be described. The program executed by the CPU of the computer system in the solar cell temperature characteristic simulator for simulating the temperature characteristic of the solar cell module in FIG. 1 constitutes the program according to the present invention.
【００３３】このプログラムを格納するための記録媒体
としては、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモ
リ、磁気記録媒体等を用いることができ、これらをＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）デ
ィスク、メモリカード等に構成して用いてよい。As a recording medium for storing this program, a magneto-optical disk, an optical disk, a semiconductor memory, a magnetic recording medium, or the like can be used.
M, RAM, CD-ROM, floppy (registered trademark) disk, memory card, and the like may be used.
【００３４】また上記記録媒体は、インターネット等の
ネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラ
ムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコン
ピュータシステム内部のＲＡＭ等の揮発性メモリのよう
に、一定時間プログラムを保持するものも含まれる。The recording medium is a fixed medium such as a volatile memory such as a RAM in a computer system serving as a server or a client when a program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. The one that holds the time program is also included.
【００３５】また上記プログラムは、このプログラムを
記憶装置等に格納したコンピュータシステムから伝送媒
体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコ
ンピュータシステムに伝送されるものであってもよい。
上記伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク
（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように
情報を伝送する機能を有する媒体をいうものとする。The above program may be transmitted from a computer system storing this program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium.
The transmission medium refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
【００３６】また、上記プログラムは、前述した機能の
一部を実現するためであってもよい。さらに、前述した
機能をコンピュータシステムに既に記録されているプロ
グラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分
ファイル（差分プログラム）であってもよい。The above program may be for realizing a part of the above-mentioned functions. Furthermore, what can realize the above-described function in combination with a program already recorded in the computer system, that is, a so-called difference file (difference program) may be used.
【００３７】従って、このプログラムを図１のシステム
又は装置とは異なるシステム又は装置において用い、そ
のシステム又は装置のコンピュータがこのプログラムを
実行することによっても、上記実施の形態で説明した機
能及び効果と同等の機能及び効果を得ることができ、本
発明の目的を達成することができる。Therefore, by using this program in a system or apparatus different from the system or apparatus of FIG. 1, and executing the program by a computer of the system or apparatus, the functions and effects described in the above embodiment can be obtained. Equivalent functions and effects can be obtained, and the object of the present invention can be achieved.
【００３８】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等があっても本発明に含まれる。As described above, one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and a design change or the like may be made without departing from the gist of the present invention. The present invention is also included in the present invention.
【００３９】[0039]
【発明の効果】本願発明の太陽電池温度特性シミュレー
タによれば、ジュール熱を考慮した状態で、太陽電池モ
ジュールの日射エネルギーの吸収率を求め、この吸収率
に基づき吸収熱量を求め、かつ太陽電池モジュールの発
熱するジュール熱自体も吸収熱量に対する補正として考
慮に入れたため、季節と天候とに対応した状態での温度
変化を図９に示すように、実際に測定した温度とほぼ同
様な温度変化の特性として得ることができる。そして、
本願発明の対応電池温度特性シミュレータを用いること
により、太陽電池モジュールの温度変化を、時刻毎に正
確に算出することができ、太陽電池モジュールの発電量
のシミュレーションを正確に行うことが出来る効果があ
る。According to the solar cell temperature characteristic simulator of the present invention, the absorption rate of solar energy of the solar cell module is determined in consideration of Joule heat, the amount of heat absorbed is determined based on the absorption rate, and Since the Joule heat generated by the module itself was taken into account as a correction for the absorbed heat, the temperature change in a state corresponding to the season and the weather was substantially the same as the actually measured temperature, as shown in FIG. Can be obtained as a characteristic. And
By using the corresponding battery temperature characteristic simulator of the present invention, the temperature change of the solar cell module can be accurately calculated for each time, and the simulation of the power generation amount of the solar cell module can be performed accurately. .
【図１】 本発明の一実施形態による太陽電池温度特性
シミュレータの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a solar cell temperature characteristic simulator according to an embodiment of the present invention.
【図２】 太陽電池モジュールの温度の計算の概要を示
す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an outline of calculation of a temperature of a solar cell module.
【図３】 太陽電池モジュールの温度の時刻変化を示す
概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a time change of a temperature of a solar cell module.
【図４】 太陽電池モジュールにおける１秒間における
温度変化量の概念を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a concept of a temperature change amount in one second in a solar cell module.
【図５】 太陽電池モジュールに入射する日射エネルギ
ーの吸収率を求めるの式の概念を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the concept of an expression for calculating the absorptance of solar energy incident on a solar cell module.
【図６】 太陽電池モジュールに入射する日射エネルギ
ーの吸収率を求めるの式の概念を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the concept of an equation for calculating the absorptance of solar energy incident on a solar cell module.
【図７】 太陽電池モジュールに入射する日射エネルギ
ーの吸収率を求めるために必要なデータの測定を行う測
定系の構成を説明する概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a measurement system that measures data necessary for determining the absorptance of solar energy incident on a solar cell module.
【図８】 図１における吸収率演算部２の求めた各時刻
毎の吸収率を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the absorptance at each time obtained by the absorptivity calculator 2 in FIG. 1;
【図９】 本願発明の太陽電池温度特性シミュレータの
計算結果による時刻毎の温度変化と、実測した太陽電池
モジュールの時刻毎の温度変化とを比較した図である。FIG. 9 is a diagram comparing a time-based temperature change based on a calculation result of the solar cell temperature characteristic simulator of the present invention with an actually measured time-based temperature change of the solar cell module.
１ 吸収熱量演算部 ２ 吸収率演算部 ３ 放射熱量演算部 ４ 温度変化演算部 ５ 温度演算部 ６ データベース ２０ 風速計 ２１ 日射計 ２２ 太陽電池受光面 ２３ 電流測定用シャント抵抗 ２４，２５ 熱電対 ２６ 電子負荷 ５０ 測定器 Ｍ 太陽電池モジュール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Absorption calorie calculator 2 Absorbance calculator 3 Radiant calorie calculator 4 Temperature change calculator 5 Temperature calculator 6 Database 20 Anemometer 21 Pyranometer 22 Solar cell light receiving surface 23 Shunt resistor for current measurement 24, 25 Thermocouple 26 Electron Load 50 Measuring device M Solar cell module
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松島 敏雄 東京都港区芝浦三丁目４番１号 株式会社 エヌ・ティ・ティファシリティーズ内 Ｆターム(参考） 5F051 KA09 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Matsushima 3-4-1 Shibaura, Minato-ku, Tokyo F-Term in NTT Tifities Inc. 5F051 KA09
Claims (6)
る日射エネルギーの吸収により、太陽電池の得る単位時
間当たりの吸収熱量を演算する吸収熱量演算部と、 外気と太陽電池との温度差により、太陽電池が単位時間
当たりに放射する放射熱量を演算する放射熱量演算部
と、 前記吸収熱量から前記放射熱量を減算し、単位時間当た
りの温度変化量を演算する温度変化演算部と、 太陽電池の温度に前記温度変化量を加算し、単位時間当
たりの太陽電池の温度推移を求める温度演算部とを有
し、 前記吸収熱量演算部が、所定の時間毎に発電電流と太陽
電池の抵抗とに基づき、太陽電池に発生するジュール熱
を演算し、このジュール熱を前記吸収熱量の補正値とし
て用いることを特徴とする太陽電池温度特性シミュレー
タ。1. An absorption calorie calculation unit for calculating the amount of heat absorbed per unit time obtained by a solar cell by absorbing solar radiation energy based on an absorption rate per unit area; and a temperature difference between outside air and the solar cell, A radiant heat amount calculating unit that calculates the amount of radiant heat emitted by the solar cell per unit time; a temperature change calculator that subtracts the radiant heat amount from the absorbed heat amount to calculate a temperature change amount per unit time; A temperature calculating unit for adding the temperature change amount to the temperature and calculating a temperature transition of the solar cell per unit time, wherein the absorbed heat amount calculating unit calculates a generated current and a resistance of the solar cell at predetermined time intervals. And calculating the Joule heat generated in the solar cell based on the calculated value and using the Joule heat as a correction value of the absorbed heat amount.
づき生成されるジュール熱を考慮して演算されることを
特徴とする請求項１記載の太陽電池温度特性シミュレー
タ。2. The solar cell temperature characteristic simulator according to claim 1, wherein the absorption rate is calculated in consideration of Joule heat generated based on a generated current of the solar cell.
に対応する第１の熱量と、単位時間当たりに放射される
第２の熱量との加算値から、単位時間当たりの前記ジュ
ール熱の第３の熱量を減算した値を、単位時間当たりに
入射される日射量で除算して、前記吸収率を演算する吸
収率算出部を有することを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の太陽電池温度特性シミュレータ。3. The Joule heat per unit time is calculated from the sum of the first heat amount corresponding to the temperature change of the solar cell per unit time and the second heat amount radiated per unit time. 3. The apparatus according to claim 1, further comprising an absorptance calculating unit configured to calculate the absorptivity by dividing a value obtained by subtracting the calorific value of 3 by the amount of solar radiation incident per unit time. Solar cell temperature characteristics simulator.
る日射エネルギーの吸収により、太陽電池の得る単位時
間当たりの吸収熱量を演算する吸収熱量演算過程と、 外気と太陽電池との温度差により、太陽電池が単位時間
当たりに放射する放射熱量を演算する放射熱量演算過程
と、 前記吸収熱量から前記放射熱量を減算し、単位時間当た
りの温度変化量を演算する温度変化演算過程と、 太陽電池の温度に前記温度変化量を加算し、単位時間当
たりの太陽電池の温度推移を求める温度演算過程とを有
し、 前記吸収熱量演算過程において、所定の時間毎に発電電
流と太陽電池の抵抗とに基づき、太陽電池に発生するジ
ュール熱が演算され、このジュール熱が前記吸収熱量の
補正値として用いられることを特徴とする太陽電池温度
特性演算方法。4. An absorption heat calculation process for calculating a heat absorption per unit time obtained by a solar cell by absorbing solar radiation energy based on an absorption rate per unit area; and a temperature difference between outside air and the solar cell by: A radiant heat amount calculating step of calculating a radiant heat amount radiated by the solar cell per unit time; a temperature change calculating step of calculating the temperature change amount per unit time by subtracting the radiant heat amount from the absorbed heat amount; Adding the temperature change amount to the temperature, and calculating a temperature change of the solar cell per unit time.In the heat absorption calculating step, the generated current and the resistance of the solar cell are changed every predetermined time. And calculating the Joule heat generated in the solar cell based on the calculated value, and using the Joule heat as a correction value of the amount of absorbed heat.
づき生成されるジュール熱を考慮して演算されることを
特徴とする請求項４記載の太陽電池温度特性演算方法。5. The solar cell temperature characteristic calculating method according to claim 4, wherein said absorption rate is calculated in consideration of Joule heat generated based on a generated current of the solar cell.
シミュレータを動作させ、太陽電池の温度特性を演算す
る温度特性演算プログラムであって、 単位面積当たりの吸収率に基づき得られる日射エネルギ
ーの吸収により、太陽電池の得る単位時間当たりの吸収
熱量を演算する吸収熱量演算処理と、 外気と太陽電池との温度差により、太陽電池が単位時間
当たりに放射する放射熱量を演算する放射熱量演算処理
と、 前記吸収熱量から前記放射熱量を減算し、単位時間当た
りの温度変化量を演算する温度変化演算処理と、 太陽電池の温度に前記温度変化量を加算し、単位時間当
たりの太陽電池の温度推移を求める温度演算処理とを有
し、 前記吸収熱量演算処理において、所定の時間毎に発電電
流と太陽電池の抵抗とに基づき、太陽電池に発生するジ
ュール熱が演算され、このジュール熱が前記吸収熱量の
補正値として用いられることを特徴とする太陽電池温度
特性演算プログラム。6. A temperature characteristic calculation program for operating the solar cell temperature characteristic simulator according to claim 1 to calculate a temperature characteristic of a solar cell, wherein the solar radiation energy is obtained based on an absorption rate per unit area. Absorption heat calculation to calculate the amount of heat absorbed per unit time by the solar cell, and radiant heat calculation to calculate the amount of radiant heat radiated per unit time by the temperature difference between the outside air and the solar cell Processing, subtracting the radiant heat amount from the absorbed heat amount, calculating a temperature change amount per unit time, and adding the temperature change amount to the temperature of the solar cell, the solar cell per unit time A temperature calculation process for calculating a temperature change, wherein the heat absorption amount calculation process generates the solar cell based on the generated current and the resistance of the solar cell at predetermined time intervals. That Joule heat is calculated, the solar cell temperature characteristic calculation program this Joule heat, characterized by being used as a correction value of the absorption heat.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001079491A JP4326712B2 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Solar cell temperature characteristics simulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001079491A JP4326712B2 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Solar cell temperature characteristics simulator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002280585A true JP2002280585A (en) | 2002-09-27 |
| JP4326712B2 JP4326712B2 (en) | 2009-09-09 |
Family
ID=18935932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001079491A Expired - Fee Related JP4326712B2 (en) | 2001-03-19 | 2001-03-19 | Solar cell temperature characteristics simulator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4326712B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003008035A (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-10 | Ntt Power & Building Facilities Inc | Solar battery power generating amount simulator |
| EP3035393A4 (en) * | 2013-08-13 | 2017-03-01 | Hitachi Systems, Ltd. | Solar power generation inspection system and solar power generation inspection method |
-
2001
- 2001-03-19 JP JP2001079491A patent/JP4326712B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003008035A (en) * | 2001-06-26 | 2003-01-10 | Ntt Power & Building Facilities Inc | Solar battery power generating amount simulator |
| EP3035393A4 (en) * | 2013-08-13 | 2017-03-01 | Hitachi Systems, Ltd. | Solar power generation inspection system and solar power generation inspection method |
| US9831827B2 (en) | 2013-08-13 | 2017-11-28 | Hitachi Systems, Ltd. | Photovoltaic inspection system and photovoltaic inspection method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4326712B2 (en) | 2009-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ma et al. | An improved and comprehensive mathematical model for solar photovoltaic modules under real operating conditions | |
| JP6573809B2 (en) | Simulation of solar cell module | |
| KR102578223B1 (en) | Apparatus for estimating photovoltaic power generation | |
| Sprenger et al. | Electricity yield simulation for the building-integrated photovoltaic system installed in the main building roof of the Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE | |
| Theristis et al. | A theoretical analysis of the impact of atmospheric parameters on the spectral, electrical and thermal performance of a concentrating III–V triple-junction solar cell | |
| KR100328187B1 (en) | Method and apparatus for estimating generated energy of solar cell | |
| Weiss et al. | Impact of radiative‐heat transfer on photovoltaic module temperature | |
| Piliougine et al. | Modelling photovoltaic modules with neural networks using angle of incidence and clearness index | |
| Lindholm et al. | Heat loss coefficients computed for floating PV modules | |
| Islam et al. | Photovoltaic modules evaluation and dry-season energy yield prediction model for NEM in Malaysia | |
| Zhu et al. | Online modelling and calculation for operating temperature of Silicon‐Based PV modules based on BP‐ANN | |
| Sun et al. | Study on phase change material and its appropriate thickness for controlling solar cell module temperature | |
| Eze et al. | Maximum power point tracking technique based on optimized adaptive differential conductance | |
| Ghoneim et al. | Performance analysis of high-concentrated multi-junction solar cells in hot climate | |
| Nebbali et al. | Improving photovoltaic panel performance via an autonomous air cooling system–experimental and numerical simulations | |
| Sreekantha Reddy et al. | Parameter extraction of single‐diode photovoltaic module using experimental current–voltage data | |
| Hossain et al. | Microinverter thermal performance in the real-world: Measurements and modeling | |
| JP4837191B2 (en) | Solar power generation system simulator | |
| MacAlpine et al. | Measured and estimated performance of a fleet of shaded photovoltaic systems with string and module‐level inverters | |
| Driesse et al. | PV module operating temperature model equivalence and parameter translation | |
| Silva et al. | A new predictive model for a photovoltaic module’s surface temperature | |
| JP4869503B2 (en) | Solar power generation simulator | |
| JP4326712B2 (en) | Solar cell temperature characteristics simulator | |
| Benahmida et al. | An accurate analytical model for predicting the maximum power of photovoltaic module operating outdoor under varying conditions | |
| Brecl et al. | Development of a stochastic hourly solar irradiation model |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061228 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090527 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090602 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090610 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130619 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |