LabVIEW实时监测和绘制单晶光伏板电压电流和能耗趋势

本文介绍了一种基于低成本嵌入式板的虚拟仪器，用于监测和绘制真实运行条件下的光伏面板特性。系统设计基于低成本 Arduino 采集板。采集是通过低成本的电流和电压传感器进行的，数据通过 Arduino 的 LIFA 接口在 LabVIEW 中传输。因此，可以在LabVIEW中直接在监控平台上获得并绘制在实际条件下处理的PV面板的I-V（电流电压）和P-V（功率-电压）特性。

随着世界对减少使用污染环境的化石燃料的挑战，对能源的需求不断增加，这极大地增加了人们对可再生能源的兴趣。光伏太阳能发电是发电的可再生能源之一，由于光伏技术的不断发展和较低的价格，它在世界上最受欢迎。由于光伏太阳能的普及，世界各地的许多研究人员都在从事这一科学领域的工作，以促进有关该技术的当前知识并提高其成本效益。因此，他们必须拥有科学仪器来进行所需的实验。跟踪光伏器件的光伏特性（电流电压（I-V）和功率-电压（P-V）曲线）是最重要和最基本的实验测试，任何研究人员或任何对光伏技术感兴趣的人都应该进行这项测试，以获得有关其信息的行为和表现。使用不同的传统仪器来获取光伏面板的特性，例如万用表。然而，通过使用这种仪器，很有可能手动获得和跟踪的特性不能提供有关光伏设备状态的足够信息，因为它不能直接实时获取。此外，实验测试很累，需要很多时间。

另一方面，可以在互联网上购买不同的商业数据记录仪，用于光伏面板特性的虚拟仪器，例如 DAQPro 5300 和 CAMPBELL Scientific CR800。通常，大多数数据记录器都过于昂贵并且需要与特殊软件相结合，这增加了成本并需要额外的特定技能。此外，它们还有许多缺点，使它们针对特定应用需要进行定制，在输入电压和输入数量方面受到限制可以以低成本和灵活的设计监控光伏系统。在本文中，我们提出了一种基于低成本硬件的实时虚拟仪器系统，用于监测和跟踪光伏电池板在实际运行条件下的 P-V 和 I-V 特性。所提出仪器的系统设计基于LabVIEW和Arduino。电流和电压传感器感测光伏面板的输出电流和电压。电流、电压和功率的测量数据直接绘制在LabVIEW开发的监控平台上。本技术的主要优点是其简单性和低成本组件的利用，例如 Arduino UNO 板、低成本电流和电压传感器。此外，光伏面板的电流、电压、功率和特性 I-V 和 P-V 直接在 LabVIEW 中绘制。这是通过构建一个简单的块程序来完成的。

原理图

物料清单

通讯配置

LabVIEW代码

测试结果

源代码

参阅 - 亚图跨际