[科普中国]-太阳能电池阵列模拟器

简介

太阳能电池阵列模拟器又称光伏方阵模拟器，一种模拟太阳能电池板阵列静态和动态电流电压特性的功率源。

在研究一个带有人功率负载的光伏系统时，例如户用系统、光伏水泵或光伏电站，所配用的太阳能电池阵列的容量虽然可以通过计算得出，但事实证明许多这样的系统的配用是不合理，有时甚至是失败的。其原因主要是光伏系统在不同日照强度、环境温度下的工作特性差异很大。若采用真实的太阳能电池阵列来试验系统的性能时，不仅成本很高，更会增大光照和温度的不确定性，很难获得所需要的统计数据。并且温度和光照强度随地区、时间变化很大，而有些数据是在实验条件下无法得到的。

在评价光伏系统性能时，也由于受日照强度和环境温度等自然条件强烈约束，不仅耗费大量资会，而且耗费宝贵的时间。由于自然条件的不稳定性，得到的数据往往也存在很大的随机性，不适合科学研究。如果实验中需要不同容量、电压等级的太阳能电池阵列，还必须改变阵列的连接方式，既不方便，又不经济。尤其带有控制器的光伏系统，如MPPT，CVT系统则更加难以用传统实验方法直观地检验控制方案的合理性2。

因此当被研究的光伏系统功率达数百瓦、数千瓦或更人时，太阳能电池阵列模拟器就成为必不可少的研究设备。太阳能电池阵列模拟器可以模拟在任何日照及温度下，任意组合的太阳能电池阵列的特性、负载能力与系统的性能，使系统任何时候都可在实验室中重现它在不同室外条件下的性能和动态稳态行为，实现对系统在线工作与在线调试的完全逼真的模拟和仿真。太阳能电池阵列模拟器同样可以检验系统的配置是否合理，可以任意改变太阳能电池的串并联数和配用量以优化最佳的配置方案，使系统成本趋于最低。该模拟器还有时间缩放功能，可以用模拟器在实验室罩重复所需要的任何照度和温度，带上负载后模拟出系统行为；也可以快速模拟稳态情况，如测试光伏水泵系统或光伏充电系统，只要测试较短的时间，就可以计算出较长时间的打水或充电的情况。

总之，太阳能电池阵列模拟器可以大大缩短光伏系统的研究周期，提高研究效率和研究结果的可信性，对于实验室的研究和厂家生产都是必不可少的工具1。

分类目前的太阳能电池阵列模拟器主要有模拟式与数字式两种。

模拟式太阳能电池阵列模拟器模拟式的太阳能电池阵列模拟器主要是利用可控的白炽灯模拟太阳光强的变化，样品电池的输出电压和电流随模拟光强商变化，经放大后驱动功率器件，使其输出跟随样品太阳能电池的电压和电流，以替代实际太阳能电池阵列进行光伏系统的各项性能测试3。

数字式太阳能电池阵列模拟器数字式太阳能电池阵列模拟器将电力电子技术和单片机技术相结合，可以模拟在各种环境条件下，太阳能电池阵列的I-V和P-V特性，是太阳能光伏系统良好的实验电源。使用该模拟器可以方便地引导光伏系统研究和调试人员分析太阳能光伏系统的性能，以使系统工作于最佳状态4。

用途主要用于光伏发电专用逆变器试验。具有太阳能电池阵列仿真功能，可真实模拟单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池板(薄膜太阳能电池板)输出特性。

功能介绍1、电压范围：0-300VDC/0-600DC/0-1000VDC

2、通过填充因子可多种模式模拟太阳能电池的输出特性（FILLFACTOR ,MPPT）

3、可存储不同光照和温度下的I-V曲线1000条，每一条有128个点

4、可模拟太阳能电池板阴影下的I-V曲线

5、 可模拟白天和夜晚的输出模式，并可作循环测试

6、高速ARM控制I-V曲线仿真

7、可做静态MPPT和动态MPPT测试

8、具EN50530, Sandia, CGC/GF004动态MPPT测试程序及报表生成功能

具体参数

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