31、光伏系统MPPT效果硬件测试与需求侧负荷管理优化

光伏系统MPPT效果硬件测试与需求侧负荷管理优化

光伏系统MPPT效果硬件测试

1. 实验硬件设置
   • 实验采用单块FRONTECH的20W单晶硅太阳能模块作为系统电源。
   • 用电阻负载进行测试，电路包含一个带有微控制器单元的升压转换器，采用简单的P和O MPPT算法。
   • 配备16位LCD显示单元、两个电压传感器和两个电流传感器。
   • 用三个4V的电池为显示单元供电。
     mermaid graph LR A[太阳能模块] --> B[升压转换器] B --> C[微控制器单元] C --> D[LCD显示单元] A --> E[电阻负载] F[电池] --> D
2. 实验结果分析
   • IV和PV曲线 ：模拟得到了太阳能模块的电流 - 电压（IV）曲线和功率 - 电压（PV）曲线。IV曲线中，开路电压为21.2V，短路电流为3.7A；PV曲线的最大功率对应60W。
   • 输出电压对比 ：对比了有MPPT和无MPPT的两个系统在三种不同辐照度下的输出电压，有MPPT的系统输出电压总是更高。
   • 效率和最大功率对比 ：在高辐照度下，有MPPT的系统效率更高，如在辐照度930W/m²时，有MPPT系统的最大功率为1.584W，无MPPT系统为1.