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PV-8150太陽能光伏陣列I-V特性測試儀
名稱：電池測試儀
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型號：
簡介：一、太陽能光伏電站驗(yàn)收時(shí)檢測光伏陣列I-V特性的必要性 光伏系統(tǒng)根據(jù)其對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)的電流會不...
- 產(chǎn)品介紹
一、太陽能光伏電站驗(yàn)收時(shí)檢測光伏陣列I-V特性的必要性
光伏系統(tǒng)根據(jù)其對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)的電流會不同，則必然會帶來效率的損失；同理，如果太陽電池組件并聯(lián)，則由于離散性，其相同工作電壓條件下的最佳效率點(diǎn)會不一致，也會出現(xiàn)效率的損失。這種由于太陽電池組件特性曲線之間失配而帶來的損失，稱為“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。太陽電池的I-V特性曲線本身具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，易于受環(huán)境因素的影響，對于溫度、照度的變化敏感。所以太陽電池安裝環(huán)境條件的多變性，必然會使得太陽電池在不同環(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。廠家提供的太陽電池組件的特征參數(shù)都是基于標(biāo)準(zhǔn)測試條件，而這些特征參數(shù)并不能反映太陽電池的實(shí)際工作情況。
由此可以看出，如果僅僅依靠廠家提供的太陽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特性測試儀對光伏陣列進(jìn)行檢驗(yàn)檢測、核實(shí)光伏組件性能及安裝合理性。
二、光伏陣列I-V特性測試儀PV-8150產(chǎn)品的工作原理
PV-8150主機(jī)內(nèi)置有滿足大功率、高電壓、時(shí)間常數(shù)τ精確計(jì)算的充放電的專用電容器，動(dòng)態(tài)電容充電現(xiàn)場測試方法是根據(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，通過對光伏陣列給電容充電整個(gè)過程進(jìn)行電流和電壓采樣，來測試并用專用軟件將數(shù)據(jù)處理成光伏陣列的伏安特性曲線。其測量工作原理如下圖所示。
電容充放電法測量光伏陣列伏安特性的工作原理圖
光伏陣列I-V特性測試儀PV-8150主機(jī)內(nèi)置的電容器在剛開始充電時(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)于開路，此時(shí)的數(shù)據(jù)即為開路電壓。在電容的充電過程中，電容的阻抗從零變化到無窮大，這就相當(dāng)于光伏陣列的負(fù)載從零變化到無窮大。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。對電容整個(gè)充電過程的電壓電流進(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，知道了I-V的對應(yīng)關(guān)系，專用軟件就可以計(jì)算出最大功率并繪制成曲線。對應(yīng)上圖，整個(gè)測量過程描述如下：首先采樣控制電路發(fā)開關(guān)S2控制信號去使開關(guān)S2閉合，通過功率電阻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)開關(guān)S2控制信號去使開關(guān)S2斷開，發(fā)開關(guān)S1控制信號去使開關(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電容充電整個(gè)過程的電壓、電流進(jìn)行采樣。Sl剛閉合時(shí)流過電容C的充電電流就是光伏陣列的短路電流I，當(dāng)流過電容C的充電電流為零時(shí)，表示電容充電過程結(jié)束，此時(shí)采樣的電壓就時(shí)光伏陣列的開路電壓V。這種方法只要選取適當(dāng)?shù)碾娙荨㈤_關(guān)管(容量足夠大)，理論上可以測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，專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)的PV-8150是采用電容充放電檢測方式，具備測試速度快、精度高、光伏陣列的特性可以直接以曲線的形式顯示出來、測試結(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)場專用的大功率便攜式光伏方陣I-V特性分析測試儀器。
三、光伏陣列I-V特性測試儀PV-8150產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)
四、PV-8150產(chǎn)品的測試項(xiàng)目
1. I-V特性：
包括：開路電壓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. 太陽光輻照度（可選配）。
3. 環(huán)境溫度（可選配）。
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