能量采集系統(tǒng)環(huán)境能量轉換器基礎知識
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表 1 顯示了來自不同能量轉換器的典型功率級別以及采集器的重要考慮因素。在一般情況下，大多數采集器都可以提供 ~10-50 µW/cm2 左右的平均功率。所獲功率的大小與采集器面積有關，并嚴重依賴于采集器的可用空間。利用一個太陽能電池例子，我們可以描述出采集器的一些特性。太陽能電池可以建模為一個與二極管并聯的電流源，如圖 1 所示。分流電阻對漏電建模，而串聯電阻對接觸電池電阻建模。
圖 1 光伏電池及其特性曲線的電氣模型
當光線照在太陽能電池上時，電池產生一個流過輸出端的電流 IPH。電池為開路時，該電流在輸出端形成電壓 VOC。在開路和短路兩種極端情況之間，電池產生功率。圖 1 中，紅色曲線表示太陽能電池的電流對比電壓特性。照度增加，短路電流增加，并對電池開路電壓產生微弱影響。從太陽能電池獲得的功率在某個特定的電壓下達到最大，然后在該電壓任意一端逐漸下降。這就是電池的最大功率點。它與入射光及其他環(huán)境因素有關，例如：溫度等。由于其高阻抗特性，其他轉換器都具有類似的最大功率點 (MPP) 特性。因此，如何選擇一種電源管理解決方案，讓其能夠工作在 MPP 下，是我們需要考慮一個的關鍵因素。
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