badanie właściwości ogniw fotowoltaicznych

ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH WE WŁOCŁAWKU
Pracownia elektryczna i elektroniczna
TEMAT ĆWICZENIA:
BADANIE WŁAŚCIWOŚCI OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH
1. Wyznaczanie charakterystyk prądowo - napięciowych.
a) Schemat układu pomiarowego dla baterii fotowoltaicznej:
Rys.1. schemat układu do wyznaczenia charakterystyki baterii fotowoltaicznej.
−
−
−
−
−
−
−
b) Przebieg ćwiczenia:
połączyć układ pomiarowy zgodnie ze schematem z rys. 1;
wykonać pomiary dla ogniwa nr 1 i ogniwa nr 2;
do pomiarów użyć miliamperomierza, woltomierza, a wyniki umieścić w tabeli 1;
wykreślić charakterystyki I=f(U) oraz P=f(U);
na podstawie danych znamionowych należy określić napięcie obwodu otwartego UOC,
prąd zwarcia ISC , maksymalną moc ogniwa Pmax dla mocy 1000W/m2;
wykonać pomiary: napięcia U, prądu I przy zmiennym obciążeniu R w zakresie
od 0 – 400Ω i ∞ (stan jałowy);
na podstawie uzyskanych wartości napięć i prądów wyznaczyć na charakterystyce
I=f(U) punkt maksymalnej mocy mpp i obliczyć:
Pmpp= Umpp Impp
• maksymalną moc ogniwa
;
2
•
•
Umpp
Umpp
Ropt =
Ropt =
Impp
Pmpp
rezystancję optymalną Ropt w punkcie mpp
lub
współczynnik wypełnienia FF , który jest parametrem opisującym jakość ogniwa
fotowoltaicznego. Wartość tego współczynnika jest tym większa im kształt
charakterystyki prądowo - napięciowej I=f(U) jest bardziej zbliżony do
prostokąta. Jest wartością bezwymiarową, mniejszą od jedności. Określa ją
U mpp ⋅ I mpp
Pmax
zależność: FF =
=
U OC ⋅ I SC
U OC ⋅ I SC
Badanie ogniw fotowoltaicznych – oprac. Jacek Kandyba
Strona 1 z 3
ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH WE WŁOCŁAWKU
Pracownia elektryczna i elektroniczna
2. Pomiary.
Tabela 1
Ogniwo nr 1
Natężenie oświetlenia
Natężenie oświetlenia
E1=………..…….lx
E2=…………..….lx
U
I
P
U
I
P
V
A
W
V
A
W
R
Ω
Ogniwo nr 2
Natężenie oświetlenia
Natężenie oświetlenia
E1=…………..….lx
E2=………..…….lx
U
I
P
U
I
P
V
A
W
V
A
W
Dane znamionowe ogniw fotowoltaicznych:
Ogniwo nr 1 – typ
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Panel RS-M 5W
Ogniwo nr 2 – typ
……………………………
Moc maks. [Pmax] 5 W
Napięcie systemu [U] 12 V
Napięcie maks. (jałowe) [Uoc] 21,96 V
Napięcie w punkcie mocy maks. [Um] 17,82 V
Prąd zwarcia [Isc] 0,315 A
Prąd w punkcie mocy maks. [Im] 0,4 A
Wymiary [mm] 360x165x25
Waga 1,2 kg
Tolerancja +/- 2%
Certyfikat CE%
Żywotność:
- po 12 latach 90% mocy
- po 25 latach 80% mocy
Gwarancja 24m-ce
Standard STCs: 1000 W/m2 solar irradiance, 1.5
Air Mass AM, temperature of 25oC.
Badanie ogniw fotowoltaicznych – oprac. Jacek Kandyba
Strona 2 z 3
ZESPÓŁ SZKÓŁ ELEKTRYCZNYCH WE WŁOCŁAWKU
Pracownia elektryczna i elektroniczna
3. Wykresy.
I=f(U)
P=f(U)
Badanie ogniw fotowoltaicznych – oprac. Jacek Kandyba
Strona 3 z 3