[发明专利]一种光伏组件或阵列I-V特性测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏组件或阵列性能测试装置及测试方法，尤其涉及一种光伏组件或阵列I-V特性测量装置及方法，属于太阳能光伏组件技术领域。

背景技术

随着世界经济的快速增长，对能源的需求不断增加。太阳能作为一种低碳可再生的清洁能源，正在世界范围内蓬勃发展。光伏系统通过安装光伏组件接收太阳光能源将太阳能转化为直流电，再通过光伏逆变器将直流电转换为交流电。光伏组件的发电量直接影响到光伏电站拥有者的收益，行业内专业的公司机构都在进行组件高发电量的提升研究。

太阳能电池的I-V特性是评价太阳能电池的性能的重要指标，对太阳电池的I-V特性进行监测具有重要的意义。目前，对光伏组件的性能大多通过室内太阳光模拟器对光伏组件进行测试，通过测试光伏组件的电流-电压（I-V）特性曲线，来评估组件的发电性能。但是，在室内稳态下测试太阳电池的I-V特性不能反映太阳电池在真实工作条件的性能。现有技术中，户外测试光伏组件及阵列I-V性能曲线的方法有两种，一种是采用便携的I-V测试仪进行测量，通常一次测得一条曲线，不能进行连续扫描测试；另一种是能够连续扫描测试，但组件并非工作在真实的工作负载下，在不扫描I-V曲线的大部分时间里组件属于开路状态，不能反映太阳电池在户外真实工作条件下的性能。

发明内容

本发明针对现有技术中，光伏组件I-V特性测试不能反映组件的真实工作状态、测试方法复杂、测量结果不够精确的技术问题，提供

一种光伏组件或阵列I-V特性测量装置及方法，提高光伏组件I-V特性测量的精确性。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种光伏组件或阵列I-V特性测量装置，包括待测单元、电流-电压采样器和工控机，其特征在于：所述待测单元包括具有正极输出端和负极输出端的待测组件、联动开关和第一负载，测量装置还包括第二负载以及控制联动开关的开关控制器，第二负载为程控负载，第一负载、第二负载以及电流-电压采样器分别并联在待测组件的正极和负极输出端上，所述联动开关包括开关Km和开关Km+1，开关Km控制第一负载，开关Km+1控制电流-电压采样器和第二负载，工控机与电流-电压采样器、程控负载、开关控制器连接。

进一步地，所述待测单元为若干个，联动开关对应地包括与待测单元数量相对应的若干组，各组联动开关中的开关Km控制第一负载，开关Km+1控制电流-电压采样器和第二负载，还包括一通道切换器控制各待测组件与电流-电压采样器和第二负载的连接或断开。

进一步地，所述待测组件为单块光伏组件或多块光伏组件串联和/或并联形成的光伏阵列。

进一步地，所述第一负载为电子负载和/或电网负载。

本发明的另一方面，提供一种光伏组件或阵列I-V特性测量方法，应用于上述光伏组件或阵列I-V特性测量装置中，包括如下步骤：

S0：测试开始前，调控工控机，设定每次I-V扫描测试的扫描时间和两次扫描的间隔时间；

S1：在非I-V扫描测试状态时，联动开关中的开关Km闭合，开关Km+1断开，待测组件在最佳负载值下处于工作状态；

S2：根据设定的I-V扫描测试间隔时间，工控机发出指定，开关控制器控制联动开关中的开关Km断开，开关Km+1闭合，在设定的扫描时间内，第二负载在工控机的指令下变化，电流-电压采样器记录待测组件在第二负载变化过程中输出的I、V值并记入工控机中，完成一次I-V扫描测试；

S3：单次扫描完成后，工控机发出指令，开关控制器控制联动开关中的开关Km闭合，开关Km+1断开，待测组件重新回到工作状态；

S4：根据设定的I-V扫描测试间隔时间，启动下一次I-V扫描测试，重复上述步骤S2和S3，对待测组件I-V特性进行循环测试。

进一步地，所述待测单元为若干个，联动开关对应地包括与待测组件数量相对应的若干组，各组联动开关中的开关Km控制第一负载，开关Km+1控制电流-电压采样器和第二负载，还包括一通道切换器控制各待测组件与电流-电压采样器和第二负载的连接或断开；在非I-V扫描测试状态时，各待测组件的开关Km均处于闭合状态，各待测组件均处于工作状态；测试开始时，开关控制器依次控制各组联动开关中的开关Km断开，开关Km+1闭合，由通道切换器控制对应的待测组件与电流-电压采样器和第二负载连接，进入步骤S2和S3的测试操作，对各待测组件逐一进行测试，直至每一个待测组件完成一次I-V扫描测试；根据设定的I-V扫描测试间隔时间，启动下一轮I-V扫描测试，对各待测组件I-V特性进行循环测试。