【正文】 的政府的推動下，目前太陽能終端用戶的需求量大大超過了產(chǎn)能增長。其中德國為80％，美國為35％，日本為25％，歐洲其他地區(qū)為43％，世界其他地區(qū)為13％[8~10]。1998~2008年全球光伏發(fā)電產(chǎn)量的年平均增長率(CAGR)以兩位數(shù)增加，1998~2003年的CAGR為30％，2003~2008年的CAGR為44％。目前光伏發(fā)電居世界各國前列的是日本、德國和美國。 the optimal power point。s LabVIEW, by controling the data acquisition card, can make it possible to collect, display, and store the solar battery voltage, to analyse and process the measured data. Its ultimate purpose is to achieve power subfile and test if the testing ponents meet those requirements. Finally, the interface that has been designed will be debugged. Although there is no real module testing, the optimal power point can be found by using the function signal generator in the LabVIEW to stimulate the voltage and current to get their curves, the graph, and the power curve.Key words: data acquisition。最后對自己所設(shè)計(jì)出來的界面進(jìn)行調(diào)試，雖然沒有真正的組件測試，但是可以利用LabVIEW中的函數(shù)信號發(fā)生器仿真電壓、電流，然后得到電壓、電流曲線，圖像、功率曲線，進(jìn)而找到最佳功率點(diǎn)。選用NI公司的LabVIEW軟件控制數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)對光伏電池電壓、電流數(shù)據(jù)的采集、顯示及存儲等功能，并對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。 論文在分析任務(wù)、技術(shù)指標(biāo)及系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)總體方案，并且從硬件和軟件兩個方面對系統(tǒng)整體的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。測試組件時環(huán)境溫度要求在25℃。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 編號：清華大學(xué)本科畢業(yè)論文光伏電池板數(shù)據(jù)采集和測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日摘 要基于虛擬儀器光伏電池組件的測試系統(tǒng)采用燈光照射和過濾器為光伏電池板設(shè)備提供了一個模擬的太陽光，拋物面發(fā)射裝置實(shí)現(xiàn)高均勻度的模擬太陽光，從而避免了因穩(wěn)態(tài)的溫度對測試的影響。利用虛擬儀器技術(shù)，利用多功能數(shù)據(jù)采集卡等設(shè)備，建立了光伏電池性能測試平臺，對光伏電池性能參數(shù)進(jìn)行測試。首先介紹了太陽能電池發(fā)電的原理以及數(shù)據(jù)采集卡的選擇。最終能對組件進(jìn)行功率測試，測試組件是否符合要求。 關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集；信號調(diào)理；最佳功率點(diǎn)；LabVIEWIVAbstractThe testing system, which is based on photovoltaic cell module using virtual instrument, provides stimulated sunlight for photovoltaic equipment by using lights and filters. A parabolic launch device succeeds in stimulating solar light of high uniformity so that the steady temperature will have no influence on the test. When tested, the ambient temperature should be 25℃. The photovoltaic cell performance testing platform is established to test parameters of the photovoltaic cell performance, making use of the virtual instrument technology and data collection card with multifunction and other equipment.This paper, on the basis of analysis the task, technical index and system function, designs an overall scheme of the system and makes a detailed introduction of the whole implementation process of the system from two aspects of hardware and software. Firstly, it introduces the principle of the solar power generation and the selection of data acquisition card. The use of NI Company39。 signal regulation。 LabVIEW目 錄1 緒論 1 1 虛擬儀器的概述 2 本文研究的內(nèi)容和目的 2 本文研究的意義 32 光伏板模型及電磁特性 4 光伏電池的結(jié)構(gòu)和原理 4 光伏系統(tǒng)的狀態(tài)分析 5 電池的伏安特性曲線 5 功率匹配 7 光伏電池的檢測參數(shù) 83 光伏電池板數(shù)據(jù)采集和測試系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)過程 10 光伏電池板數(shù)據(jù)采集和測試系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 10 光伏電池板數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 10 光伏電池板數(shù)據(jù)采集和測試系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 11 傳感器的選擇 11 數(shù)據(jù)采集卡的選擇 13 USB7360數(shù)據(jù)采集卡 14 光伏電池板數(shù)據(jù)采集和測試中虛擬儀器的軟件平臺 16 LabVIEW軟件介紹 16 LabVIEW的操作模板 20 光伏電池板數(shù)據(jù)采集和測試中軟件設(shè)計(jì)的層次結(jié)構(gòu) 23 光伏電池板數(shù)據(jù)采集和測試中軟件設(shè)計(jì)的程序結(jié)構(gòu) 234 光伏電池板數(shù)據(jù)采集和性能測試系統(tǒng)的軟件界面設(shè)計(jì)及流程 30 軟件界面設(shè)計(jì)思想 30 子程序的調(diào)用 31 轉(zhuǎn)換效率的檢測 33 最大功率 34 串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的檢測 34 填充因子的檢測 36 濾波子程序 36 整體界面的顯示 375 結(jié)論 38參考文獻(xiàn) 39致謝 4042緒論1 緒論 光伏電池領(lǐng)域現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢太陽能光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)在上世紀(jì)末本世紀(jì)初受到了世界各國的重視。世界各國紛紛立法，制定鼓勵政策，提出發(fā)展規(guī)劃，大力扶持，推廣應(yīng)用，促進(jìn)了光伏產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，使其成為近十年來增速最快的能源產(chǎn)業(yè)之一。光伏發(fā)電的安裝量從2003年的245MW猛增到2008年的1460MW，年平均增長率達(dá)43％。光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)在未來十年仍將保持調(diào)整發(fā)展的勢頭。太陽能光伏發(fā)電在不遠(yuǎn)的將來會占據(jù)世界能源消費(fèi)的重要席位，不但要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。這些數(shù)字足以顯示出太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景及其在能源領(lǐng)域重要的戰(zhàn)略地位。我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)的大發(fā)展在2000年以后，主要是受到國際大環(huán)境的影響、國際項(xiàng)目、政府項(xiàng)目的啟動和市場的拉動。商業(yè)化晶體硅太陽能電池的效率也從3年前的13％14％提高到16％17％[13~17]。在產(chǎn)業(yè)布局上，中國太陽能電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了一定的集聚態(tài)勢。隨著光伏技術(shù)的發(fā)展，上世紀(jì)七十年代，我國投入了相當(dāng)大的人力和物力，建立了太陽電池測量實(shí)驗(yàn)室，開始了太陽電池的標(biāo)定與測試技術(shù)的研究工作。然而太陽電池的量值統(tǒng)一在全世界也是一個待解的難題。此時，一些公司、科研院所相繼進(jìn)入電池檢測領(lǐng)域。以DKl00為代表的電池綜合測控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對電池檢測和分選的自動化。電池性能的檢測是通過檢測設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，因此，提高檢測技術(shù)，提高檢測系統(tǒng)的適用性、穩(wěn)定性、可靠性對電池產(chǎn)品質(zhì)量水平的提高與電池行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。例如，多結(jié)太陽能電池測試技術(shù)。隨著新興的虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展以及其在各行各業(yè)的應(yīng)用，本文利用虛擬儀器技術(shù)建立了一整套光伏電池?cái)?shù)據(jù)采集和檢測裝置，對于光伏電池的生產(chǎn)以及在應(yīng)用時進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和檢測，系統(tǒng)具有很好的可擴(kuò)展性，適用性和穩(wěn)定性。作為虛擬技術(shù)的重要組成部分——虛擬儀器(Virtual Instrument)是目前各國研究的熱點(diǎn)之一。虛擬儀器是以計(jì)算機(jī)作為儀器的硬件支撐，充分利用計(jì)算機(jī)獨(dú)具的運(yùn)算、存儲、調(diào)用顯示及文件管理等智能功能，把傳統(tǒng)儀器的專業(yè)化功能軟件化，使之與計(jì)算機(jī)結(jié)合起來融為一體，這樣便構(gòu)成了一臺從外觀到功能都完全與傳統(tǒng)儀器相同，同時又充分享用了計(jì)算機(jī)智能資源的全新的儀器系統(tǒng)。 本文研究的內(nèi)容和目的光伏發(fā)電是通過光伏電池實(shí)現(xiàn)光—電直接轉(zhuǎn)換的過程，是太陽能開發(fā)利用的重要途徑之一，在世界范圍內(nèi)受到高度重視。目前大多的太陽能組件測試系統(tǒng)多為人工施加負(fù)載，很難求出太陽能電池組件的最佳功率點(diǎn)，也不能自動畫出太陽能電池組件的曲線，也不能隨著溫度、光強(qiáng)、光譜的變化而自動修正到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。電壓電流關(guān)系曲線(曲線)在工程科學(xué)中是極其重要而又常用的關(guān)系曲線，尤其對于