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PV-8150太陽(yáng)能光伏陣列I-V特性測(cè)試儀
名稱(chēng)：電池測(cè)試儀
品牌：
型號(hào)：
簡(jiǎn)介：一、太陽(yáng)能光伏電站驗(yàn)收時(shí)檢測(cè)光伏陣列I-V特性的必要性 光伏系統(tǒng)根據(jù)其對(duì)功率的需求配備或大或小的光伏陣列，這一光伏陣列是由太陽(yáng)電池組件按串聯(lián)、并聯(lián)規(guī)則組合在一起的。如果各串聯(lián)的太陽(yáng)電池組件的工作特性由于離散性而導(dǎo)致不一致，在工作點(diǎn)的電流會(huì)不...
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一、太陽(yáng)能光伏電站驗(yàn)收時(shí)檢測(cè)光伏陣列I-V特性的必要性
光伏系統(tǒng)根據(jù)其對(duì)功率的需求配備或大或小的光伏陣列，這一光伏陣列是由太陽(yáng)電池組件按串聯(lián)、并聯(lián)規(guī)則組合在一起的。如果各串聯(lián)的太陽(yáng)電池組件的工作特性由于離散性而導(dǎo)致不一致，在工作點(diǎn)的電流會(huì)不同，則必然會(huì)帶來(lái)效率的損失；同理，如果太陽(yáng)電池組件并聯(lián)，則由于離散性，其相同工作電壓條件下的最佳效率點(diǎn)會(huì)不一致，也會(huì)出現(xiàn)效率的損失。這種由于太陽(yáng)電池組件特性曲線(xiàn)之間失配而帶來(lái)的損失，稱(chēng)為“聯(lián)結(jié)損耗"。由于“聯(lián)結(jié)損耗"的存在，使得由眾多太陽(yáng)電池聯(lián)成的陣列效率總是低于單個(gè)電池的發(fā)電效率。太陽(yáng)電池的I-V特性曲線(xiàn)本身具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，易于受環(huán)境因素的影響，對(duì)于溫度、照度的變化敏感。所以太陽(yáng)電池安裝環(huán)境條件的多變性，必然會(huì)使得太陽(yáng)電池在不同環(huán)境條件下的實(shí)際發(fā)電量和負(fù)載工作點(diǎn)大相徑庭。廠(chǎng)家提供的太陽(yáng)電池組件的特征參數(shù)都是基于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件，而這些特征參數(shù)并不能反映太陽(yáng)電池的實(shí)際工作情況。
由此可以看出，如果僅僅依靠廠(chǎng)家提供的太陽(yáng)電池組件的特征參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，往往很難達(dá)到理想的設(shè)計(jì)效果。例如光伏電站，其所配用的光伏陣列容量可以通過(guò)計(jì)算得出，但事實(shí)證明許多理論計(jì)算配置的系統(tǒng)是不合理的，有時(shí)甚至是失敗的，其原因就是由于光伏系統(tǒng)中的光伏陣列存在組合效率損失，并在不同日照強(qiáng)度、環(huán)境溫度下的特性有很大差異。
所以在光伏電站安裝、光伏電站驗(yàn)收時(shí)，一定要使用大功率的光伏陣列I-V特性測(cè)試儀對(duì)光伏陣列進(jìn)行檢驗(yàn)檢測(cè)、核實(shí)光伏組件性能及安裝合理性。
二、光伏陣列I-V特性測(cè)試儀PV-8150產(chǎn)品的工作原理
PV-8150主機(jī)內(nèi)置有滿(mǎn)足大功率、高電壓、時(shí)間常數(shù)τ精確計(jì)算的充放電的專(zhuān)用電容器，動(dòng)態(tài)電容充電現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法是根據(jù)電容的特性，將內(nèi)置電容器當(dāng)成光伏陣列的可變負(fù)載，通過(guò)對(duì)光伏陣列給電容充電整個(gè)過(guò)程進(jìn)行電流和電壓采樣，來(lái)測(cè)試并用專(zhuān)用軟件將數(shù)據(jù)處理成光伏陣列的伏安特性曲線(xiàn)。其測(cè)量工作原理如下圖所示。
電容充放電法測(cè)量光伏陣列伏安特性的工作原理圖
光伏陣列I-V特性測(cè)試儀PV-8150主機(jī)內(nèi)置的電容器在剛開(kāi)始充電時(shí)，阻抗很低幾乎為零，充電回路相當(dāng)于短路，此時(shí)的數(shù)據(jù)即為短路電流；當(dāng)電容充電結(jié)束時(shí)，阻抗非常大，充電回路相當(dāng)于開(kāi)路，此時(shí)的數(shù)據(jù)即為開(kāi)路電壓。在電容的充電過(guò)程中，電容的阻抗從零變化到無(wú)窮大，這就相當(dāng)于光伏陣列的負(fù)載從零變化到無(wú)窮大。由上圖可知，電容上的電壓V和充電電流I的關(guān)系也同時(shí)反映了陣列的當(dāng)前電壓和電流關(guān)系。對(duì)電容整個(gè)充電過(guò)程的電壓電流進(jìn)行采樣，這些采樣點(diǎn)的組合就構(gòu)成了當(dāng)前環(huán)境條件下的陣列IV特性曲線(xiàn)，知道了I-V的對(duì)應(yīng)關(guān)系，專(zhuān)用軟件就可以計(jì)算出最大功率并繪制成曲線(xiàn)。對(duì)應(yīng)上圖，整個(gè)測(cè)量過(guò)程描述如下：首先采樣控制電路發(fā)開(kāi)關(guān)S2控制信號(hào)去使開(kāi)關(guān)S2閉合，通過(guò)功率電阻R把電容上殘余的電量消耗掉，使電容保持零初時(shí)狀態(tài)。然后，采樣控制電路發(fā)開(kāi)關(guān)S2控制信號(hào)去使開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，發(fā)開(kāi)關(guān)S1控制信號(hào)去使開(kāi)關(guān)S1閉合，同時(shí)控制電壓、電流采樣電路按合適的采樣速度對(duì)電容充電整個(gè)過(guò)程的電壓、電流進(jìn)行采樣。Sl剛閉合時(shí)流過(guò)電容C的充電電流就是光伏陣列的短路電流I，當(dāng)流過(guò)電容C的充電電流為零時(shí)，表示電容充電過(guò)程結(jié)束，此時(shí)采樣的電壓就時(shí)光伏陣列的開(kāi)路電壓V。這種方法只要選取適當(dāng)?shù)碾娙荨㈤_(kāi)關(guān)管(容量足夠大)，理論上可以測(cè)量任意光伏陣列的特性。
群菱公司根據(jù)IEC62446推薦的試驗(yàn)建議，專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)的PV-8150是采用電容充放電檢測(cè)方式，具備測(cè)試速度快、精度高、光伏陣列的特性可以直接以曲線(xiàn)的形式顯示出來(lái)、測(cè)試結(jié)果直觀等特點(diǎn)。PV-8150產(chǎn)品根據(jù)電容充放電試驗(yàn)方法所制作的檢測(cè)系統(tǒng)需要有復(fù)雜的自動(dòng)化控制電路，復(fù)雜的工藝結(jié)構(gòu)，對(duì)采樣速度、元器件精度以及數(shù)據(jù)處理器的同步采集速度要求非常高，群菱公司克服了各種技術(shù)困難，成功研制出適用于光伏電站現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)用的大功率便攜式光伏方陣I-V特性分析測(cè)試儀器。
三、光伏陣列I-V特性測(cè)試儀PV-8150產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)
四、PV-8150產(chǎn)品的測(cè)試項(xiàng)目
1. I-V特性：
包括：開(kāi)路電壓Vo、短路電流Is、最大輸出功率Pm、最大輸出功率下的電壓Vpm、最大輸出功率下電流Ipm、填充因子
2. 太陽(yáng)光輻照度（可選配）。
3. 環(huán)境溫度（可選配）。
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