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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簡介：一、太陽能光伏電站驗收時檢測光伏陣列I-V特性的必要性 光伏系統根據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、并聯規則組合在一起的。如果各串聯的太陽電池組件的工作特性由于離散性而導致不一致，在工作點的電流會不...
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一、太陽能光伏電站驗收時檢測光伏陣列I-V特性的必要性
光伏系統根據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、并聯規則組合在一起的。如果各串聯的太陽電池組件的工作特性由于離散性而導致不一致，在工作點的電流會不同，則必然會帶來效率的損失；同理，如果太陽電池組件并聯，則由于離散性，其相同工作電壓條件下的最佳效率點會不一致，也會出現效率的損失。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“聯結損耗"。由于“聯結損耗"的存在，使得由眾多太陽電池聯成的陣列效率總是低于單個電池的發電效率。太陽電池的I-V特性曲線本身具有很強的實時性，易于受環境因素的影響，對于溫度、照度的變化敏感。所以太陽電池安裝環境條件的多變性，必然會使得太陽電池在不同環境條件下的實際發電量和負載工作點大相徑庭。廠家提供的太陽電池組件的特征參數都是基于標準測試條件，而這些特征參數并不能反映太陽電池的實際工作情況。
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進行系統設計，往往很難達到理想的設計效果。例如光伏電站，其所配用的光伏陣列容量可以通過計算得出，但事實證明許多理論計算配置的系統是不合理的，有時甚至是失敗的，其原因就是由于光伏系統中的光伏陣列存在組合效率損失，并在不同日照強度、環境溫度下的特性有很大差異。
所以在光伏電站安裝、光伏電站驗收時，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行檢驗檢測、核實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產品的工作原理
PV-8150主機內置有滿足大功率、高電壓、時間常數τ精確計算的充放電的專用電容器，動態電容充電現場測試方法是根據電容的特性，將內置電容器當成光伏陣列的可變負載，通過對光伏陣列給電容充電整個過程進行電流和電壓采樣，來測試并用專用軟件將數據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主機內置的電容器在剛開始充電時，阻抗很低幾乎為零，充電回路相當于短路，此時的數據即為短路電流；當電容充電結束時，阻抗非常大，充電回路相當于開路，此時的數據即為開路電壓。在電容的充電過程中，電容的阻抗從零變化到無窮大，這就相當于光伏陣列的負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的關系也同時反映了陣列的當前電壓和電流關系。對電容整個充電過程的電壓電流進行采樣，這些采樣點的組合就構成了當前環境條件下的陣列IV特性曲線，知道了I-V的對應關系，專用軟件就可以計算出最大功率并繪制成曲線。對應上圖，整個測量過程描述如下：首先采樣控制電路發開關S2控制信號去使開關S2閉合，通過功率電阻R把電容上殘余的電量消耗掉，使電容保持零初時狀態。然后，采樣控制電路發開關S2控制信號去使開關S2斷開，發開關S1控制信號去使開關S1閉合，同時控制電壓、電流采樣電路按合適的采樣速度對電容充電整個過程的電壓、電流進行采樣。Sl剛閉合時流過電容C的充電電流就是光伏陣列的短路電流I，當流過電容C的充電電流為零時，表示電容充電過程結束，此時采樣的電壓就時光伏陣列的開路電壓V。這種方法只要選取適當的電容、開關管(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IEC62446推薦的試驗建議，專業研發生產的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、測試結果直觀等特點。PV-8150產品根據電容充放電試驗方法所制作的檢測系統需要有復雜的自動化控制電路，復雜的工藝結構，對采樣速度、元器件精度以及數據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困難，成功研制出適用于光伏電站現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產品的技術參數
四、PV-8150產品的測試項目
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. 環境溫度（可選配）。
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