资源描述
太阳能光伏发电系统设计实训实验课件
一、实验目的:
1、了解太阳能光伏发电系统的组成和原理;
2、了解太阳能电池板的参数测试;
3、了解蓄电池充放电性能及测试;
二、实验设备
照度计
太阳能电池板
数字万用表
导线
三、实验注意事项
实验中注意电池板不得承受压力
四、实验原理
当物体受到光照时,物体内的电荷分布状态发生变化而产生电动势和电流,这种现象称为光生伏打效应。 太阳能电池是一种利用光生伏打效应把光能转换为电能的器件,当太阳光照射到半导体P-N结时,就会在P-N 结两边产生电压,使P-N 结短路,从而产生电流。这个电流随着光强度的加大而增大,当接受的光强度达到一定数量时,就可以将太阳能电池看成恒流电源。
太阳能电池开路电压 (Voc) 一般在3 V 至0.6 V 范围,短路电流 (Isc) 通常低于8A。
太阳能电池板通常定义为封装和连接在一起的一个以上电池。太阳能电池板有不同的电压和电流范围,但功率产生能力一般为50 W至300 W。太阳能电池和电池板有许多相同的需要测试参数,如Voc, Isc, Pmax
图1: 太阳能电池I-V 曲线
五、实验内容
1、太阳能控制系统的设计
利用SMA软件设计一个太阳能控制系统方案
2、太阳能电池板参数测试
(1)开路电压VOC测量
用太阳能功率计记录不同光照强度E时的电压值VOC
(2)短路电流ISC测量。
用太阳能功率计记录不同光照强度E时的电流值ISC
(3)太阳能电池板伏安特性测试
用太阳能功率计记录不同的光照强度E时,从大到小调节负载电阻R,测量相应的电压V电流I。
找出电池输出最大功率时的电压值和电流值。I-V曲线(图1)上的Pmax点通常被称为最大功率点(MPP)
Vmax——在Pmax点,电池的电压值。
Imax——在Pmax点,电池的电流值。
(4)器件的转换效率η测量。当太阳能电池连接到某个电路时,这个值等于被转换的能量(从吸收的太阳光到电能)与被采集的能量的百分比。这个值可以通过将Pmax除以输入的光辐照度(E,单位是W/m2,在标准测试条件下进行测量),再乘以太阳能电池的表面积(AC, 单位是平方米)计算得到。
(5)填充因子(FF)—Pmax除以VOC再乘上ISC 。
六、实验报告要求
1、分别画出太阳能电池板开路电压U和短路电流I对光照强度的变化曲线;
2、画出太阳能电池板I-U变化关系曲线;
3、画出太阳能电池板不同负载时的能量转换效率曲线;
4、分析太阳能电池的特点;
5、太阳能发电系统设计方案;
七、实验报告
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