高效光伏组件户外测试方法研究-朱炬-solarbe文库

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高效光伏组件户外测试方法研究 Portable high efficiency PV module/cell tester 二〇一八年十一月演讲人朱炬 Tel 18715189292 2018CSPV  中国电科 41所简介 CETC41 中国唯一的国家级测试仪器研究所 CETC41 拥有 50年的专业测试仪器开发经验 CETC41 测试产品包括微波、通信、光电、通用基础、电源等数百种 CETC41 拥有电子测试技术国家重点实验室和国防最高级别光电子计量站部分合作伙伴  高效光伏电池测试发展需求研发阶段的高效电池效率达到 28左右量产的高效电池片达到 22左右高效光伏电池成为发展主流，替代原有传统晶硅电池  高效电池及组件的测试不确定增加具有高结电容效应 , 10ms短脉冲光源无论正向、反向扫描，均无法正确评估功率值实验室条件＞ 1000ms稳态光源，长延时测试提供准确性  高效光伏组件户外测试的问题目前主要有两大类便携式 IV测试仪 1、以 41所为代表的电子负载类优点体积小，测试精度高缺点扫描不到短路电流 2、以高美为代表的电容负载类优点测试电流范围宽缺点体积大，测试时间太短，填充因子偏低但总体来看，在测试高效光伏组件，特别是辐照度较高时，测试功率偏低，转换 STC误差大，不能测试低压组件  高效光伏组件户外测试误差分析随着短路电流增大，测试回路内阻压降明显增大，实际短路电流测试明显偏低随着短路电流减小，实际短路电流测试值趋近真实值  高效光伏组件户外测试误差分析  12 1 2 sc12 TT1G GIII        式 1      1212212s12 TTTTKIIIRVV   式 2 根据 IEC60891对实测的电流 -电压特性按照以下算法进行修正其中 I1、 V1当前辐照度和温度条件下实际测得的 IV曲线上的各个坐标点； I2、 V2修正到 STC下的对应 I1、 V1的坐标点； Isc被测件在 G1、 T1，即当前的辐照度和温度条件下测得的短路电流； G2标准的 STC条件下的辐照度或者其它希望转换到的辐照度数值； G1被测件当前测试环境下的实测辐照度数值； T1被测件当前测试环境下的实测温度值； T2标准的 STC条件下的温度值或者其它希望转换到的温度数值；从式 1中可以看出，在当前的辐照度和温度条件下测得的短路电流偏小时，经过转换后的电流值也将偏小。  新型测试仪解决的问题（一）高效组件的 I-V曲线及最大功率测试 1、必须采用电子负载 2、采样点的测试延时可调整，单个测试点最大可调节至 10ms 3、最好具备扫描方向可调功能 4、采用可靠的步进控制算法受理专利一种伏安特性曲线拟态测试扫描方法  新型测试仪解决的问题（二） STC修正策略及评价方式 1 新型电池缺乏可靠修正算法，多次测量线性推导是最好办法，采用 IEC60891-3 线性推导用多次测试推导，提高数据转换精度  新型测试仪解决的问题（二） STC修正策略及评价方式 1 新型电池缺乏可靠修正算法，多次测量线性推导是最好办法，采用 IEC60891-3 辐照度 W/m2 温度 ℃ 最大功率推导值 W 最大功率实测值 W 误差 447 33.8 111.16 111.3 -0.126 512 38 122.47 122.18 0.237 550 37.7 133.69 134.22 -0.395 729 42.8 169.86 170.55 -0.405 637 35.6 151.64 154.75 -2.00 664 36.4 156.36 161.77 -3.34 379 36.4 102.74 98.25 4.57 受理专利一种获得光伏组件全天气象条件下功率值的方法  新型测试仪解决的问题（二） STC修正策略及评价方式 2 2、自带发电量测试功能，作为组件性能评测依据。并提供全天发电量数据的多项式拟合功能，有利于长时间记录分析授权专利基于伏安特性曲线的光伏组件发电量测试方法 E Pmax.1*Δ t Pmax.2*Δ t Pmax.N*Δ t 发电效能比当前总发电量 kWh * 1.0kW/[当前总辐射量 kWh/m2 * 当前组件参数中保存的最大功率值 kW * 1.0m2]  新型测试仪解决的问题（二） STC修正策略及评价方式 2 自带发电量测试功能，作为组件性能评测依据。并提供全天发电量数据的多项式拟合功能，有利于长时间记录分析受理专利一种评估非正常因素导致光伏阵列发电量下降比例的方法高斯拟合结合多项式拟合，提高发电量分析精度  新型测试仪解决的问题（三）带补偿设计的低压组件 /电池片测试最新的 IEC61829（ ED.2） -2015光伏方阵 I-V特性的现场测量规定伏安特性曲线中短路电流可以从电流电压特性外推得到，外推点的电压不能大于开路电压的 3。传统 I-V测试仪一般大于 5，无法测试低压组件，无法得到真实 ISC 补偿电源工作区间示意 V0 I Isc VocVm PmaxIm Vadd 隔离变压器充电电源反向保护电池正极测试负载电池负极补偿电源控制电容隔离型动态补偿电源设计示意受理专利一种可编程补偿设计的光伏组件户外测试装置及方法  新型测试仪解决的问题（三）带补偿设计的低压组件 /电池片测试电池片实测示意