便携式太阳能电池测试仪系统设计解析

一、太阳能电池板及蓄电池参数

需测太阳能电池板和蓄电池的主要参数有：

• 开路电压 (Voc)，没有电流时的电池电压

• 短路电流(Isc)，负载电阻为零时从电池流出的电流

• 电池最大功率输出(Pmax)，电池产生最大功率时的电压和电流点。通常把I-V

曲线上的Pmax点作为最大功率点(MPP)

• Pmax的电压(Vmax)，电池在Pmax的电压电平

• Pmax的电流(Imax)，电池在Pmax的电流电平

• 器件的转换效率(η)，太阳能电池接到电路时转换（从吸收光至电能）和收集

功率的百分比。

二、测试仪系统的构成

1.PIC32模块

本模块使用的是PIC32 USB Starter Kit II,主要是程序的承载中心，其主要工作就是初始化模块，对数据的采集，分析，计算，存储等功能

2.采集模块

电流的采集

太阳能电池板接受光照，产生电流，通过R9电阻产生很小的电压，R9电阻两端的电压经过运放将其放大为原来的50倍，然后经过电压跟随器将电压传送到PIC32板AD端的输入端口，经过AD转换将电压转换为数字信号，再经过PIC32处理，转换为实际电压值送至显示系统。检测系统原理图如下图2.1。

电压的采集

电压经过4个1M欧电阻分压采集R4电阻两端的电压。通过电压跟随器将电压信号传送给AD端输入端口，经过AD转换将电压转换为数字信号，再经过PIC32处理，转换为实际电压值送至显示系统。检测系统原理图如下图2.1。

电池的伏安特性

通过调节R5数字电位器的大小，将连续变化的模拟电压电流信号不断传送至PIC32AD端输入端口，经过AD转换将电压转换为数字信号，在经过软件的设计将其转换为实际电压值、电流值、功率值送至显示系统（TFT彩屏）绘制电流电压曲线，采集多组数据，以此来判断太阳能电池性能。