[发明专利]一种基于动态电容充放电的户外光伏组件检测系统的测试方法

摘要

本发明公开了一种基于动态电容充放电的户外光伏组件检测系统，所述检测系统主要包括被测光伏组件、CPU模块、数据采集模块、电容组、最大功率输出模块、充放电控制模块、数据存储模块、显示模块和时钟模块。所述检测系统采用动态电容充放电的检测方法，检测光伏组件的I‑V、P‑V特性，同时同步采集背板温度、环境温度和辐照度等环境参数，并将采集的电气参数和环境参数存储到SD卡中。

主权项

1.一种基于动态电容充放电的户外光伏组件检测系统的测试方法，所述检测系统包括被测光伏组件、CPU模块、数据采集模块、电容组、最大功率输出模块、充放电控制模块、数据存储模块、显示模块和时钟模块，所述数据采集模块包括电流采集模块、电压采集模块、辐照度采集模块和温度采集模块；所述充放电控制模块用于控制蓄电池组充放电；所述最大功率输出模块、显示模块、时钟模块以及数据存储模块分别与CPU模块连接，所述CPU模块通过充放电控制模块给蓄电池组充电，所述被测光伏组件与电容组直接连接，所述温度采集模块和辐照度采集模块分别通过AD采样调理电路与CPU模块连接，所述被测光伏组件的数据经由电流采集模块和电压采集模块传送到CPU模块；所述最大功率输出模块为Boost电路，所述Boost电路包括电感、电容、MOSFET和二极管，所述Boost电路的上级电路正极输出分别与电感、二极管串联连接，与MOSFET、电容并联连接；所述电感的输出端与MOSFET的漏极连接，Boost电路的上级电路的负极输出与MOSFET的源极连接；电感的输出端与二极管正极连接；电容的一端与二极管负极连接，电容的另一端与MOSFET的源极连接；所述被测光伏组件与电压采集模块并联连接，所述被测光伏组件与电流采集模块串联连接，电流采集模块串联连接第一开关S1、电容组后连接至被测光伏组件，电流采集模块串联连接第一开关S1、第二开关S2、功率电阻后连接至被测光伏组件，所述被测光伏组件分别与最大功率输出模块、充放电控制模块、蓄电池组、电源模块并联连接；所述电容组包括四个并联连接的同一型号的电容；所述电容组在第二电容和第三电容的一端串联连接一手动开关S3；其特征在于，所述CPU模块采用DSP芯片，包括以下步骤：(a)根据所述被测光伏组件的最大输出功率的大小，选择合适的电容组并联形式，即对于额定功率大于或等于150W的被测光伏组件，选择四个电容并联的形式，对于额定功率小于150W的被测光伏组件，选择两个电容并联的形式；(b)所述DSP芯片控制第二开关S2接通、第一开关S1断开，即接通电容组放电电路，使电容组上电压为0，进入步骤(c)对电容组充电；(c)所述DSP芯片控制第二开关S2断开，第一开关S1接通，被测光伏组件对电容组充电；同时，电压采集模块采集被测光伏组件的电压数据，电流采集模块采集被测光伏组件的电流数据，辐照度采集模块采集当前的辐照数据，温度采集模块采集当前的环境温度和被测光伏组件的背板温度，采集的数据送入数据存储模块存储；(d)所述电容组充满电后，DSP芯片控制接通电容组放电电路，即功率电阻，同时，最大功率输出模块控制被测光伏组件以被测光伏组件的最大功率输出，充放电控制模块对蓄电池组进行充电，所述检测系统的检测周期为5s,s为时间单位秒；所述蓄电池组充电方法为：蓄电池组的总容量记为Q，蓄电池组的剩余容量记为M，(1)当M>80％Q时，即蓄电池组的剩余容量充足，蓄电池组以电流I＝4×0.1C恒流模式充电，直到蓄电池组两端电压升至14.5V，保持U＝14.5V恒压模式充电，最后蓄电池组以浮充电压进行浮充,C为蓄电池的容量；(2)当20％Q<M<80％Q时，以光伏组件输出最大功率点给蓄电池组充电，即以电流I＝4×Im的恒流模式充电，Im为光伏组件最大功率点对应的电流；(3)当M<20％Q时，蓄电池组以电流I＝4×0.03C恒流模式充电。