太阳能电池的测试和应用系统的设计
完整版)太阳能电池测试报告
完整版)太阳能电池测试报告本测试报告旨在通过对太阳能电池的测试,评估其性能和可靠性,为后续项目开发和应用提供参考。
1.测试太阳能电池的电压和电流输出情况。
2.评估太阳能电池在不同光照条件下的性能表现。
3.检查太阳能电池的稳定性及长期使用的可靠性。
1.连接测试设备:太阳能电池连接到测试装置并确保电路正常。
2.测量太阳能电池的开路电压和短路电流:使用万用表测量太阳能电池在无负载情况下的电压和电流。
3.测试太阳能电池在不同光照条件下的性能:使用光照计测量不同光照强度下的光照度。
在每个光照条件下,记录太阳能电池的电压和电流输出值。
4.分析测试结果:将测试数据整理成表格或图表形式,并进行数据分析。
比较不同光照条件下太阳能电池的性能差异。
评估太阳能电池的输出稳定性和可靠性。
5.得出结论:总结太阳能电池在不同光照条件下的电压和电流输出情况。
分析太阳能电池的性能表现和稳定性。
提出改进建议或优化方案。
通过测试,得到以下结果:强光照。
| 5.6.| 0.8.|中等光照。
| 3.9.| 0.5.|弱光照。
| 2.1.| 0.2.|1.太阳能电池的性能随光照强度的变化而变化,输出电压和电流与光照强度呈正相关关系。
2.在强光照条件下,太阳能电池的电压和电流输出能力较强。
3.在弱光照条件下,太阳能电池的电压和电流输出能力较弱。
根据测试结果和分析,可以得出以下结论:1.太阳能电池具有稳定的输出性能,适合在光照充足的环境中使用。
2.在光照强度较弱的情况下,太阳能电池的性能有所下降,建议在设计应用时考虑增加电池板数量或采用其他补充电源。
3.为了保证太阳能电池的长期可靠性,建议定期检查清洁太阳能电池表面,以保证充分的光照吸收。
基于测试结果和建议,为了进一步优化太阳能电池的性能和可靠性,建议进行以下后续工作:1.建立更复杂的测试环境,模拟更多不同光照条件下的性能测试。
2.针对弱光照条件下的性能下降问题,研究并应用更高效的太阳能电池材料和设计方案。
《2024年太阳能自动跟踪系统的设计与实现》范文
《太阳能自动跟踪系统的设计与实现》篇一一、引言随着环境保护和可再生能源的日益重视,太阳能的利用成为了全球关注的焦点。
太阳能自动跟踪系统作为一种提高太阳能利用效率的重要手段,其设计与实现显得尤为重要。
本文将详细阐述太阳能自动跟踪系统的设计原理、实现方法和应用前景。
二、系统设计目标本系统的设计目标是为了提高太阳能的利用率和发电效率,通过自动跟踪太阳的运动,使太阳能电池板始终面向太阳,从而最大限度地接收太阳辐射。
同时,系统应具备操作简便、稳定可靠、成本低廉等特点。
三、系统设计原理太阳能自动跟踪系统主要由传感器、控制系统和执行机构三部分组成。
传感器负责检测太阳的位置,控制系统根据传感器的数据控制执行机构进行相应的动作,使太阳能电池板能够自动跟踪太阳。
1. 传感器部分:传感器采用光电传感器或GPS传感器,实时检测太阳的位置。
光电传感器通过检测太阳光线的强度和方向来确定太阳的位置,而GPS传感器则通过接收卫星信号来确定地理位置和太阳的位置。
2. 控制系统部分:控制系统是太阳能自动跟踪系统的核心部分,负责接收传感器的数据,并根据数据控制执行机构的动作。
控制系统采用微处理器或单片机等控制器件,通过编程实现控制算法。
3. 执行机构部分:执行机构主要负责驱动太阳能电池板进行动作。
常见的执行机构有电机、齿轮、导轨等,通过控制执行机构的动作,使太阳能电池板能够自动跟踪太阳。
四、系统实现方法1. 硬件实现:太阳能自动跟踪系统的硬件主要包括传感器、控制系统和执行机构。
传感器和执行机构的选择应根据实际需求和预算进行选择,而控制系统的硬件则需根据所采用的微处理器或单片机等器件进行设计。
2. 软件实现:软件实现主要包括控制算法的编写和系统调试。
控制算法的编写应根据传感器的数据和执行机构的动作进行编程,通过控制算法实现太阳能电池板的自动跟踪。
系统调试则需要对整个系统进行测试和调整,确保系统的稳定性和可靠性。
五、应用前景太阳能自动跟踪系统的应用前景广阔,可以广泛应用于太阳能发电、太阳能热水器、太阳能干燥等领域。
太阳能追光系统毕业设计
太阳能追光系统毕业设计一、选题背景随着能源危机的日益严重,太阳能作为一种可再生、清洁、无污染的新型能源,逐渐得到了广泛的关注和应用。
而太阳能追光系统则是太阳能发电中非常重要的一环,其作用是使太阳能电池板始终面向太阳,以最大化地吸收太阳辐射能量,提高发电效率。
二、研究目标本次毕业设计旨在设计并实现一种简单、实用、高效的太阳能追光系统,使其能够自动调整光伏板朝向,并通过控制器对光伏板进行精准定位和跟踪,从而提高光伏板的发电效率。
三、研究内容1. 太阳位置检测模块:通过安装在追光系统上的传感器检测太阳位置,以便于系统自动调整光伏板的朝向。
2. 控制器设计:利用单片机等控制芯片设计控制器,实现对光伏板进行精准定位和跟踪。
3. 机械结构设计:根据追踪系统需要,设计出适合于支撑光伏板的机械结构,使其能够自由旋转,并实现自动调整。
4. 软件开发:编写控制器的程序,实现对光伏板的精准定位和跟踪,并提供人机交互界面。
四、研究方法本次毕业设计采用以下研究方法:1. 理论分析法:通过对太阳运动规律的分析,确定太阳能追光系统的设计方案。
2. 实验研究法:通过搭建实验平台,测试和验证系统的性能和可靠性。
3. 数值模拟法:采用计算机仿真技术,对系统进行数值模拟,优化系统设计方案。
五、预期成果1. 设计出一种简单、实用、高效的太阳能追光系统。
2. 实现对光伏板的精准定位和跟踪,提高光伏板发电效率。
3. 编写控制器程序,并提供人机交互界面,方便用户操作。
4. 发表学术论文或专利申请等相关成果。
六、工作计划本次毕业设计工作计划如下:1. 第一阶段(前期准备):调研相关技术文献,了解太阳能追光系统的原理和设计方案,确定研究目标和内容。
2. 第二阶段(系统设计):设计太阳位置检测模块、控制器、机械结构等,并进行方案评估和优化。
3. 第三阶段(软件开发):编写控制器程序,并提供人机交互界面。
4. 第四阶段(实验测试):搭建实验平台,测试和验证系统的性能和可靠性。
光伏系统设计范文
光伏系统设计范文一、引言光伏系统是利用太阳能光电转换技术,将太阳辐射能转化为电能的一种设备。
随着能源危机和环境污染问题的日益突出,光伏系统被广泛应用于家庭、商业甚至工业领域。
为了更好地利用太阳能,并提高系统的效率和可靠性,本文将介绍一个典型的光伏系统设计方案。
二、系统组成及架构本光伏系统设计采用光伏组件、逆变器、蓄电池和控制系统四个主要组成部分。
光伏组件用于转化太阳能为电能,逆变器将直流电能转化为交流电能,蓄电池用于存储电能,控制系统用于监测和控制整个系统的运行。
系统架构如下:1.光伏组件:采用多个太阳能电池板进行串并联连接,以提高系统的输出功率。
2.逆变器:将光伏组件输出的直流电能转化为交流电能,并保证输出的电压和频率符合用户需求。
3.蓄电池:存储光伏系统输出的电能,以便在光照不足或停电时提供供电。
4.控制系统:通过传感器监测光照强度、电池容量等参数,根据需要控制光伏系统的运行状态,实现光伏发电的最优化运行。
三、系统设计要点1.太阳能电池板选择:选用效率较高的多晶硅太阳能电池板,以提高系统的能量转换效率。
2.逆变器选择:选择具有良好性能和高效转换率的逆变器,以确保输出的交流电能质量和稳定性。
3.蓄电池选择:根据系统负载需求和预计的停电时间选择适当容量的蓄电池,以保证系统的可靠性和稳定性。
4.控制系统设计:利用传感器实时监测光照强度、电池容量等参数,根据设定的策略控制光伏系统的运行状态,以最大限度地提高系统的能量利用率。
四、系统运行与维护1.系统运行:光伏组件吸收太阳辐射能并转化为电能,逆变器将直流电能转化为交流电能供电给用户。
同时,充电控制系统将多余的电能充入蓄电池进行存储,以备不时之需。
2.系统维护:定期清洗和检查太阳能电池板,以确保充分的光照吸收和高效的能量转换;定期检查蓄电池的容量和状态,保证系统在停电时能够正常运行。
五、结论本文介绍了一个典型的光伏系统设计方案,该方案采用光伏组件、逆变器、蓄电池和控制系统四个主要组成部分,旨在提高太阳能利用效率和系统的可靠性。
太阳能电池性能测试实验
太阳能电池性能测试实验太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,它是利用光电效应原理工作的。
为了评估太阳能电池的性能,我们可以进行多种测试实验,包括光电转换效率测试、电流-电压特性曲线测试、稳态和暗态测试以及温度测试等。
本文将详细解读这些实验的定律和准备工作,并讨论太阳能电池性能测试的应用和其他专业性角度。
一、光电转换效率测试光电转换效率是评估太阳能电池性能的重要指标,它代表了太阳能电池将太阳能转化为电能的能力。
实验准备:1. 太阳能电池:选取一块面积适中的太阳能电池,确保它的电流暗态偏差小于1%。
2. 太阳光源:选择适合测试太阳能电池的太阳光源,确保其光照度足够高且光谱匹配太阳光谱。
3. 电子负载:用于测量太阳能电池的电流和电压输出。
实验过程:1. 设置太阳能电池:将太阳能电池安装在正确的位置上,并连接到电子负载。
2. 测量电流和电压:通过改变负载的阻抗,测量电流和电压的值,并记录数据。
3. 计算光电转换效率:根据测得的电流和电压值,可以计算出光电转换效率,常用公式为光电转换效率=(输出功率/输入功率)* 100%。
应用和其他专业性角度:光电转换效率测试的结果可以用于评估太阳能电池的性能,并与其他太阳能电池进行比较。
这对于研究新型太阳能电池材料和结构设计具有重要意义。
此外,太阳能电池的光电转换效率也影响着其在实际应用中的性能和效益,对于太阳能发电系统的设计和优化具有指导意义。
二、电流-电压特性曲线测试电流-电压特性曲线测试是了解太阳能电池在不同工作条件下的性能的重要手段。
实验准备:1. 太阳能电池样品:选择一些太阳能电池样品进行测试,确保它们的性能和参数有较大差异,以获得可靠的数据。
2. 电子负载:用于控制太阳能电池的负载。
3. 电压源:用于提供不同的电压给太阳能电池。
实验过程:1. 设置太阳能电池:将太阳能电池连接到电子负载和电压源。
实验过程:1. 设置太阳能电池:将太阳能电池连接到电子负载和电压源。
太阳能电池性能测试实验报告
太阳能电池性能测试实验报告实验目的:研究太阳能电池的性能表现,并分析其适用范围。
实验原理:太阳能电池是一种将太阳光能转化为电能的设备,其性能直接影响着电能转化的效率。
通过对太阳能电池的性能进行测试,可以更好地了解其工作特性和适用情况。
实验材料:实验所需材料包括太阳能电池板、太阳能光源、电流表、电压表、连接线等。
实验步骤:1. 将太阳能电池板置于太阳能光源下,确保光线充足。
2. 通过连接线将太阳能电池板与电流表、电压表连接。
3. 测量太阳能电池板产生的电流和电压数值,记录下来。
4. 根据记录的数据,计算太阳能电池板的输出功率。
5. 重复多次实验,取平均值以提高实验结果的准确性。
实验数据与结果:经过多次实验测试,得出如下数据:电流值:2.5A、2.3A、2.4A、2.3A、2.5A电压值:5.8V、5.6V、5.9V、5.7V、5.8V通过计算,得出太阳能电池板的平均输出功率为11.65W。
实验结论:根据实验结果可以得出结论:该太阳能电池板的输出功率稳定,适用于户外太阳能电力系统、太阳能充电宝等领域。
同时,通过对太阳能电池板性能的测试,可以帮助我们更好地了解其在不同环境条件下的适用范围,为太阳能电力系统的设计和应用提供参考依据。
实验中遇到的问题及解决方法:在实验过程中,可能会遇到太阳能光源不足、环境温度变化等问题,影响实验结果的准确性。
针对这些问题,可以选择在阳光充足的日子进行实验,控制环境温度,保证实验过程的稳定性。
总结:通过本次太阳能电池性能测试实验,我们对太阳能电池的输出功率和适用范围有了更清晰的认识。
实验结果为太阳能电力系统的设计和应用提供了参考依据,对推动太阳能技术的发展具有一定的意义。
希望未来能够进一步深入研究,不断提高太阳能电池的性能,为可再生能源领域的发展作出贡献。
用于太阳能电池检测的加热系统设计
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太阳能供电系统设计建议
太阳能供电系统设计建议随着环境保护意识的提高以及对可再生能源的需求日益增加,太阳能供电系统作为一种清洁、可再生的能源解决方案,得到了广泛关注和应用。
本文将提供一些建议,帮助您设计一个高效可靠的太阳能供电系统。
一、系统需求分析在设计太阳能供电系统之前,首先需要明确系统的需求。
根据您的需求,确定系统的功率和输出电压,以及每天需要供应的电能量。
同时,还需考虑能源存储和转换的要求,以及系统的安全性和可靠性。
二、太阳能电池板选择太阳能电池板是太阳能供电系统的核心组件,其性能和质量直接影响系统的发电效率。
在选择太阳能电池板时,需考虑以下因素:1.功率输出:根据系统需求确定所需太阳能电池板的功率输出,在确保满足日常耗电需求的同时,尽量选择高效的太阳能电池板。
2.转换效率:太阳能电池板的转换效率越高,系统的发电效率越高。
建议选择转换效率较高的太阳能电池板。
3.质量可靠性:选择质量可靠、经过认证的太阳能电池板品牌,减少组件故障的风险。
4.环境适应性:考虑太阳能电池板在不同环境条件下的表现,例如耐热、耐寒、抗风等特性。
三、电池储能设计太阳能供电系统通常需要储存电能以应对阴天或夜间无光照时的需求。
在设计电池储能方案时,需要考虑以下因素:1.容量大小:根据每天所需的电能量及连续无光照的时间来确定电池的容量大小。
过小的电池容量可能导致系统电能不足,而过大又会增加成本。
2.电池类型:选择适合太阳能供电系统的电池类型,如铅酸电池、锂离子电池等。
不同类型的电池有其各自的特点和适用场景,需根据系统需求进行选择。
3.电池管理系统:采用电池管理系统对电池进行监控和调控,维护电池的状态良好,延长电池的使用寿命。
四、逆变器和配电系统设计逆变器将直流电能转换为交流电能,以满足家庭或办公室等电器设备的使用需求。
在选择逆变器时,需考虑以下因素:1.输出功率:根据系统的负载需求选择逆变器的输出功率。
2.波形质量:选择输出波形质量良好、稳定的逆变器,以保证供电负载的稳定使用。
太阳能光伏系统设计方案
太阳能光伏系统设计方案太阳能光伏系统设计方案步骤一:需求分析首先,我们需要对太阳能光伏系统的需求进行分析。
这包括了系统的规模,即需要发电的功率大小,以及电力需求的时间和地点。
还需确定系统的可靠性要求、使用寿命、维护成本和其他特殊要求等。
根据这些需求,我们可以制定出合适的设计方案。
步骤二:光伏电池板选型在选择光伏电池板时,需要考虑其效率、耐候性、可靠性和成本等因素。
高效率的光伏电池板可以在相对较小的面积上产生更多的电能,而耐候性和可靠性则可以确保系统在各种环境条件下稳定运行。
综合考虑这些因素,我们选择了适合需求的光伏电池板。
步骤三:逆变器选型逆变器是将光伏电池板所产生的直流电能转换为交流电能的关键设备。
在选型时,需考虑逆变器的效率、输出功率、保护功能和可靠性等。
高效率的逆变器可以最大限度地提高光伏电池板所产生的电能利用率。
同时,保护功能可以保证系统在过载、短路和其他故障情况下的安全运行。
步骤四:支架和安装方式选择支架的选择应考虑光伏电池板的安装角度和方向,以最大程度地接收太阳辐射。
此外,还需考虑支架的稳定性和耐久性,以确保系统长期稳定运行。
根据安装地点的特点,我们选择了适合的支架和安装方式。
步骤五:电缆和连接器设计电缆和连接器是将光伏电池板、逆变器和电网连接在一起的重要组成部分。
在设计时,需考虑电缆的导电能力、耐候性和安全性。
连接器的选择应保证良好的接触性能和防水防尘功能,以及方便的安装和维护。
同时,还需保证系统的电气安全和防雷措施。
步骤六:系统监控和维护在太阳能光伏系统设计方案中,系统监控和维护也是非常重要的一环。
通过系统监控,可以实时监测光伏电池板的发电情况、逆变器的运行状态和电池组的存储电量等。
这有助于及时发现和解决故障,并提高系统的可靠性和运行效率。
此外,定期的维护保养也可以延长系统的使用寿命。
步骤七:系统验收和运行最后,进行系统的验收和运行。
在验收过程中,需要检查所有设备的安装质量和电气连接,确保系统符合设计要求和相关标准。
太阳能电池特性测量及应用实验
太阳能电池特性测量及应用实验能源短缺和地球生态环境污染已经成为人类面临的最大问题。
本世纪初进行的世界能源储量调查显示,全球剩余煤炭只能维持约216年,石油只能维持45年,天然气只能维持61年,用于核发电的铀也只能维持71年。
另一方面,煤炭、石油等矿物能源的使用,产生大量的CO2、SO2等温室气体,造成全球变暖,冰川融化,海平面升高,暴风雨和酸雨等自然灾害频繁发生,给人类带来无穷的烦恼。
根据计算,现在全球每年排放的CO2已经超过500亿吨。
我国能源消费以煤为主,CO2的排放量大约占世界的25%,位居世界第一,所以减少排放CO2、SO2等温室气体,已经成为刻不容缓的大事。
推广使用太阳辐射能、水能、风能、生物质能等可再生能源是今后的必然趋势。
广义地说,太阳光的辐射能、水能、风能、生物质能、潮汐能都属于太阳能,它们随着太阳和地球的活动,周而复始地循环,几十亿年内不会枯竭,因此我们把它们称为可再生能源。
太阳的光辐射可以说是取之不尽、用之不竭的能源。
太阳与地球的平均距离为1亿5千万公里。
在地球大气圈外,太阳辐射的功率密度为1.353kW /m2,称为太阳常数。
到达地球表面时,部分太阳光被大气层吸收,光辐射的强度降低。
在地球海平面上,正午垂直入射时,太阳辐射的功率密度约为1kW /m2,通常被作为测试太阳电池性能的标准光辐射强度。
太阳光辐射的能量非常巨大,从太阳到地球的总辐射功率比目前全世界的平均消费电力还要大数十万倍。
照射在地球上的太阳能非常巨大,每年到达地球的辐射能相当于49000亿吨标准煤的燃烧能,大约40分钟照射在地球上的太阳能,便足以供全球人类一年的能量消费。
可以说,太阳能是真正取之不尽、用之不竭的能源。
而且太阳能发电干净,不产生公害。
所以太阳能发电被誉为最理想的能源。
太阳能发电有两种方式。
光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电,一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成蒸气,再驱动汽轮机发电,太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高。
太阳能电池的标准测试条件为
太阳能电池的标准测试条件为
太阳能电池的标准测试条件为:
1. 光照强度:太阳辐射强度为1000瓦特/平方米(W/m²)。
2. 光谱分布:光谱分布符合空气质量AM为1.5的标准,也就是太阳高度角为48.19°。
3. 温度:电池片温度为25摄氏度(°C)。
4. 测量时间:对于高效率的太阳能电池,测试所得的电力输出通常在0.5到1个小时内稳定。
5. 测量位置:测试应在无阴影遮挡且足够明亮的环境中进行。
这些标准测试条件使得不同厂商生产的太阳能电池能够进行公正的比较和评价,便于消费者进行选择。
太阳能发电技术服务内容简介
太阳能发电技术服务内容简介一、概述太阳能发电技术是利用太阳能转化为电能的一种可再生能源技术,被广泛应用于家庭、工业和商业领域。
太阳能发电技术服务内容主要包括太阳能系统设计、安装、运维和售后服务等。
二、太阳能系统设计1. 客户需求分析:根据客户的用电需求、用电负荷和现有用电设备等要求,进行详细的需求分析,确保设计出符合客户实际需求的太阳能系统。
2. 建筑结构评估:对于安装太阳能系统的建筑物,进行结构评估,确定安装位置和方式,确保系统的安全和稳定运行。
3. 太阳能电池板布局设计:根据安装位置、太阳光辐射情况和建筑物结构等因素,设计太阳能电池板的布局,最大程度地吸收太阳能。
4. 电气系统设计:设计太阳能电池板和电网之间的连接系统,包括逆变器、电池、电网连接等,确保系统的高效运行。
三、太阳能系统安装1. 安全施工:根据相关安全规范,进行太阳能系统的安装施工,确保施工过程中的安全。
2. 电池板安装:按照设计要求,安装太阳能电池板,并进行电气连接。
3. 逆变器和电池安装:安装逆变器和电池,并进行电气连接。
4. 系统调试与测试:对安装完成的太阳能系统进行调试和测试,确保系统的正常运行。
四、太阳能系统运维1. 系统监控与维护:通过监控系统,实时了解太阳能系统的运行情况,及时发现并处理故障,确保系统的稳定运行。
2. 清洁和维护:定期对太阳能电池板进行清洁和维护,保持其高效吸收太阳能。
3. 故障排除:对于系统出现的故障,及时进行排查和修复,确保系统的正常运行。
五、太阳能系统售后服务1. 售后咨询:对于客户提出的问题和需求,提供专业的咨询和解答。
2. 维修和更换:对于出现故障的组件或设备,提供及时的维修和更换服务。
3. 升级与扩展:根据客户需求,对太阳能系统进行升级和扩展,提供相应的服务和支持。
六、总结太阳能发电技术服务内容包括系统设计、安装、运维和售后服务等,通过专业的技术和服务,帮助客户实现可靠、高效的太阳能发电系统。
太阳能发电测试系统实验指导书
太阳能发电测试系统实验指导书咸阳职业技术学院2014年06月目录一、太阳能发电系统简介二、太阳能发电系统实验装置设计方案三、实验一:太阳能光伏板的发电原理实验四、实验二:环境对光伏转化影响实验五、实验三光伏系统中太阳能电池直接负载实验六、实验四太阳能光伏板能量转换实验七、实验五:太阳能控制器工作原理实验八、实验六光伏控制器充放电保护实验力、实验七控制器的各项保护功能实验十、实验八:离网逆变器工作原理实验十一、实验九:独立光伏发电系统一、太阳能发电系统简介太阳能组件吸收阳光,然后转换为电能,通过控制系统储存于蓄电池中,当你需要的时候再通过控制(逆变)系统转换为你需要的电能!太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。
如输出电源为交流220V或110V,还需要配置逆变器。
各部分的作用为:(一)太阳能电池板:太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分,也是太阳能发电系统中价值最高的部分。
其作用是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来,或推动负载工作。
(二)太阳能控制器:太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。
在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。
其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项;(三)蓄电池:一般为铅酸电池或胶体电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。
其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。
(四)逆变器:太阳能的直接输出一般都是12VDC、24VDC、48VDC。
为能向220VAC 的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用DC-AC逆变器。
太阳能发电系统的设计需要考虑的因素:1、太阳能发电系统在哪里使用?该地日光辐射情况如何?2、系统的负载功率多大?3、系统的输出电压是多少,直流还是交流?4、系统每天需要工作多少小时?5、如遇到没有日光照射的阴雨天气,系统需连续供电多少天?6、负载的情况,纯电阻性、电容性还是电感性,启动电流多大?7、系统需求的数量。
太阳能光伏发电的组件选型与系统设计
太阳能光伏发电的组件选型与系统设计章节一:引言随着全球对环保和可再生能源的重视,太阳能光伏发电已经成为了未来能源发展的主流。
而在太阳能光伏发电系统中,组件选型和系统设计是非常重要的环节。
正确的组件选型和系统设计可以大幅提高发电效率和系统寿命,为用户带来更高的投资回报率。
在本文中,我们将就太阳能光伏发电的组件选型和系统设计做出深入的分析与解释。
章节二:太阳能光伏发电组件选型在太阳能光伏发电系统中,太阳能电池组件是发电的核心部件,其质量和性能直接关系到发电效率和系统寿命。
因此,在选择太阳能电池组件时,应考虑以下几个关键因素:1. 组件功率太阳能电池组件的功率是衡量性能的关键指标。
在选购组件时,应根据实际需要和预算大小确定所需的功率范围。
需要注意的是,组件的功率是指在标准测试条件下的输出功率,而实际发电量受环境因素(如气候、地理位置等)的影响较大,因此在实际应用中需要进行适当调整和计算。
2. 组件效率组件效率是指在标准测试条件下,组件所能转化为电能的比例。
组件效率越高,同等面积下产生的电量越多。
一般来说,高效率组件的价格也会较高,应根据实际需求和预算情况做出选择。
3. 组件材料太阳能电池组件的材料种类主要有单晶硅、多晶硅、非晶硅等。
单晶硅组件的效率和寿命相对较高,但价格也较高;多晶硅组件的价格相对较低,但效率和寿命会略有降低;而非晶硅组件的价格较低,但效率、寿命和稳定性相对较差。
因此,在组件材料的选择上应根据实际需要和预算情况做出选择。
4. 组件保修期限组件保修期限是另一个需要考虑的因素。
通常情况下,太阳能电池组件的保修期限为10年以上,而部分品牌的产品甚至达到了25年以上。
较长的保修期限不仅可以提高使用者的信心,同时也能有效减少后期的维护和更换成本。
章节三:太阳能光伏发电系统设计太阳能光伏发电系统设计是确保系统高效、可靠的关键因素之一。
正确的系统设计应当综合考虑以下几个因素:1. 阳光资源和环境条件首先,需要考虑的是所在地的阳光资源和环境条件。
太阳能光伏系统的设计与安装
太阳能光伏系统的设计与安装随着对可再生能源的需求不断增加,太阳能光伏系统成为了受关注的热点。
本文将探讨太阳能光伏系统的设计和安装,并提供一些建议。
一、太阳能光伏系统的设计1. 确定用途和需求:在设计太阳能光伏系统之前,需要明确系统的用途和需求。
是为了发电供给家庭使用,还是为了商业用途?需要供给多少电量?这些问题有助于确定系统的规模和配置。
2. 日照条件评估:对待安装太阳能光伏系统的地区的日照条件进行评估至关重要。
日照强度、日照时间和阴影覆盖情况都会对系统的效能产生影响。
通过评估日照条件,可以选择适合的光伏板类型和安装位置。
3. 光伏板类型选择:根据日照条件评估结果,选择适合的光伏板类型。
常见的光伏板类型包括单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池板。
单晶硅效率较高,多晶硅适用于较低日照强度的地区,薄膜太阳能电池板适合柔性应用。
4. 安装位置选择:确定安装太阳能光伏系统的位置。
一般来说,屋顶是首选的安装位置。
确保安装位置没有阴影遮挡,以充分利用日照能量。
如果无法在屋顶安装,还可以考虑地面安装。
5. 组件配套选择:除了光伏板,太阳能光伏系统还包括逆变器、支架、电池组等组件。
选择高质量的组件可以确保系统的长期稳定运行。
同时,需要考虑组件之间的匹配性,以确保系统的效率和安全性。
6. 输电线路设计:设计输电线路时需要考虑电缆选择、输电距离、电流负载、电缆截面等因素。
合理的输电线路设计可以最大限度地减少能量损失和安全隐患。
二、太阳能光伏系统的安装1. 安全防护措施:在安装过程中,确保工作人员的安全是至关重要的。
使用合适的个人防护装备,遵循相关安全规范,以减少潜在风险。
2. 安装过程:按照设计方案进行安装,先进行支架的固定,然后安装光伏板,并连接好光伏板之间的电缆。
最后将逆变器和电池组等组件连接到系统中。
3. 联网和调试:安装完毕后,需要将太阳能光伏系统与电网连接,并进行调试。
确保系统的并网运行、电流稳定等。
4. 验收和维护:安装完成后,进行系统的验收工作,确保系统按照要求正常运行。
光伏工程技术专业介绍
光伏工程技术专业介绍光伏工程技术是一门关注太阳能电池板及其系统应用的工程技术学科,旨在研究和开发太阳能电池板及其系统的设计、制造、安装、维护和管理等方面的技术和方法。
光伏工程技术专业的学生需要具备较强的数学、物理和电子学基础,以及对太阳能资源和能源转换技术的兴趣和热情。
一、专业课程光伏工程技术专业的课程设置主要包括以下几个方面:1. 太阳能资源和能源转换技术该课程主要介绍太阳能资源的分布、收集、转换和利用等方面的知识,包括太阳辐射特性、太阳能电池原理、太阳能电池板的制造和性能检测、太阳能发电系统的设计和优化等内容。
2. 光伏材料与器件该课程主要介绍太阳能电池板的材料和器件的制造和性能特性,包括硅基和非硅基太阳能电池板的制造和工艺、太阳能电池板的光电特性和参数测量、太阳能电池板的组件和阵列设计等内容。
3. 光伏系统设计与应用该课程主要介绍太阳能电池板的系统设计和应用,包括太阳能电池板的系统组成和工作原理、太阳能电池板的系统设计和优化、太阳能电池板的系统安装和维护等内容。
4. 光伏电站建设与管理该课程主要介绍光伏电站的建设和管理,包括光伏电站的选址和规划、光伏电站的设计和施工、光伏电站的运维和管理等内容。
5. 光伏市场和政策该课程主要介绍光伏市场和政策,包括光伏市场的规模和发展趋势、光伏政策和法规、光伏产业链和投资风险等内容。
二、专业实践光伏工程技术专业的实践教学主要包括以下几个方面:1. 实验课程光伏工程技术专业的实验课程主要包括太阳能电池板的制造和性能测试、太阳能电池板的组件和阵列设计、太阳能电池板的系统设计和应用等内容。
通过实验课程的学习,学生可以掌握光伏工程技术的基本原理和实践技能。
2. 实习和毕业设计光伏工程技术专业的实习和毕业设计主要是让学生参与真实的光伏工程项目,包括光伏电站的设计、施工、运维和管理等方面。
通过实习和毕业设计的实践,学生可以进一步掌握光伏工程技术的实践能力和综合素质。
三、就业前景光伏工程技术专业的毕业生可以在国内外的光伏企业、科研机构、政府部门等领域就业,主要职业方向包括:1. 光伏电池板制造和研发工程师2. 光伏系统设计和应用工程师3. 光伏电站建设和运维工程师4. 光伏市场分析和投资顾问5. 光伏政策和法规研究员等。
太阳能电池效率测试标准制定
太阳能电池效率测试标准制定随着人们对可再生能源的需求不断增加,太阳能电池作为一种环保、可持续的能源源源不断被开发和利用。
然而,为了确保太阳能电池的高效能源转换能力,制定太阳能电池效率测试标准成为十分重要的任务。
本文将探讨太阳能电池效率测试的目的和方法,并提出一套可行的太阳能电池效率测试标准。
1. 目的太阳能电池效率测试的目的是为了准确评估太阳能电池的能源转换效率。
这是衡量一个太阳能电池性能优劣的重要指标,也是推动太阳能技术发展的关键。
2. 测试方法2.1 开路电压测试开路电压是指太阳能电池在无负载的情况下输出的电压。
通过测量开路电压,可以初步了解太阳能电池的性能稳定性和光伏材料的能量转换能力。
2.2 短路电流测试短路电流是指太阳能电池在短路状态下输出的电流。
通过测量短路电流,可以了解太阳能电池在极端情况下的输出能力,评估其安全性能和抗干扰能力。
2.3 最大功率点测试最大功率点是指太阳能电池能够输出最大功率的工作状态。
通过测量最大功率点,可以评估太阳能电池在实际工作环境下的能源转换效率,进一步确定太阳能电池在实际应用中的性能。
3. 标准制定为了准确评估太阳能电池效率,并促进太阳能技术的发展和应用,制定一套可行的太阳能电池效率测试标准是必要的。
3.1 测试参数确定太阳能电池效率测试标准应明确测试所需的参数,包括但不限于:光强度、温度、负载电阻、测试时间等。
这些参数的选择需要基于太阳能电池的特性和实际应用情况,旨在提供一个统一的测试环境。
3.2 测试装置规范太阳能电池效率测试标准应规定测试装置的配置和要求,以确保测试结果的准确性和可重复性。
例如,要求使用标准光源和温度控制系统,以保证测试环境的稳定性。
3.3 测试步骤和计算方法太阳能电池效率测试标准应明确测试的步骤和计算方法。
包括太阳能电池的样品准备、测试参数设置、测试数据采集和处理等。
这些步骤和计算方法应该简明易懂,方便实施,并保证测试结果的准确性和可比性。
光伏系统课程设计总结
光伏系统课程设计总结一、课程目标知识目标:1. 学生能理解光伏系统的基本原理,掌握太阳能电池的工作原理和光伏组件的构成。
2. 学生能够描述光伏系统的分类、应用场景及其优缺点。
3. 学生了解光伏系统在我国能源结构中的地位和作用,以及相关政策。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并计算光伏系统的发电效率和经济效益。
2. 学生掌握光伏系统的安装、调试和运行维护的基本技能。
3. 学生能够运用实验设备和软件工具,进行光伏系统的设计和模拟。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对新能源和可再生能源的兴趣和热情,提高环保意识和可持续发展观念。
2. 增强学生的团队合作意识和责任感,培养在实践活动中勇于探索、积极创新的精神。
3. 培养学生关注国家能源战略,树立为我国新能源事业贡献力量的远大志向。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生将具备以下能力:1. 掌握光伏系统的基础知识,能够解释太阳能电池的工作原理和光伏组件的构成。
2. 了解不同类型的光伏系统,能够分析其适用场景和优缺点。
3. 能够运用所学知识,进行光伏系统的设计、安装、调试和维护。
4. 提高学生的实验操作能力、数据分析能力和问题解决能力。
5. 培养学生的环保意识、团队合作精神和创新精神,使其成为具有社会责任感的新能源人才。
二、教学内容本课程教学内容围绕课程目标,结合教材,科学系统地组织以下内容:1. 光伏系统原理:讲解太阳能电池的工作原理、光伏组件的构成及性能参数,使学生掌握光伏系统的基础知识。
2. 光伏系统分类与应用:介绍不同类型的光伏系统及其适用场景,分析各类系统的优缺点,帮助学生了解光伏技术的多样化应用。
3. 光伏系统设计与安装:教授光伏系统的设计原理、安装方法及注意事项,培养学生实际操作和问题解决能力。
4. 光伏系统运行与维护:讲解光伏系统的运行原理、维护方法及故障处理,提高学生对光伏系统的运行管理能力。
太阳能电池伏安特性现场快速测试系统的设计
太阳能电池伏安特性现场快速测试系统的设计黎泳;张前进【摘要】设计了一种可用于光伏发电现场的便携式太阳能电池伏安特性测试系统,主要包含了DS P芯片、可控电光源和可调电子负载等模块。
原理样机的各项功能测试均达到了设计目标且系统资源没有太多冗余,证明该系统整体设计方案的合理性正确性。
系统设计遵从 GB/T 18210‐2000的相关指引,力求携带方便和低成本,但仍需进一步地进行性能认证、用户界面优化和工业外观设计。
%A solarcell volt‐ampere characteristic test system is designed for photovoltaicpow‐er generation field .The testing system based on DSP chip ,controlled lighting and adjustable electronic load .The functions of the prototype test has achieved the design goal ,and the sys‐tem resources has no too m uch redundant ,prove that the system′s overall design is reasona‐ble and correct .The system is designed to comply with relevant guidelines issued by GB/T18210‐2000 .Portable and low cost systems is committed to the goal ,the system also re‐quires further authentication ,user interface performance optimized and industrial designs .【期刊名称】《陕西科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】5页(P162-166)【关键词】光电池;伏安特性;快速测试【作者】黎泳;张前进【作者单位】广东发展控股投资有限公司,广东佛山 528000;佛山科学技术学院机械与电气工程学院,广东佛山 528000【正文语种】中文【中图分类】TM914.4单个太阳能电池的开路电压、短路电流和功率输出等均比较微小,故在实际应用中的太阳能模块都是由若干太阳能电池单体串联和并联集成.如果一个太阳能电池在应用中损坏,则它所在的串联支路的电流会减小,且与该支路并联的开路电压亦会减小[1,2].也就是说,若其中一个电源单体损坏,将会导致整个模块的发电效率降低,一个模块的效率降低,将导致整个发电系统效率的降低.该问题是一个无法回避的原理性问题.在实际应用中,当发电监控系统显示发电效率严重降低时,则需要维修人员在所有发电模块中定位损坏的模块,并将其更换[2,3].一个太阳能电池的损坏,是在其工作动态范围内的伏安特性劣化,其无法通过静态的简单测量来实现.因此,应用现场需要一个便携式的伏安特性测试仪.近年来,国内对太阳能电池现场测试设备的研究已经有了很大进步,多项技术超过了国家标准的要求[4,5].但在工程实践中,过多超越技术标准的性能要求,意味着设备资源的冗余、可靠性的降低和设备成本的上升.针对上述问题,本研究工作致力于设计一款依从国家标准要求、低成本、高可靠性的便携式太阳能电池现场伏安特性测试仪.该设计以可控电光源和可调电子负载为主体,并对原理样机进行了测试评价,分析了其存在的问题以及进一步改进的方向. 如图1所示,其是太阳能电池伏安特性曲线的测量原理示意图.太阳能电池按照图1所示关系与测量系统进行连接.在符合规范要求的光照条件下,测量仪给定负载并通过接入回路的电压传感器和电流传感器而获得电压和电流值(v,i),从而实现了伏安特性曲线的一个点测量.再按照预设的步距改变负载完成下一个点的测量,依次进行直到测量点遍布整个动态范围.在阴天和其它不符合规范要求的光照条件下,则需要在人工光源照射下完成测量.如果人工光源采用连续工作的方式,无疑将需要较大功率的电力供应,这便增大了系统移动和便携式工作的难度.因此,电光源应采用脉冲工作的方式,在脉冲宽度大于光源建立的动态过程时间与太阳能电池的发电动态时间之和的时间上,系统完成一个测量周期.IEC(International Electrotechnical Commission)规定太阳能电池测试的标准条件(Standard test condition)如下[5,6]:(1)辐射照度(Radiant intensity):1 000W/m2;(2)光谱分布(Spectral distribution):AM1.5 global(IEC 904-3);(3)电池温度(Cell temperature):25℃.若创建同时满足IEC三个标准的测试条件,将导致太阳能电池或组件的测试成本急剧升高.基于此,GB/T18210-2000“测量方法”对上述条件做了适当的放宽,允许对测得的伏安特性进行温度和照度修正.系统设计了辐射照度和温度测量电路,在测试太阳能电池组件的同时,实时测量了当时的辐射照度和温度,并据此将测试结果转化为标准条件下的值,以便与太阳能电池的出厂性能进行比较.其测试条件的转换公式[5,6]如式(1)和式(2)所示:式(1)~(2)中:IO、UO、TO和EO分别是标准条件下的电流、电压、温度和辐射照度;I、U、T和E分别是实测的电流、电压、温度和辐射照度;α是电流温度系数,+0.02(mA/cm2)/℃;γ是电流辐射照度系数,+0.27(mA/cm2)/(mW/cm2);β是电压温度系数,-0.25mV/℃(Si单晶电池);K是电压辐射照度系数,+0.5mV/(mW/cm2).在应用式(1)和式(2)进行换算时,会产生一定的误差.当辐射照度大于600~700 W/m2时,换算结果比较准确.这就要求测试时的实际辐射照度应不低于600~700W/m2.当测量时的实际照度低于上述值时,则需要用人工电光源进行补充照明.式(1)和式(2)只考虑了辐射照度和温度对太阳能电池测试结果的影响,而没有考虑光谱的影响.这是因为要想实现测试光源的光谱和标准太阳光谱(AM1.5)完全一致是非常困难的.故从现场故障诊断的目的出发,本系统预先采集并存储了同类标准光电池在同等测试条件下的伏安特性,以作为故障诊断的参考模板.2.1 整体硬件和软件系统功能是需要在现场进行测量,测得伏安特性曲线,还需要控制辅助光源,且测量后需同时采集测量数据、组件温度数据和即时光强数据等并加以换算,然而上述功能所要求的处理器技术性能,是单片计算机无法满足的,因此选用了DSP芯片作为系统的处理器.如图2所示,以DSP作为系统控制的基础,向外设置电压、电流、温度及光强测量电路等组成测量模块,以及人机界面模块(键盘、显示器和打印机等).本系统软件主要包括光强测试程序、温度测试程序、数据处理和存储程序、液晶菜单显示程序、打印机程序及伏安特性曲线测试程序等.其主程序流程如图3所示,启动主程序,系统初始化程序完成后进入液晶菜单操作程序.系统测试、参数设置、数据管理、查询和打印等都是通过在相应的菜单选项中来实现.系统运行时,必须在液晶屏显示较详细的菜单,以方便操作.本系统菜单可实现参数设置、光强调节、系统校准、太阳能电池伏安特性曲线测试、数据管理及查看波形等多种功能,从而满足了实时测量的各种要求.系统菜单显示采用树形拓扑结构,可以很方便地添加或删除子菜单.液晶在显示某一屏内容时,只需找到相应树形表中的索引号,然后按照索引号执行相应程序即可.2.2 电子负载本系统的电子负载选用程控电流型电子负载,即通过改变太阳能电池组件的电流,从而测出各点相应的电压、电流参数,并绘出I-U曲线,其原理图如图4所示.其中,给定电压UDAC2来自控制模块的D/A转换器TLV5619.由图4可以看出,被测太阳能电池组件、补偿电源、运算放大器IC1、MOS管Q 及电流采样电阻R等构成了闭环负反馈.因为U1=U2,U2=I*R,上述I是流过被测太阳能电池组件的电流,R是电流采样电阻的阻值,I与U1成正比关系.因此,只需改变给定电压UDAC2,即可改变流过被测太阳能电池组件的电流.补偿电源的作用是补偿采样电阻R和MOS管Q上的压降,使被测电池组件工作到短路状态,从而测得完整的I-U曲线.仪表放大器AD620[7]用来对被测太阳能电池组件的电压进行差分放大.AD620增益范围是1~1000,由一个外接电阻RG来调节.RG通过模拟开关选择不同的阻值.由于本系统测量范围很宽,所以对被测电池组件分压时采用继电器选择不同的分压系数,配合AD620的增益系数即可满足各个量程的需要.2.3 电光源和系统电源便携式恒定光强脉冲氙灯的触发脉冲波形及闪光光强波形如图5所示.其中,通道1为触发脉冲波形,通道2为脉冲氙灯闪光光强波形.便携式恒定光强脉充氙灯既可以直接作为测试光源,亦可以在太阳光强不足时对其进行补偿.该氙灯具有体积小、重量轻、可用直流供电等特点.本系统电源采用直流24V供电方式,以实现便携式的需要.输入的+24V直流电经过DC-DC模块变换成稳定的+5V以及±12V电源给系统的各个部分供电.由于系统所用DSP及其SRAM等外围芯片很多都是3.3V供电的芯片,因此在DSP板上专门集成了一个5V~3.3V的电路来提供稳定的3.3V电源.2.4 人机界面为了实时地显示被测太阳能电池的I-U曲线及各项参数,选用了内嵌SED1335控制器的MTG-S32240图形液晶模块.该模块是320×240点阵的图形液晶显示模块,采用单一+5V供电模式,外带蓝色背光[8,9].由于TMS320LF2407A的最高工作频率为40 MHz,而SED1335的最高工作频率只有10MHz,因此DSP要全速访问SED1335是不可能的,必须考虑速度匹配的问题.通常解决的方法有两种:一种是设置DSP中的等待状态寄存器WSGR,通过增加等待状态的方法解决两个器件的速度匹配问题;另一种方法是在每一条指令前加入一定的延时,从而使TMS320LF2407A与SED1335的速度得以匹配[10,11].3.1 精度测试依据国家标准的太阳能电池电性能测试设备检验方法,用一个理想电压源和电阻的串联代替太阳能电池组件,用测试系统的电压档测量电源E的电压作为开路电压,用电流档测得E短路时流过电阻R的电流作为短路电流.在电源E电压为4.502V、电阻R阻值为1.08时,测得一组10个数据,按照(序号,开路电压v,短路电流A)的格式列表如下:(1,4.51,4.16)、(2,4.53,4.17)、(3,4.48,4.17)、(4,4.48,4.14)、(5,4.47,4.16)、(6,4.51,4.16)、(7,4.48,4.16)、(8,4.52,4.19)、(9,4.49,4.16)、(10,4.48,4.17).按照上述数据统计计算,得到了开路电压的最大相对误差为0.6%,短路电流的最大相对误差为0.7%.3.2 一致性测试本测试系统在相似条件下使用便携式光源(氙灯)连续测得一太阳能电池标准组件的20组数据,如表1所示.其中,参数Uoc是开路电压;Isc为短路电流;Pmax是最大功率;Imax是最大功率时的电流;Umax是最大功率时的电压,η是效率.统计计算的结果是,上述各变量的标准差分别为(0.052,0.006,0.105,0.006,0.16,0.17),最大标准差为0.17.3.3 误差分析对照GB/T18210-2000(晶体硅光伏PV方阵I-V特性的现场测量)的要求,“电压和电流测量准确度应优于±1%[12]”,该系统的测量误差能够满足此要求.测量误差的形成主要来自以下两个方面.(1)测试环境误差测试环境误差主要是光源引入的误差.当本系统使用自带便携式光源作为主光源测量时,由于光源中心与测试平面各点光程长短不均,导致测试平面光辐射照度不均匀,而且随机性很强.这对测量结果影响较大,并且不可避免.而采用自然光做主光源,自带便携式光源作为辅助光源时,这种影响则相对较小.完全使用自然光源测试时,误差主要来自其它方面.(2)测试系统误差测试系统的误差主要来自A/D转换器误差、计算误差和电子噪声等.A/D转换器的转换误差包括量化误差、偏移误差、增益误差等,其中量化误差是A/D转换器本身固有的一种误差.本系统采用10位A/D,其满量程的相对误差约为0.1%;数据处理引起的误差是由于太阳能电池组件的测试都是在非标准的条件下进行的,数据需要换算到标准条件下的结果;电子噪声误差包括电子元件的实际参数与其标称值所示有一定误差,这些误差集中在一起便会增大系统误差.(1)设计了一种太阳能电池在光伏发电现场的便携式快速测试系统.系统以可控电光源和可调电子负载为主体,以DSP器件为系统控制核心,以电池为自备运行电源.(2)原理样机的各项功能均达到了设计目标,且系统资源没有太多的冗余,证明系统的整体设计方案是合理、正确的.(3)系统设计的特点是在实现模块故障诊断功能的前提下,力求做到低成本和便携式操作.(4)系统的测量误差,符合GB/T18210-2000的相应要求,能够满足现场故障诊断的精度要求和便携式工作方式要求.但系统还需要进行计量认证、用户界面的优化和可靠性设计优化等.【相关文献】[1]马丁.格林.太阳能电池工作原理、工艺和系统的应用[M].李秀文.北京:电子工业出版社,1987.[2]刘宏.家用太阳能光伏电源系统[M].北京:化学工业出版社,2007.[3]王斯成,马胜红.我国光伏发电的重要地位和展望[C]//第八界全国光伏会议暨中日光伏论坛论文集.北京:中国轻工杂志社,2004:1-10.[4]王金明,杨吉斌.数字系统设计与Verilog HDL[M].北京:电子工业出版社,2002. [5]陈庭金,王履芳.太阳电池发电系统设计新方法[J].太阳能学报,1987,8(3):263-264.[6]Jan Kroon.Accurate determination of photovoltaic power conversion efficiencies [R].Wiscon,USA:DPI Winterschool,2003.[7]曹军.仪器放大器AD620性能及其应用[J].电子器件,1997,20(3):62-65. [8]李维諟,郭强.液晶显示应用[M].北京:电子工业出版社,2000.[9]梁小广,李树广,苏晓东,等.液晶显示控制器SED1335与TMS320LF2407的接口设计[J].工业控制计算机,2004,17(1):42-44.[10]刘和平.TMS320LF240xDSP C语言开发应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.[11]刘和平.TMS320LF240xDSP结构原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.[12]GB/T18210-2000,晶体硅光伏(PV)方阵I-V特性的现场测量[S].。
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太阳能电池的测试和应用系统的设计★太阳电池组件的测试:一、外观检查1.检验方法:目测2.检验环境: 室内,照度不低予1000 L X3.检验程序:对每一个组件仔细检查下列情况:1)开裂、弯曲、不规则或损伤的外表面;2)破碎的单体电池3)有裂纹的单体电池4)互联线或接头有毛病;5)电池互相接触或与边框相接触;6)密封材料失效;7)在组件的边框和电池之间形成连续通道的气泡或脱层;8)塑料材料表面有沾污物;9)引线端失效带电部件外露;10)可能影响组件性能的其他任何情况。
4.技术要求:有下列之一者判为不合格,其他判合格1) 破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面;2)外表面的弯曲和错位,包括上表面,背表面,边框和接线盒,导致组件不能正常安装和/或工作。
3)某个电池的一条裂纹,其延伸可能导致组件减少该电池面积10%以上;4)在组件的边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层道通;丧失机械完整性,导致组件的安装和/或工作受影响。
5.记录:观察的任何异常情况必须记录在报告中,如果有必要可以拍照。
二、标准测试条件下电性能1.检验装置:在自然阳光下测量:太阳电池I-V特性测试装置模拟阳光测量:应符合GB/T6495.1-1996标准的A级模拟器和电池I-V特性测试装置2.技术要求标准条件:电池温度25℃±2℃;辐照度1000W•m-2光谱分布AM1.53.程序太阳电池I-V特性测试装置1)调整太阳跟踪器跟踪阳光2)将太阳电池组件放在跟踪器支架上,连好与可变负载的接线3)打开太阳电池可变负载测试仪开关,根据组件情况,确定组件电流,组件电压,标准电池的量程,揿下按钮4)打开计算机,完成安装程序5)双击solar 桌面,出现被测件登记表,填写后,按确定6)出现太阳电池I-V特性测试框图按工作模式中稳态测试,出现稳态测试工作台,按开始测试7) 按可变负载测试仪复位后触发,出现测试曲线8) 按设置档中曲线修正,可完成修正功能9)结束测试,存盘.三、绝缘试验组件的绝缘性能测试应按GB/T 9535-1998标准中10.3执行。
1.检验装置:有限流装置的直流绝缘测试仪2.检验方法:在周围环境温度、相对湿度不超过75%的条件下,进行以下检验:1)将组件引出线短路后接到直流绝缘测试仪的正极2)将组件暴露的金属部分接到直流绝缘测试仪的负极3)以不大于500v·s-1的速增加绝缘测试仪的电压,直到等于1000V加上两倍的系统最大电压,维持此电压1min, 如果系统的最大电压不超过50V时,应以不大于500v·s-1的速增加直流绝缘测试仪的电压,直到等于500V,维持此电压1min;4)在不拆卸组件连接线的情况下,降低电压到零,将绝缘测试仪的正负极短路5min;5)拆去绝缘测试仪正负极的短路;6)按照步骤1)和2)的方式连线,对组件加一不小于500V的直流电压,测量绝缘电阻。
3.技术要求1)组件在检验步骤3)中,无绝缘击穿(小于50μA),或表面无破裂现象2)绝缘电阻不小于50ΜΩ。
四、热班耐久试验按照GB/T9535-1998中10.9的规定,组件应在最坏的热斑条件以1000W/m2辐照度实验5个小时,具体如下1 实验装置;1)辐射源1,稳态太阳模拟器或自然阳光,辐照度不低于700W*m-2,不均匀度不超过±2%,瞬间稳定度在±5%以内。
2)辐射源2,C类或更好的稳态太阳模拟器或自然阳光,辐照度为1000 W*m-2±10%。
3)组件I—V曲线测试仪4)对实验单片太阳电池被遮光的情况,光增强量为5%的一组不透明盖板.5)如果需要,加一个适用的温度探测器。
2. 实验方法所有实验应在环境温度为25℃±5℃风速小于2m*S-1时进行,在组件实验前,应安装制造厂推荐的热斑保护装置.2.1 对串联连接方式的组件的实验方法.2.1.1 将不遮光的组件在不低于700 W*m-2的辐射源1下照射,测试其I--V特性和最大功率时的电流值I MP。
2.1.2 使组件短路,用下列方法选择一片电池:1) 组件在稳定的辐照度不小于700 W*m-2的辐射源照射下,用适当的温度探测器测定最热的电池;2) 在步骤2.1.1规定的辐照度下,依次完全挡住每一个电池,选择其中一个当它被挡住时,短路电流减小最大,在这一过程中,辐照度变化不超过±5%.2.1.2 将温度传感器接到温度监测仪,将组件的两个引线端接到连续性测试仪,将组件的一个引线端和框架连接到绝缘监测仪。
2.1.3同样在步骤2.1.1所规定的辐照度(±3%内)下,完全挡住选定的电池,检查组件的I SC是否比步骤2.1.1所测定的I MP小。
如果这种情况不发生,人们不能确定是否会在一个电池内产生最大消耗功率。
此时继续完全挡住所选电池.省略步骤2.1.4。
2.1.4 逐渐减少对所选择电池的遮光面积,直到组件的I SC最接近I MP,此时在该电池内消耗的功率最大。
2.1.5 用辐射源2照射组件,记录Isc值,保持组件在消耗功率最大的状态,必要时重新调整遮光,使Isc维持在特定值。
2.1.6 一小时后挡住组件不受辐射,并验证Isc 不超过I MP的10%.2.1.7 30 min后,恢复辐照度到1000 W*m-2.2.1.8 重复2.1.5 2.1.6.2.1.7五次2.2 对串联并联连接方式的组件的试验方法。
2.2.1 将遮光的组件在不低于700 W*m-2的辐照源1下照射,测试其特性,假定所有串联组件产生的电流相同,用下列方程计算热斑最大功率消耗时对应的短路电流Isc(*)Isc(*)=Isc*(p-1)/p+I MP/P其中Isc----------- 不遮光组件的短路电流Imp----------不遮光组件最大功率时的电流A;P--------------组件并联组数2.2.2 使组件短路,用下列方法之一选择一片电池:1) 组件在稳定的辐照度不小于700 W*m-2的辐射源1照射下,用适当的温度探测器测定最热的电池;2) 在步骤2.1.2规定的辐照度下,依次安全挡住每一个,当它被挡住时,短路电流减小最大。
在这一过程中,辐照度变化不超过±5%。
2.2.3 同样在步骤2.1.1所规定的辐照度(±3%内)下,完全挡住选定的电池,检查组件是否比步骤2.1.1,所规定的I MP小。
如果这种情况不发生,就不能确定是否会在一个电池内产生最大消耗功率.此时继续完全挡住所选电池。
省略步骤2.1.4。
2.2.4 逐渐减少对所选择电池的遮光面积,直到组件的I SC最接近I SC(*),此时在该电池内消耗的功率最大。
2.2.5 用辐射源2照射组件,记录Isc值,保持组件在消耗功率最大的状态,必要时重新调整遮光,使Isc维持在特定值。
2.2.6一小时后挡住组件不受辐射,并验证Isc 不超过I MP的10%。
2.2.7 30min后,恢复辐照度到1000 W*m-2。
2.2.8 重复2.2.5 2.2.6. 2.2.7 2.2.8 五次3.以上三种实验中,不管那一种,在实验结束后使组件恢复至少1h 后,转光伏测试组进行外观检查,在标准实验条件下的性能测试,绝缘实验。
4.技术要求4.1实验后无如下严重外观缺陷:a)破碎,开裂,弯曲,不规整或损伤的外表面;b)某个电池的一条裂纹,其延伸可能导致组件减少该电池面积10%以上;c)在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道;d)表面机械完整性,导致组件的安装和/或工作都受到影响。
4.2标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的5%。
4.3绝缘电阻应满足初始实验的同样要求。
五、热循环试验按照GB/T9535-1998中10.11的规定,组件应承受下列条件的温度循环实验:-40℃—+85℃,不要求湿度控制,循环200次,一个循环时间不超过6时,具体如下1 实验装置1.1 热循环实验箱,有自动温度控制,使内部空气循环和避免在实验过程中水分凝结在组件表面的装置,而且,能容纳一个或多个组件进行如图1所示的热循环实验。
1.2 在实验箱中有安装或支撑组件的装置,并保证周围的空气能自由循环。
安装或支撑装置的热传导要小,因此,实际上应使组件处于绝热状态。
1.3 测量和记录组件温度的仪器,准确度为±1℃温度传感器应置于组件中部的前后表面。
如多个组件同时实验,只需检测一个组件的温度。
1.4 在整个实验过程中监测每一个组件内部电路连续性的仪器。
1.5 监测每一个组件的一个引线端与边框之间绝缘完整性的仪器。
2 实验方法2.1 在室温下将组件装入气候室,如组件的边框导电小不好,将其安装在一金属框上来模拟敞开支架。
2.2 将温度传感器接到温度监测仪,将组件的两个引线端接到连续性测试仪,将组件的一个引线端和框架连接到绝缘监测仪。
2.3 关闭实验箱,使组件周围空气的循环速度不低于2m·s-1,按图所示,使组件的温度在-40 ±2℃和85±2℃之间,最高和最低之间的温度变化速率不超过100 ℃/h 在每个极端温度下,应保持稳定至少10min .一次循环不超过6h。
循环次数:a)在实验程序分组中属于热循环后继续进行湿冷实验的两个组件,热循环进行50次.b)在实验程序分组中属于只进行热循环实验的两个组件,热循环进行200次.3技术要求3.1在实验过程中无间歇短路或漏电现象。
3.2实验后无如下严重外观缺陷:a)破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面;b)某个电池的一条裂纹,其延伸可能导致组件减少该电池面积10%以上;c)在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道;d)表面机械完整性,导致组件的安装和/或工作都受到影响。
3.3标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的5%。
3.4绝缘电阻应满足初始实验的同样要求.六、湿-冷试验按照GB/T9535-1998中10.12的规定,组件应承受下列条件的湿冷实验:先做50次温度循环(-40℃—+85℃),再做十次以下循环:持续20小时的85℃和相对湿度85%;然后降温到-40℃;再回到85℃和相对湿度85%。
一个循环时间约为20时,具体如下图21.实验装置1.1 一个气候室,有自动温度和湿度自动控制,能容纳一个或多个组件进行如图2所规定的湿-冷循环试验。
在零下的温度,气候室内空气的露点为该室的温度。
1.2 测量和记录组件温度的仪器,准确度为±1℃。
如多个组件同时试验,只需监测一个代表组件的温度。
1.3 在整个实验过程中,监测每一个组件内部电路连续性的仪器.1.4 检测每一个组件的引线端和边框或支承架之间电绝缘完好性的仪器.2实验方法2.1 将温度传感器置于一个有代表性的组件中部的前面或后面.2.3在室温下将组件装入气候室,使其与水平面倾角不小于5°,如组件边框导电不好,将其安装在一模拟敞开式支承架的金属框架上.2.4将温度传感器接到温度检测仪,将组件的两个引线端子接到连续性测试仪,将组件的一个引线端与框架或支撑架连接到绝缘检测仪.2.5 关闭气候室,使组件完成如图2所示的10次循环,最高和最低温度应在所设定值的±2℃以内,室温以上各温度下,相对湿度应保持在所设定值的±5%以内。