5分钟教你准确分析光伏I V特性

光伏(PV)模块是普及和经济适用的可再生能源。大多数光伏模块的寿命约为20年，但是，热应力和湿度侵入等其他原因会导致光伏模块的输出功率随着时间的推移而下降。为了进行调试，可通过PV模块的电压-电流特性曲线的变化来测量其性能下降情况。r r t r r t由于PV模块的功率输出会随着温度发生很大的变化，因此需在其典型工作环境中测量其性能，这一点很重要。此类工作环境通常是阳光充足的户外区域，比如屋顶或未开发的空地，在这些地方很难为测量设备提供电力或控制温度。r r t r r t因此，有一点很重要，即：用于对模块性能进行特性分析的测量设备不会随温度变化出现指标漂移。另外，理想的I-V测量解决方案还将是便携式的，并且功率极小。r r t r r t36V、低噪声零漂移运算放大器LTC2058的单电源轨操作和关断模式可实现电池供电型操作，并最大限度延长电池寿命。其双路放大器实现了两个通道（例如，电流和电压）的同时测量。对于PV模块测量等需要经受宽温度变化范围的应用，尽管工作温度的波动幅度很大，LTC2058极低的最大输入失调电压温度漂移(0.025 µV/°C)可保持其精准度。例如，在日光照射非常充足的地区，环境温度可达45°C(113°F)，这相当于在正常的室温操作条件下额外增加了20°C。LTC2058在极端条件下产生的最大附加输入失调漂移仅为0.5 µV。r r t r r t测量PV模块I-V特性r r tPV模块的I-V特性曲线是通过给PV模块施加从短路到开路的一系列阻抗、并测量在每个负载上产生的电流和电压后生成的。一种方法是通过高额定功率电位计或负载箱的多种设置进行迭代，并在每个点上实施测量。这种方法有一个缺陷：短暂的遮蔽或照明，比如飞鸟、云彩、或明亮反射体越过头顶，会引起输出功率的瞬间下降或骤增，从而在I-V曲线中引入误差。一种较快的方法是打开一个并联开关至一个大电容器，因为电容器在其几百ms的充电时间里将高效地对其阻抗进行从短路至开路的扫描，可最大限度减少瞬态效应影响I-V曲线的机率。r r t r r t除了这种方法所具备的明显优势（即速度、简单性和测量的简易性）之外，采用瞬态电容性扫描所需的高额定功率组件极少。组件承受高功率的持续时间不超过几百毫秒。因此，通过正确地选择负载电容器和检测电阻器，可以将该精确的测量电路用于众多模块开路电压和短路电流的测量，例如，用于大面积PV模块测试器中。