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基于FPGA的双模式光伏电池测试仪

2013-2-12 10:09| 发布者: admin| 查看: 8073| 评论: 0|原作者: 李 青,曾祥斌,肖 蓉|来自: 21IC电子网

摘要: 摘要:为了解决传统的光伏测试仪功能单一,只能够测量光伏电池基本参数的问题,采用了增加采样信道,由FPGA控制采样模式的方法,设计完成了一款双模式的光伏电池测试仪。在完成光伏电池I-V曲线等参数测量的同时可以 ...
3.5 显示模块
    在完成数据的采集后,存入FIFO的数据经过滤波后重新存入FIFO中,并将FIFO的读指针置位,译码后通过一块320×240的液晶屏显示。设计选用的液晶屏是北京青阳公司的LCM3202403,该液晶屏的内置显示控制芯片是SID13700。
    显示模块的主要功能是完成液晶屏的配置和参数设定,提供SID13700的工作时序,将I-V曲线相关的采样数据转化为存储区的数据点以完成曲线的绘制,并将短路电流、开路电压、填充因子、最大功率点功率、最大功率点电压、最大功率点电流以及实时检测的电流值和电压值等相关参数转化为显示字符。
3.6 串口通信模块
    为了能够将采集所得到的数据在实验室进行分析,测试仪需要具备和上位机通信的功能。设计采用RS 232实现与PC机的通信。采用MAX 232芯片将RS 232接口的电平转化。RS 232在控制模块的时序控制下,读取存储在FLASH芯片中的数据并按照115 200 b/s进行数据的传输。

4 结果与分析
    使用开路电压为72.3 V,短路电流为1.8 A,填充因子为72%的多晶光伏组件进行户外测试,参数检测模式下测得数据经串口传递给上位机,得到较平滑的I-V曲线,其中Im=1.53 A,Vm=57.24 V,Pm=87.54 W,FF=0.67,VOC=71.8 V,ISC=1.68 A,参数指标与组件参数基本吻合。由于是用户外光照条件和电容采样,对测得的参数造成一定的误差。


    在实时检测模式下,对相同的电池组件进行测试,得到3组组件工作状态输出参数,如表1所示,符合光伏组件输出曲线。

5 结语
    测试仪使用电容作为采样负载,由于使用FPGA作为控制芯片,采样频率较高,使所选用的采样电容较小,减小了整个系统对空间的要求,符合手持的需求。在使用液晶屏显示测得的数据外还可以将多次测量所得的数据存入FLASH芯片中以便后续的研究。在传统的测试仪的基础上,增加了实时检测的功能,更加方便用户掌握光伏系统的运行状况。

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