中心議題：

• 微型太陽能逆變器輸入輸出特性測試

解決方案：

• 太陽能電池輸出特性I-V曲線分析

太陽能電池板的輸出不同於一般直流供電設備的輸出，其輸出I-V特性曲線與光照、溫(wen)度(du)等(deng)環(huan)境(jing)因(yin)素(su)密(mi)切(qie)相(xiang)關(guan)，工(gong)作(zuo)點(dian)的(de)電(dian)壓(ya)電(dian)流(liu)值(zhi)在(zai)曲(qu)線(xian)上(shang)隨(sui)負(fu)載(zai)的(de)變(bian)化(hua)而(er)變(bian)化(hua)。為(wei)最(zui)大(da)化(hua)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)的(de)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)，逆(ni)變(bian)器(qi)往(wang)往(wang)還(hai)需(xu)要(yao)具(ju)有(you)峰(feng)值(zhi)功(gong)率(lv)追(zhui)蹤(zong)功(gong)能(neng)，保(bao)證(zheng)工(gong)作(zuo)點(dian)始(shi)終(zhong)處(chu)於(yu)I-V曲線上的最大功率點附近。對逆變器進行設計、開發與認證的關鍵是要在不同的環境條件下（即不同的I-V曲線上） 測試驗證逆變器的輸入輸出特性。

測試的主要內容包括：

• 開發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生的電網電平輸出的穩定性；
• 性能認證測試： 確認不同環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年後的結果
  ；
• 針對相關標準的認證測試。

為達到這些測試目的
，必須創造出一種可預期、可重複的太陽光照條件
，並控製其環境溫度
，以得到固定的I-V輸出曲線。自然界的光照和其他環境因素難於控製，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境條件下的輸出（特別是對於小功率逆變器，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
，用於模擬各種環境下太陽能電池板的輸出特性，精確地複現出不同環境條件下的I-V輸出特性曲線。I-V曲線的數據多來自於用戶對太陽能電池板輸出的實際測量結果。為了簡化操作
，目前國際上通用的曲線設置方式是：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部可以精確的建立一條I-V曲線，用來仿真某一特定環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於這條曲線之上。

盡管使用四個關鍵點就可以擬合出一條標準的I-V曲線。但在某些測試條件下
，我們會發現太陽能電池板輸出的I-V曲qu線xian並bing不bu是shi理li想xiang的de單dan調tiao曲qu線xian。由you於yu電dian池chi板ban表biao麵mian存cun在zai遮zhe擋dang物wu，或huo是shi某mou些xie電dian池chi單dan元yuan可ke能neng會hui損sun壞huai，這zhe些xie都dou會hui造zao成cheng輸shu出chu特te性xing曲qu線xian發fa生sheng畸ji變bian，曲qu線xian上shang將jiang會hui出chu現xian多duo個ge隆long起qi。對dui這zhe種zhong情qing況kuang進jin行xing仿fang真zhen需xu要yao使shi用yong列lie表biao法fa

，將jiangI-V曲線離散成若幹組電壓-電流點，將它們手動輸入到方陣模擬器中。為得到較好的仿真精度，描述曲線的點越多越好，通常需要幾百甚至上千組電壓-電流點

，才能得到較為理想的仿真效果。

在實際工作環境下
，由於光線照度和入射角時刻發生著變化，另外還有來自於雲層遮擋的影響
，太陽能電池板的輸出I-V曲線也將不斷發生變化。為了測試動態條件下太陽能逆變器的工作效果，需要事先保存多條I-Vquxian，tongguolianxudiduizhexiequxianjinxingqiehuanlaishixiandongtaiguangzhaobianhuadefangzhen。weiqudelianghaodefangzhenxiaoguo
，xuyaotaiyangnengfangzhenmoniqijuyouzugoushendudecunchukongjianlaicunchujibaitiaoI-V曲qu線xian
，並bing能neng及ji時shi快kuai速su地di在zai曲qu線xian之zhi間jian進jin行xing切qie換huan，來lai模mo擬ni連lian續xu變bian化hua的de工gong作zuo環huan境jing。此ci外wai，通tong過guo對dui已yi有you曲qu線xian增zeng加jia不bu同tong的de電dian壓ya或huo電dian流liu偏pian置zhi，也ye可ke達da到dao動dong態tai改gai變bianI-V曲線的目的。

如果目標是為了驗證峰值功率追蹤電路的性能，開發出能在不同環境條件下始終工作在I-V曲線最大功率點上的太陽能逆變器，在電路的設計和開發中就必須考慮峰值功率跟蹤範圍和跟蹤頻率。峰值功率跟蹤範圍是I-V曲qu線xian最zui大da峰feng值zhi功gong率lv點dian附fu近jin的de一yi段duan區qu間jian，這zhe也ye是shi逆ni變bian器qi峰feng值zhi功gong率lv跟gen蹤zong電dian路lu算suan法fa的de工gong作zuo區qu間jian
，跟gen蹤zong頻pin率lv則ze是shi工gong作zuo區qu間jian內nei曲qu線xian的de擺bai動dong速su率lv，如ru圖tu2所示。為確保逆變器在模塊I-Vquxianbianhuashishizhongnenggouzhaodaozuidafengzhigonglvdian，tabixujuyouzugoukuandegenzongfanweihezugougaodegenzongpinlv。weiyanzhengshejideyouxiaoxing，xuyaogenjujingquefuxiantaiyangnengdianchibandeI-V曲線來驗證在不同曲線下逆變器能否穩定地工作在峰值功率點附近。

gaoxiaolvdenibianqi
，chulenenggoujinkenengduodicongtaiyangnengdianchibanzhonghuoqudiannengwai
，hainenggoujiangshurudezhiliudiannengjinkenengduodizhuanhuanweijiaoliudianneng。zainibianqishuruduanjiashanggudingdezhiliudianyalaiyanjiuqixiaolvsuirannenggoutigongyixieyouyiyidexinxi
，danzhebingbunengshishejirenyuanwanquanlejiedaozuidafengzhigonglvgenzong（MPPT）電路與DC-AC逆變器的配合效果。使用太陽能方陣模擬器對逆變器效率進行測試將比使用普通直流電源對其進行測試更為精確可靠。