基于虚拟仪器的太阳能电池性能测试系统研究

论文摘要

本文基于虚拟仪器技术,利用NI公司的PCI-6221型多功能数据采集卡等设备,建立了太阳能电池性能测试平台,对太阳能电池性能参数进行测试。通过LabVIEW程序控制采集卡实现对太阳能电池电压、电流数据的采集、显示及存储等功能,并对所测数据进行分析处理。根据测得的数据绘制出太阳能电池伏安特性和功率特性曲线,计算出电池板的最佳工作电压、最佳工作电流和最大功率。研究了最大功率点跟踪方法。在不同的负载电阻和光照强度条件下,对标准太阳能电池进行了模拟光照射试验。测试结果表明太阳能电池的输出特性呈非线性,并随外界环境温度的变化而变化。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 人类面临的能源危机
• 1.1.2 太阳能的特点及开发利用
• 1.2 光伏发电技术研究进展
• 1.2.1 国外光伏产业的现状
• 1.2.2 国内太阳能电池研究现状
• 1.3 虚拟仪器技术的发展
• 1.3.1 虚拟仪器的特点
• 1.3.2 虚拟仪器技术的研究现状与应用
• 1.4 本论文主要研究的内容
• 第二章 光伏发电系统及其特性
• 2.1 太阳能电池的原理
• 2.1.1 太阳能电池的结构
• 2.1.2 太阳能电池的工作原理
• 2.2 太阳能电池的电特性
• 2.2.1 太阳能电池的表征参数
• 2.2.2 太阳能电池的等效电路
• 2.2.3 太阳能电池的负载特性
• 2.3 光伏发电系统
• 2.3.1 光伏发电系统的分类
• 2.3.2 光伏系统的应用
• 第三章 性能测试系统的设计方案
• 3.1 性能测试系统介绍及其工作方式
• 3.1.1 性能测试系统介绍
• 3.1.2 性能测试系统的工作方式
• 3.2 性能测试系统特性分析
• 3.2.1 性能测试系统的结构分析
• 3.2.2 性能测试系统的功能分析
• 3.2.3 性能测试系统的需求分析
• 3.3 性能测试系统的硬件组成
• 3.3.1 数据采集卡的选择
• 3.3.2 信号调理
• 3.3.3 采集卡的驱动
• 3.4 性能测试系统的软件介绍
• 第四章 性能测试系统的软件设计
• 4.1 LABVIEW 软件介绍
• 4.2 软件设计的结构
• 4.2.1 软件设计的层次结构
• 4.2.2 软件设计的程序结构
• 4.3 性能测试系统的软件界面及设计流程
• 4.3.1 软件界面
• 4.3.2 设计流程
• 4.4 测试系统的功能模块
• 4.4.1 信号采集模块
• 4.4.2 特性分析模块
• 4.4.3 数据管理模块
• 4.4.4 图形打印模块
• 第五章 测试实例与结果分析
• 5.1 测试输出特性
• 5.1.1 测试原理图
• 5.2 特性分析
• 5.2.1 伏-安特性分析
• 5.2.2 功率特性分析
• 5.3 最大功率点跟踪法
• 5.4 数据拟合
• 5.4.1 数据拟合的实现
• 第六章 结论
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况