太陽(yáng)能作為清潔的可再生能源備受全球關(guān)注。太陽(yáng)能電池片是利用太陽(yáng)能發(fā)電的核心部件,在太陽(yáng)能電池片生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)其性能進(jìn)行在線檢測(cè)與分揀。因此研究太陽(yáng)能電池特征參數(shù)的檢測(cè)方法,開發(fā)適用于太陽(yáng)能電池自動(dòng)分揀裝置的參數(shù)快速檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)于太陽(yáng)能電池片的生產(chǎn)有著重要意義�，F(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)一般應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中的研究工作或工業(yè)抽檢,采用的是直接檢測(cè)法,檢測(cè)速度慢精度高。而本文則使用間接檢測(cè)法,提升檢測(cè)參數(shù)的速度,在目標(biāo)范圍內(nèi),適當(dāng)減小精度。針對(duì)以上描述,分別對(duì)以下幾方面進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。在單二極管太陽(yáng)能電池模型的基礎(chǔ)上,分析出太陽(yáng)能電池特征參數(shù)檢測(cè)的方法。針對(duì)檢測(cè)速度慢的問(wèn)題,提出基于K-means聚類的I/V參數(shù)分類取點(diǎn)算法,可以有效減少檢測(cè)的I/V參數(shù),提高了檢測(cè)速度。針對(duì)單二極管太陽(yáng)能電池模型的非線性求解困難問(wèn)題,提出基于和聲蝙蝠混合算法的參數(shù)求解方法,可以有效求得太陽(yáng)能電池電特性參數(shù)。根據(jù)太陽(yáng)能電池快速檢測(cè)原理,設(shè)計(jì)了太陽(yáng)能電池參數(shù)快速檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了電池負(fù)載的自動(dòng)程控、I/V參數(shù)的快速獲取、特征參數(shù)的快速檢測(cè),并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)研究表明太陽(yáng)能電池參數(shù)快速檢測(cè)系統(tǒng)具有快速性、準(zhǔn)確性以及... 

【文章來(lái)源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

全球一次能源及可再生能源消費(fèi)量圖

觳庀低?高文杰，楊次，翟慶志等人研制了一臺(tái)MCU控制的光伏電池測(cè)試儀[6]，是一種使用數(shù)控電阻測(cè)試光伏電池輸出特性的儀器，其中輸出特性包括：短路電流、開路電壓、最大功率電流和最大功率電壓，使用這些參數(shù)來(lái)描述太陽(yáng)能電池的部分性能，并模擬太陽(yáng)能電池I/V特性曲線。為了提高精度等性能，該儀器不再使用傳統(tǒng)儀器使用的電子負(fù)載，而是采用易于控制的數(shù)控電阻器、高精度的ADC以及微控制器等原件相結(jié)合的方法，該檢測(cè)儀器具有便攜、檢測(cè)精度高、智能化高、檢測(cè)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。美國(guó)vitlab公司研制的太陽(yáng)能電池I/V測(cè)試儀，如圖1.2所示，測(cè)試方法是太陽(yáng)光模擬器照射到被測(cè)電池片，電子負(fù)載在反向偏置條件下掃描電池電壓，直到開路電壓。系統(tǒng)配置的計(jì)算機(jī)收集數(shù)據(jù)、計(jì)算太陽(yáng)能電池參數(shù)、生成簡(jiǎn)潔的測(cè)試報(bào)告、并以文本格式將測(cè)試數(shù)據(jù)保存下來(lái)。主要檢測(cè)短路電流、開路電壓、最大功率電流、最大功率電壓、最大功率、轉(zhuǎn)換效率、串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻等參數(shù)，測(cè)試精度達(dá)到±0.1%以內(nèi)，這款儀器具有測(cè)試穩(wěn)定、測(cè)試參數(shù)齊全等特點(diǎn)。圖1.2美國(guó)vitlab太陽(yáng)能電池I/V測(cè)試儀圖這些研究實(shí)驗(yàn)儀器暫時(shí)只適用于實(shí)驗(yàn)室，無(wú)法運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)上，將實(shí)驗(yàn)室技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，是研究重點(diǎn)。（2）工業(yè)化太陽(yáng)能電池參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)國(guó)際上，美國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)家在太陽(yáng)電池檢測(cè)儀器、自動(dòng)分揀機(jī)電設(shè)備方面起步較早，并形成核心專利和成熟的設(shè)計(jì)技術(shù)―高精度自動(dòng)測(cè)試儀器儀表、與之配套的自動(dòng)化機(jī)電裝備。這些發(fā)達(dá)國(guó)家的太陽(yáng)電池生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)超前，系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較高，自動(dòng)化程度也非常高。如美國(guó)廠商GTSOLAR、SPIRESOLAR，德國(guó)Gebr.Schmid等的自動(dòng)測(cè)試、分揀設(shè)備等技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，如圖1.3所示。其設(shè)備的可靠性、重復(fù)性、操作性都較好。相對(duì)而言，我國(guó)太陽(yáng)電池設(shè)備?

杭州科技電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文5動(dòng)化程度低，不能與太陽(yáng)電池生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，難以對(duì)不同技術(shù)的太陽(yáng)電池實(shí)現(xiàn)柔性配置，同時(shí)在測(cè)試速度、精度、穩(wěn)定性方面也存在明顯差距。圖1.3進(jìn)口太陽(yáng)電池全自動(dòng)檢測(cè)分揀系統(tǒng)圖圖1.4國(guó)產(chǎn)太陽(yáng)電池檢測(cè)、分揀系統(tǒng)圖1.3論文主要工作和內(nèi)容安排1.3.1論文主要工作本文太陽(yáng)能電池的參數(shù)快速檢測(cè)技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)的直接檢測(cè)方法，提出了一種間接檢測(cè)法，減少檢測(cè)時(shí)間提高檢測(cè)精度，先檢測(cè)電池片的I/V參數(shù)，再根據(jù)單二極管太陽(yáng)能電池模型求取電池片電特性參數(shù)，最后求解分揀電池片的特征參數(shù)。因此本文的研究目的為設(shè)計(jì)太陽(yáng)能電池參數(shù)快速檢測(cè)系統(tǒng)，快速準(zhǔn)確檢測(cè)出太陽(yáng)能電池的特征參數(shù)。本文主要工作如下：（1）設(shè)計(jì)太陽(yáng)能電池參數(shù)快速檢測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)太陽(yáng)能電池快速檢測(cè)原理，設(shè)計(jì)太陽(yáng)能電池參數(shù)快速檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)其硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與搭建，實(shí)現(xiàn)電池負(fù)載的程控、I/V參數(shù)的快速獲娶特征參數(shù)的檢測(cè)等功能；（2）研究太陽(yáng)能電池I/V參數(shù)快速檢測(cè)算法。針對(duì)太陽(yáng)能電池檢測(cè)系統(tǒng)普遍速度慢的問(wèn)題，提出了基于K-means聚類的I/V參數(shù)分類取點(diǎn)算法，減少檢測(cè)


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