شبیه سازی سیستم فوتوولتایی نانو ماهواره مکعبی چرخان بر مبنای مدلسازی دقیق ورودی ها با قابلیت جذب توان حداکثر

در این مقاله به بررسی رفتار و شبیه سازی سیستم فوتوولتایی به کار رفته در یک نانو ماهواره فاقد سیستم کنترلوضعیت فعال و حسگر خورشید یاب در مدار LEO پرداخته شده است. به علت چرخش پیوسته ماهواره حول خود، منابعانرژی دریافتی تاثیر گذار بر سیستم فوتوولتایی صورت مداوم در حال تغییر است. به همین منظور ابتدا مدلسازی دقیقورودی های سیستم فوتوولتایی یعنی تابش خورشید و دمای سطوح آن انجام شده و با توجه به مشخصات ماهواره و ماموریتفرضی، بودجه توانی آن و براساس دیتاشیت و نمودارهای کارخانه تولید کننده سلولهای خورشیدی سه پیوندیspectrolab ، سیستم فوتوولتایی ماهواره با استفاده از ساخت رویه های سه بعدی و درونیابی آنها با روش اسپیلاینمکعبی (درجه 3)،طراحی شده است. روش درون یابی اسپیلاین مکعبی سه بعدی به دلیل انتخاب هموارترین جواب ممکنبه کار رفته است. همچنین به منظور استفاده حداکثری و بهینه از سلولهای خورشیدی برای تامین توان مورد نیاز ماهوارهدر زمان فاز تابش خورشید، سیستم جذب توان بیشینه بر منبای روش امپدانس افزایشی در نظر گرفته شده است. شبیهسازیهای انجام شده در محیط نرم افزار متلب بخش سیمولینک صورت گرفته است. نتایج این پژوهش بیانگر آن است کهدمای آرایه های خورشیدی در مدت فاز دریافت نور خورشید و فاز سایه به ترتیب به صورت نمایی افزایش و کاهش می یابد.دما در محدوده مجاز سانتیگراد تغییر می کند و همچنین مشخصه های جریان و ولتاژ سیستم فوتوولتایی به دلیل تغییرورودی ها، دچار تغییر می شوند.

کلیدواژه ها:

مدل سازی ، فوتوولتایی ، سلول های خورشیدی ، دما ، تابش خورشید ، درون یابی ، روبه سه بعدی ، توان بیشینه