
設想你有一個電壓源與某源電阻串聯,為可變負載供電。負載電壓、負載電流和電池電流之間的關系如圖1所示。

圖1:電壓源與某源電阻串聯,為可變負載供電的電路中負載電壓與電池和負載電流的關系。
如果將負載電壓乘以負載電流,我們就可以研究負載的功率傳輸與負載電阻的關系,其結果是一條類似于倒置湯碗的曲線(圖2)。

圖2:負載功率(負載電壓*負載電流)與電池和負載電流的關系。
對于某特定的源電阻值,我們可以在圖上繪制一條水平線(圖3)。

圖3:為源電阻添加某特定數值。
如果我們接下來再添加一條曲線來繪制負載電阻值的變化曲線(圖4),會發現負載的最大功率輸出點對應于負載電阻與源電阻相等的點。當然,這也是意料之中的事,不過我們所關心的相等點實際上是負載電阻與源電阻的動態值之間的相等點,而不是該部分的靜態電阻值之間的相等點。

圖4:通過找到負載電阻與源電阻之間的相等點來發現峰值功率點。
我們從凌力爾特公司(Linear Technology Corporation)以前的網站上獲得了以下光伏(PV)組件特性的草圖,如圖5所示。

圖5:Solec S-70C PV板面向太陽時的功率曲線。
從電流與電壓的關系曲線中提取出一些數字,并根據這些數字擬合出一個描述性方程,如圖6所示。
圖6:圖5所同樣示PV設備的數值表示。
同樣,我們將負載電壓乘以電池和負載電流,就能看到傳輸到負載的功率曲線,并畫出光伏設備的動態電阻(圖7)。

圖7:Solec S-70C PV設備的電流、功率和動態電阻曲線,這里PV的動態電阻不再是我們在圖3中看到的靜態水平線。
請注意,現在光伏設備的動態電阻不再是一條水平線,而是一個變量,功率曲線不再對稱,而是向右側傾斜。確定負載的最大功率點或峰值功率點,如圖8所示。

圖8:發現Solec S-70C PV設備的峰值功率點。
我們發現峰值功率點位于負載電阻等于光伏設備的動態源電阻的地方。
如果想從光伏設備中獲得盡可能多的電力,負載電阻就必須與該設備的動態源阻抗相匹配。
請注意,為了使這些圖更易于查看,縱軸上表示的電阻不是以歐姆為單位線性表示的,而是與對數(1+歐姆)成比例的。
責編:Ricardo
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