基于labVIEW的光伏电池检测系统的研究

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能源工业作为国民经济的基础,对社会经济发展和提高人民生活质量都极为重要。伴随着世界能源危机的加重,太阳能以其绿色、安全、无污染、分布广泛、可再生等优势是人类最理想的替代能源,越来越受到世界各国的重视。光伏发电则是利用太阳能的主要方式,光伏电池板作为太阳能发电的原件,对其研究有重要的意义。本文就光伏电池板的检测技术进行了研究,这对于光伏电池的发展,太阳能的利用具有重要的价值。   目前,世界各国对光伏发电技术都非常的重视,都在增加对光伏产业的研究和投入,光伏电池组件每年都以几十,甚至几百MW的速度在批量生产。所以对光伏电池系统质量的检测非常重要,有必要建立一套操作简单的光伏电池检测系统。能在较短的时间内对光伏电池的各个性能参数进行显示分析,并能绘出伏安特性曲线,功率特性曲线。同时系统可以对数据进行分析处理,保存,并对一些参数进行设置。这对于光伏电池的质量检测流程具有重要的意义,可以缩短质量检测的时间,提高整个系统检测的效率。因此在本课题中建立一套光伏电池的检测系统具有重要的意义。   本文介绍了在世界能源危机日趋严重的背景下,太阳能的开发利用现状,光伏发电技术的现状和前景,包括世界其他国家的光伏技术发展以及中国光伏技术的发展和不足。简单地介绍了光伏电池的种类,以及随着光伏电池技术的发展,其在各行各业的应用。对光伏电池的结构和原理进行了深入的研究,以及光伏电池的工作状态进行了分析,从光伏电池的伏安特性到功率匹配,以及影响光伏电池的一些性能参数进行了分析研究。介绍了虚拟仪器技术,包括其特点和传统仪器的比较,以及其硬软件的构成。以虚拟仪器技术为基础,构建了一整套光伏电池检测系统。介绍了检测系统的总体设计,包括系统的硬件构成和选择,以及对虚拟仪器的软件平台LabVIEW进行设计。按照功能模块设计理念对光伏电池检测系统软件部分进行设计,整个系统包括数据采集模块,数据处理模块,数据存储模块,以及特性分析模块。在对系统的软件设计过程涉及到了子函数的调用,以及动态链接库的应用。在软件LabVIEW的界面上实现了对光伏电池性能参数进行显示和分析。   本文采用软硬件结合构建了一个光伏电池检测的虚拟仪器系统,按照虚拟仪器技术构建了系统的硬件系统和软件系统。以虚拟仪器技术的软件平台--LabVIEW软件为基础开发系统的界面。界面清晰明了,操作简单,具有很好的人机交互界面。能直观地了解光伏电池的性能指标。系统采用了功能模块的设计理念,和多界面显示。整个系统运行稳定、成本低、使用方便,具有较高的实用价值。对光伏电池检测的效率有很大的提高。   整个系统分为硬件系统和软件系统。硬件由温度传感器,数据采集卡等构成。软件LabVIEW设计了三个界面,包括启动界面,数据采集界面和特性分析界面。其中数据采集界面负责数据采集参数的设定,以及对采集到的数据进行处理和保存。特性分析界面是系统的核心,LabVIEW具有强大的函数功能,通过编程实现了对采集的电流电压信号实现伏安特性曲线和功率特性曲线进行直观显示,并通过界面上的光伏电池的面积和光照强度的设定,实现了光伏电池的各性能参数的显示。   通过对该系统的运行调试,成功地采集到了所要采集的电流电压和温度信号。在特性分析界面上成功的显示了伏安特性曲线,功率特性曲线,开路电压,短路电流,以及最大功率,最大功率时对应的电流电压,转换效率,填充因子,光伏电池的串并联电阻,和电池的工作温度。系统对光伏电池的性能参数分析显示比较全面,是一个很好的检测系统。操作简单,界面清晰,对光伏电池检测具有重要的利用价值。
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