微型太陽能逆變器測試技術(shù)

微型逆變器具有體積小巧、可以靈活安裝在房頂或墻壁上、轉(zhuǎn)化效率高以及價格相對便宜等優(yōu)勢，非常適合家庭使用。國內(nèi)很多公司已經(jīng)開始了對微型逆變器的研發(fā)和生產(chǎn)，并形成了很大的出口規(guī)模。

　　太陽能電池板的輸出不同于一般直流供電設(shè)備的輸出，其輸出I-V特性曲線與光照、溫度等環(huán)境因素密切相關(guān)，工作點的電壓電流值在曲線上隨負載的變化而變化。為最大化太陽能電池板的輸出功率，逆變器往往還需要具有峰值功率追蹤功能，保證工作點始終處于I-V曲線上的最大功率點附近。對逆變器進行設(shè)計、開發(fā)與認證的關(guān)鍵是要在不同的環(huán)境條件下(即不同的I-V曲線上) 測試驗證逆變器的輸入輸出特性。

　　測試的主要內(nèi)容包括：開發(fā)和驗證逆變器峰值功率跟蹤電路(MPPT)算法的性能;

　　測量和驗證逆變器的效率;

　　驗證逆變器在極高、極低輸入電壓條件下產(chǎn)生的電網(wǎng)電平輸出的穩(wěn)定性;

　　性能認證測試： 確認不同環(huán)境條件下的輸出性能;

　　性能加速壽命測試：僅用幾周時間來推算工作數(shù)年后的結(jié)果;

　　針對相關(guān)標準的認證測試。

　　為達到這些測試目的，必須創(chuàng)造出一種可預期、可重復的太陽光照條件，并控制其環(huán)境溫度，以得到固定的I-V輸出曲線。自然界的光照和其他環(huán)境因素難于控制，因此直接使用太陽能電池板對逆變器的性能進行測試是不可行的。

　　為了能夠精確仿真太陽能電池板在特定環(huán)境條件下的輸出(特別是對于小功率逆變器，仿真精度的要求往往更高)，很多廠家推出了專用的太陽能方陣模擬器，用于模擬各種環(huán)境下太陽能電池板的輸出特性，精確地復現(xiàn)出不同環(huán)境條件下的I-V輸出特性曲線。I-V曲線的數(shù)據(jù)多來自于用戶對太陽能電池板輸出的實際測量結(jié)果。為了簡化操作，目前國際上通用的曲線設(shè)置方式是：通過I-V曲線上的四個特征值，即Voc(開路電壓值)、Isc(短路電流值)、Vmp(最大功率點電壓值)、Imp(最大功率點電流值)來擬合得到完整的I-V曲線。所使用到的公式如下所示：

　　在上述公式的指導下，在太陽能方陣模擬器內(nèi)部可以精確的建立一條I-V曲線，用來仿真某一特定環(huán)境條件下太陽能電池板的輸出，如圖1所示。無論負載如何改變，太陽能方陣模擬器的工作點將始終位于這條曲線之上。