虚拟仪器环境下的光伏电池性能测试研究

作     者：苏保兰 

作者单位：广东工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈益民

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：光伏电池 虚拟仪器 数据采集 性能分析 

摘      要：课题的研究内容来源于2011年广东省教育部产学研结合项目“广东优科绿色能源智能化检测科技特派员工作站(编号：2011B090600021),主要探讨一种基于虚拟仪器的光伏电池性能测试方法以及研制整个测试系统。 首先介绍了光伏测试系统的分类与组成,然后根据光伏电池的测试原理以及测试系统特性,研究并设计了一种虚拟仪器下的光伏电池性能测试方法。系统包括硬件和软件两部分：硬件部分主要完成太阳能电池支架、数据采集卡、调理电路的选型,在调理电路方面,所设计的模块包括：电压采集模块、电流采集模块和温度采集模块;软件部分是选用LabVIEW程序控制PCI-1710采集卡实现对光伏电池的电压、电流数据采集、显示及存储等功能,并对所测的数据进行分析处理。根据测得的数据绘制光伏电池的伏安特性和功率特性曲线,并计算出光伏板的最佳工作电压、最佳工作电流和最大功率。 为了完成整套测试理论建立和测试系统平台搭建的目标,针对系统硬件的功能及系统软件的设计要求,分析和设计了测试系统的过程控制、对PCI-1710数据采集卡的控制、数据采集部分的实现、LabVIEW软件程序的设计和实现、系统数据处理、测量与显示的保存和分析。此测试方法具有一定的实用性和通用性,为以后大规模光伏发电系统模型的建立提供参考,也可以为其他类似材料的测试提供参考。 系统通过硬件与软件的结合,可以测量光伏电池的特征参数：开路电压、短路电流、最大功率点、光电转换效率等,并且具有小型化和智能化的特点。 最后本文对测试系统进行了评估,并提出改进系统的设想和方案。