微型太陽能逆變器測試技術

　　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曲線并不是理想的單調曲線。由于電池板表面存在遮擋物，或是某些電池單元可能會損壞，這些都會造成輸出特性曲線發生畸變，曲線上將會出現多個隆起。對這種情況進行仿真需要使用列表法，將I-V曲線離散成若干組電壓-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，由于光線照度和入射角時刻發生著變化，另外還有來自于云層遮擋的影響，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-V曲線，通過連續地對這些曲線進行切換來實現動態光照變化的仿真。為取得良好的仿真效果，需要太陽能方陣模擬器具有足夠深度的存儲空間來存儲幾百條I-V曲線，并能及時快速地在曲線之間進行切換，來模擬連續變化的工作環境。此外，通過對已有曲線增加不同的電壓或電流偏置，也可達到動態改變I-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范圍和跟蹤頻率。峰值功率跟蹤范圍是I-V曲線最大峰值功率點附近的一段區間，這也是逆變器峰值功率跟蹤電路算法的工作區間，跟蹤頻率則是工作區間內曲線的擺動速率，如圖2所示。為確保逆變器在模塊I-V曲線變化時始終能夠找到最大峰值功率點，它必須具有足夠寬的跟蹤范圍和足夠高的跟蹤頻率。為驗證設計的有效性，需要根據精確復現太陽能電池板的I-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。

　　高效率的逆變器，除了能夠盡可能多地從太陽能電池板中獲取電能外，還能夠將輸入的直流電能盡可能多地轉換為交流電能。在逆變器輸入端加上固定的直流電壓來研究其效率雖然能夠提供一些有意義的信息，但這并不能使設計人員完全了解到最大峰值功率跟蹤(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。

　　安捷倫推出的E4360A模塊化太陽能仿真模擬器，是一款非常高效的微型太陽能逆變器測試工具。它提供了三種I-V曲線生成方式，可以靈活的產生出所需要的各種I-V曲線，并可以儲存多達512條曲線，以及動態地模擬環境變化對太陽能電池板輸出的影響，從而測定逆變器的性能。用戶可用E4360A執行加速壽命測試：為加快壽命測試，必須大大加快環境條件的變化速度，同時增加模塊輸出，這樣僅用短短幾周時間便可得到工作數年后的結果。利用E4360A，用戶通過生成模擬環境條件變化的I-V曲線，在很短的時間內對一天中溫度和太陽輻射的變化對太陽能電池板輸出的影響進行重復仿真，便可達到加速測試的目的。