左侧广告图
当前位置: 首页 » 技术方案 » 解决方案 » 太阳能行业 » 正文

微型太阳能逆变器测试解决方案


  来源: 电子发烧友 时间:2018-08-17 编辑:思扬
分享到:



微型逆变器具有体积小巧、可以灵活安装在房顶或墙壁上、转化效率高以及价格相对便宜等优势,非常适合家庭使用。国内很多公司已经开始了对微型逆变器的研发和生产,并形成了很大的出口规模。

太阳能电池板的输出不同于一般直流供电设备的输出,其输出I-V特性曲线与光照、温度等环境因素密切相关,工作点的电压电流值在曲线上随负载的变化而变化。为最大化太阳能电池板的输出功率,逆变器往往还需要具有峰值功率追踪功能,保证工作点始终处于I-V曲线上的最大功率点附近。对逆变器进行设计、开发与认证的关键是要在不同的环境条件下(即不同的I-V曲线上) 测试验证逆变器的输入输出特性。

测试的主要内容包括:开发和验证逆变器峰值功率跟踪电路(MPPT)算法的性能;测量和验证逆变器的效率;验证逆变器在极高、极低输入电压条件下产生的电网电平输出的稳定性;性能认证测试: 确认不同环境条件下的输出性能;性能加速寿命测试:仅用几周时间来推算工作数年后的结果;针对相关标准的认证测试。

为达到这些测试目的,必须创造出一种可预期、可重复的太阳光照条件,并控制其环境温度,以得到固定的I-V输出曲线。自然界的光照和其他环境因素难于控制,因此直接使用太阳能电池板对逆变器的性能进行测试是不可行的。

为了能够精确仿真太阳能电池板在特定环境条件下的输出(特别是对于小功率逆变器,仿真精度的要求往往更高),很多厂家推出了专用的太阳能方阵模拟器,用于模拟各种环境下太阳能电池板的输出特性,精确地复现出不同环境条件下的I-V输出特性曲线。I-V曲线的数据多来自于用户对太阳能电池板输出的实际测量结果。为了简化操作,目前国际上通用的曲线设置方式是:通过I-V曲线上的四个特征值,即Voc(开路电压值)、Isc(短路电流值)、Vmp(最大功率点电压值)、Imp(最大功率点电流值)来拟合得到完整的I-V曲线。所使用到的公式如下所示:




在上述公式的指导下,在太阳能方阵模拟器内部可以精确的建立一条I-V曲线,用来仿真某一特定环境条件下太阳能电池板的输出,如图1所示。无论负载如何改变,太阳能方阵模拟器的工作点将始终位于这条曲线之上。




尽管使用四个关键点就可以拟合出一条标准的I-V曲线。但在某些测试条件下,我们会发现太阳能电池板输出的I-V曲线并不是理想的单调曲线。由于电池板表面存在遮挡物,或是某些电池单元可能会损坏,这些都会造成输出特性曲线发生畸变,曲线上将会出现多个隆起。对这种情况进行仿真需要使用列表法,将I-V曲线离散成若干组电压-电流点,将它们手动输入到方阵模拟器中。为得到较好的仿真精度,描述曲线的点越多越好,通常需要几百甚至上千组电压-电流点,才能得到较为理想的仿真效果。

在实际工作环境下,由于光线照度和入射角时刻发生着变化,另外还有来自于云层遮挡的影响,太阳能电池板的输出I-V曲线也将不断发生变化。为了测试动态条件下太阳能逆变器的工作效果,需要事先保存多条I-V曲线,通过连续地对这些曲线进行切换来实现动态光照变化的仿真。为取得良好的仿真效果,需要太阳能方阵模拟器具有足够深度的存储空间来存储几百条I-V曲线,并能及时快速地在曲线之间进行切换,来模拟连续变化的工作环境。此外,通过对已有曲线增加不同的电压或电流偏置,也可达到动态改变I-V曲线的目的。

如果目标是为了验证峰值功率追踪电路的性能,开发出能在不同环境条件下始终工作在I-V曲线最大功率点上的太阳能逆变器,在电路的设计和开发中就必须考虑峰值功率跟踪范围和跟踪频率。峰值功率跟踪范围是I-V曲线最大峰值功率点附近的一段区间,这也是逆变器峰值功率跟踪电路算法的工作区间,跟踪频率则是工作区间内曲线的摆动速率,如图2所示。为确保逆变器在模块I-V曲线变化时始终能够找到最大峰值功率点,它必须具有足够宽的跟踪范围和足够高的跟踪频率。为验证设计的有效性,需要根据精确复现太阳能电池板的I-V曲线来验证在不同曲线下逆变器能否稳定地工作在峰值功率点附近。




关键词:太阳能 电池 逆变器    浏览量:3681

声明:凡本网注明"来源:仪商网"的所有作品,版权均属于仪商网,未经本网授权不得转载、摘编使用。
经本网授权使用,并注明"来源:仪商网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品,归原版权所有人所有。目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如有作品的内容、版权以及其它问题的,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
本网转载自其它媒体或授权刊载,如有作品内容、版权以及其它问题的,请联系我们。相关合作、投稿、转载授权等事宜,请联系本网。
QQ:2268148259、3050252122。


让制造业不缺测试测量工程师

关注仪商网公众号

0条 [查看全部]  发表评论

右侧广告图
最新发布
行业动态
技术方案
国际资讯
仪商专题
按分类浏览
Copyright © 2000- 861718.com All rights reserved 版权所有 © 星球国际资讯集团 广州德禄讯信息科技有限公司
本站转载或引用文章涉及版权问题请与我们联系。电话:020-34224268 传真: 020-34113782