月影太陽光発電所 発電12日目 初級３
素浪人エンジニア月影です。ゴールデン・ウィークですが、天候的には荒れてますね～。。雨が降ってくれるのは、渇水が心配されてますので、うれしいことなのですが、ウォーキングやバイクには少し残念。
さて、今回は太陽電池モジュールを、太陽電池セルの等価回路配列にて構成し、モジュール内蔵のバイパスダイオード動作や、影のかかったセルの発熱（ホットスポット）の動作が確認できることをシミュレーションします。
なお、セルの逆方向特性の数値は、出力性能に影響しないことから公表はされません。本シミュレーションは動作理解のために、月影が設定した太陽電池セルの逆方向耐圧値と逆漏れ電流値ですので、実際とは異なります。なお、産総研さんの逆バイアス試験にセルの特性カーブが記載されていますので、概要を確認ください。
・太陽電池セルの等価回路作成方法
太陽電池セル単位の順方向特性は、太陽電池モジュールの出力特性とセル枚数から、比例則にて作成することが容易にできます。逆方向特性は産総研資料では、なだらかな特性カーブですが、シミュレーションでは直線にて作成されてます。（この特性は、回路構成・設計が容易）
・実際のＩ-Ｖカーブ図(上記産総研資料）
・シミュレーションでのＩ－Ｖカーブ(逆方向-20V/-0.2Aに設定）
逆方向特性は、バイパスダイオードが断線故障時のシミュレーション
に必要になります。
・太陽電池モジュールの内部セル配列モデル
太陽電池モジュールは、セル１枚が約５Ｗ発電するため、200Ｗクラスでは50枚程度で構成されています。noteでは掲載画像が小さく、PERCセルのハーフカット品で構成（？）された２７枚セル(９×３）モジュールで説明します。
シャープさんは仕様書をWEBで取得できないので、月影がカタログ値からシャープ製：ＮＵー６５Ｋ５Ｈ型を推測したモデルになります。
９枚セルを３列に並べ、バイパスダイオード：２個内蔵と推測し、作成してみました。(パナソニック社や三菱社は仕様書を公開してますが、シャープ
さんや京セラさんは、仕様書入手が困難です。。カタログ定格から推測した構成ですので、間違っていたらコメント欄で連絡を是非お願いします。）
セルシンボルは、ブロック右下に、セル枚数を示す：１で区別します。
また、セル単体なのでバイパスダイオード図はつきません。
なお、以下の配付テスト・サンプルを用い、発電５日目noteを参考に、ダウンロードし、ＬＴspice環境でシミュレーション確認が可能です。
・影によるバイパスダイオードの動作シミュレーション結果
上記サンプルにて、影によるバイパスダイオードの動作シミュレーションは、下記の結果になりました。影量は、電流変数値を変更することで、調整できますので、ＬＴｓｐｉｃｅ操作をお楽しみください。
さて、今日の発電は終了です。ホットスポット電力は、今回のサンプルで計算できますので、次回説明しましょう。引き続きゴールデンウィークをお楽しみください。 みなさまに、良い日和でありますように。
・今日のひとこと
月影は、昭和うまれなので、小さいときは牛・馬・大八車、山へ芝刈りの世界でした。幕府学問所では、磁気ドラムのミニコンだったな～。いや～簡単・便利な世界になりました。スーパーカブだけは、残ってくれて、爺はうれしい。リトルカブで両輪スライドして乗るのが、爺は好き。。。
素浪人シルバーエンジニア 月影四郎と申します。幕府学問所を卒業後、仕官したお城づとめも終了し、素浪人として歩き始めました。 皆さまに楽しんでいただけたらとふと思いたち、徒然なるままにnoteデビューした次第でございます。