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新葡的京集团350vip:太阳能电池功率输出测试解决方案



前言

太阳能财产的生长增添了对太阳能电池(及太阳能模组)测试丈量办理规划的需求,而且跟着太阳能电池尺寸的增大年夜和效率的前进,电池测试必要运用更大年夜的电流和更高新葡的京集团350vip的功率水平,这就要求采纳加倍机动的测试设备。

范例丈量

测试较小的单个电池时,这些最大年夜电流和功率是可吸收的,然则跟着电池技巧向更高的效率、更大年夜的电流密度和更大年夜的电池尺寸推进,电池的功率输出将很快会越过这些四象限电源的最大年夜额定值太阳能模组的输出平日会跨越50W,而且可能会爬升至300W或更高,这意味着许多针对模组的测试都无法应用四象限电源来完成。

在这些环境下,工程师该当借助于现成的电子负载、直流电源、DMM和数据采集设备,包括温度丈量、扫描、转换和数据记录设备,以便在宽泛的操作范围内机动新葡的京集团350vip地进行独特的测试,并且达到预期的测试精度例如,可以应用数据采集系统来扫描情况和待测器件的温度,已校准的参考电池的电压,以及在测试中必要捕获的各类其他测试参数

太阳能电池丈量平日包括以下关键参数。

开路电压(Voc)――电流为零时的电池电压。

短路电流(Isc)――负载电阻为零时的电池电流。

电池的最大年夜功率输出(Pmax)――电池孕育发生最大年夜功率时的电压和电流点。I-V曲线上的Pmax点平日指最大年夜功率点(MPP)。

Pmax电压(Vmax)――Pmax时的电池电压。

Pmax电流(Imax)――Pmax时的电池电流。

现在,太阳能电池测试办理规划主要有两种形式:完备的交钥匙系统和通用的测试仪器假如必要在太阳能电池最大年夜输出功率时进行测试,许多钻研实验室都具备低功耗四象限电源。

器件的转换效率()――在太阳能电池连接至电路时,转换(从光能转换为电能)和网络的功率百分比。的谋略措施为:最大年夜功率点Pmax除以标准测试前提(STC)下的输入光辐照度(E,单位:W/m2)和太阳能电池外面积(Ac,单位:平方米)。

● 电池二极管机能

● 电池串联电阻

● 电池并联电阻

图1:太阳能电池的电流电压曲线图

图中翰墨中英对比:

常用办理规划

今朝,太阳能电池测试办理规划分为两大年夜类:成套系统和通用测试仪器。成套系统适用于验证和制造测试阶段。这些系统可以确保测试的可重复性,由于它们颠末编程,可对太阳能电池进行一系列电池测试。

钻研职员平日会应用半导体设计实验室中的通用测试仪器。他们应用半导体器件参数阐发仪丈量二极管器件特点,应用LCR丈量计(电感电容电阻丈量计)丈量材料/器件的电感、电容和电阻。

在测试全部太阳能电池输出功率时,许多钻研实验室会应用低功率4象限电源(无意偶尔简称SMU),该电源可以:

正确地供应正和负电压(供应也称施加);

正确地供应正和负电流(供应负电流是将电流吸入电源的历程);

正确丈量被测件的电压和电流(丈量也称感知)。

4象限电源的用途十分广泛,但其能够为被测件供给的最大年夜电流和功率较小。大年夜部分周详型4象限电源只能供应3A或20W的继续电力。这种最大年夜电流和功率得当小型自力电池测试,但跟着电池技巧的成长,电池的效率、电流密度和尺寸均呈现了较大年夜幅度的增长,电池功率输出可能很快跨越。

为此,工程师必须应用现有的标准电子负载、直流电源、数字万用表、数据采集设备构成机动的测试系统,才能在广泛的事情范围内对这些太阳能电池模块进行测试,同时包管丈量精度。例如,您可以应用数据采集系统扫描情况温度、被测件温度、校准参考电池的电压以及其他必要在测试中捕获的测试参数。

户外测试

有些工程师会应用交钥匙的太阳能电池测试设备来进行测试,这种设备采纳一种太阳能模拟器,这是一种标准化的光源,可用于新葡的京集团350vip节制进入太阳能电池的光能不过,假如太阳能电池或模组异常大年夜,太阳能模拟器将无法孕育发生充沛的光。

例如,被测的太阳能模组可能是大年夜型户外太阳能采集系统的一部分在这种环境下,太阳本身将是测试中独一实际可用的光源既然在户外实际上弗成能运输一套无太阳能模拟器的完备的交钥匙测试系统,以是这种测试就必要应用由标准测试仪器改进而成的某些其他测试办理规划来履行户外测试必要斟酌的另一项身分是温度由于电池的机能会受到温度的影响,是以必要在测试中监视温度不仅电池机能依附于温度,而且测试设备的机能也依附于温度。

许多仪器供应商没有指明他们的测试设备在温度处于室温相近极窄范围(如25℃5℃)之外时的机能其他供应商则供给了一项温度系数规格,能够调剂测试设备的精度规范,以针对事情在其指定事情温度范围之外进行校对。

大年夜功率测试的负载

对付大年夜功率利用,您可以应用标准电子负载进行太阳能电池测试。因为习气了应用成套系统或4象限电源,许多工程师在进行太阳能电池测试时不会想到电子负载。鉴于太阳能新葡的京集团350vip电池可以孕育发生能量,在应用4象限电源对其进行测试时,电源的实际事情模式如下:太阳能电池对电源的端点施加了一个正电压。同时,电流从太阳能电池流向4象限电源的端点,意味着4象限电源察看到的是负电流(相对其端点)。此时也可以说是4象限电源在接受电流。在电学上,对端点施加正电压,且电流流向自身(即接受电流)的电源称为电子负载。是以,对大年夜部分太阳能电池测试来说,假如有毫光照在太阳能电池上,且电池正在孕育发生电力,4象限电源即作为电子负载应用。应用电子负载的上风在于它可以适应所有的电流和功率:应用50W或更高(可达数千W和数百A)的电子负载,我们可以跳出4象限电源仅能供给3A、20W电能的限定。

应用电子负载的上风在于这种负载可用在各类电流和功率水平应用额定50W或高达数千瓦特和数百安培的电子负载,可以轻松降服四象限电源带来的3A,20W的限定

电子负载可在恒压模式下事情,也称为CV模式在CV模式下,负载可以经由过程调撙节经自己的电流,从而调剂它两真个电压,以维持恒定的电压值是以,CV模式可用于创建电压扫描,应用负载来节制太阳能电池输出真个电压,然后丈量孕育发生的电流。

有些负载(如M9700系列)可以快速地履行一系列CV定位点,以便在CV模式下扫描输出电压,从而快速地描画出I-V曲线同时,负载可以将从太阳能电池流出到负载内的电流波形数字化,类似于捕获示波器曲线

电子负载可在恒压(或CV)模式下事情。恒压模式下,负载将调剂流经自身的电流,以调节其端点的电压,使其维持在一个恒定值。是以,恒压模式可用于创建电压扫描:应用负载节制太阳能电池输出的电压,然后丈量天生的电流(如图2所示)。部分负载(例如Agilent N3300系列)可以快速履行CV定位新葡的京集团350vip点列表以扫描恒压模式的输出电压,从而快速绘制I-V曲线。与此同时,负载可以将从太阳能电池流向负载的电流波形转换成数字波形(与捕获示波器迹线类似)。经由过程绘制扫描节制的CV电压和数字转换的实际电流图像,您可以创建I-V曲线。因为这统统可以作为快速扫描在短光阴内完成,全部测试可在大年夜约一秒钟的光阴内实现,即在电池受热和温度因密集光源照射呈现变更前完成。

图2:应用CV模式下的电子负载丈量I-V曲线

图中翰墨中英对比:

应用V和I乘积确定最大年夜功率

许多电子负载具有事情电压下限,由于大年夜部分电子负载以FET为根基设计。要精确地传导电流,FET必要一个流经FET的最小电压,意味着负载的+和–输入端点间有一个最小事情电压。平日,电子负载的最小输入电压为2到3W。为电子负载串联一个直流电源可以打消这个限定。拜见图3,用于为电子负载供给补偿电压的直流电源称为补偿电源。平日,补偿电源设为3V,以确保满意电子负载的最小电压需求。直流电源的电压不会对太阳能电池孕育发生影响。直流电源是一个浮置器件,最多会将太阳能电池偏置3V。

图3:设置设置设备摆设摆设用于太阳能电池测试的电子负载和补偿电源

图中翰墨中英对比:

结论和更多信息

举世对洁净、可再生能源的迫切需求正推动着太阳能电池技巧高速成长。跟着太阳能电池尺寸的增添和效率的提升,电池测试可能会碰到更大年夜的电流和功率,是以市场必要更机动的测试设备。此时,成套办理规划可能无法满意需求,工程师可以应用现有的电子负载来测试太阳能电池。假如设置设置设备摆设摆设和利用适当,电子负载可用于对太阳能电池或太阳能电池模块输出进行所有与功率相关的丈量。今朝市场上的电子负载可供给广泛的电压、电流、功率和丈量精度。负载、数字万用表和数据采集设备相结合,可以在成套系统机动度不敷的环境下满意您的丈量需求。

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