太阳能光伏发电系统工程实训实_...

太阳能光伏发电设备实训实验报告

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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、实验作业

1、分别画出太阳能电池板开路电压UOC和短路电流ISC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、分析太阳能电池的特点；