MCU控制的光伏电池测试仪设计
时间:04-09
来源:现代电子技术 高文杰 杨次 翟庆志
点击:
流,测量结束。考虑到光伏电池两端电压电流变化的延时性,用定时器控制采点时间,每隔50 ms采集一次数据。
4 试验验证
根据方案设计制作样机进行试验,采用英利产品,型号为110(17)P1470×680的多晶硅光伏电池板。在自然光照情况下,对单块光伏电池进行测试。
厂家提供的Isc,Voc,IM和VM是在标准测试条件下(光强1 000 W/m2,电池温度25℃)测得参数在实际测试中,很难实现,故按照下列方案进行:
(1)根据太阳能电池简化数学模型,模拟理论输出特性曲线。
根据固体物理理论推导出来的太阳能非线性I-V特性方程,其简化数学模型是:
用直流电子负载PEL-300(台湾固纬)采点测试当前自然条件下,Isc=4.2 A,Voc=20.5 V,IM=3.6 A和VM=15.3 V。将上述参数带入简化模型,求得理论近似I-V曲线和P-V曲线。
(2)使用本文开发的测试仪,与方案(1)同时测试,以保证相同的日照条件,测得的试验数据和曲线,如图5和表1所示。
二种方案所得的理论和试验曲线吻合度较好,验证了设计的可行性。并且比较两者,考虑到影响光伏电池输出特性的内、外部因素复杂,实验曲线比理论曲线更接近电池板实际工作状况,因为方案(2)测试时间很短,更能确保不变的日照条件。
5 结语
本文基于MCU,设计了可以数控调节、有源、高速响应的可变电阻器模块以及对应的测量电路,开发出了可获取光伏电池I-V和P-V曲线测试仪。物理实验测试表明,所获得的光伏电池特性曲线,形态准确,数据精度高。该测试仪在光伏电池测试,太阳能资源评估,建立光伏电池模型和最大功率点跟踪(MPPT)等方面有广泛的应用。
- 使用LabVIEW软件和NI PXI硬件为并网光伏(PV)设备快速开发监测系统(07-08)
- 光伏电池电气性能的评测(上)(05-20)
- 光伏电池电气性能的评测(06-05)
- 基于Labview的光伏发电数据监测系统的设计 (11-05)
- 通用光伏系统测试平台的设计(07-01)
- 光伏逆变器初步测试简析(10-26)