太阳能电池产业发展迅速,市场对太阳能电池测试系统的需求快速增长,对测试系统的功能要求也日趋多样化。本文设计了一款低成本、便携式的太阳能电池测试系统,提出了将蓝牙技术运用于太阳能电池测试系统的概念,使测试系统具有很好的便捷性和扩展性。
测试系统以FPGA为主控芯片,用电容充电过程模拟太阳能电池负载变化,通过采样电路采集电池的电压和电流信号,同时使用数字传感器采集电池温度和光照强度信号,最终以蓝牙短距离无线传输方式将数据传输给测试终端。采用LabVIEW编写人机交互程序,完成对现场测试数据的标准化计算、伏安特性曲线拟合和最终测试结果的显示。
系统包括前端电路、FPGA模块、蓝牙模块、人机交互程序等4个主要部分。前端电路负责对电压和电流等模拟信号的采集并将其进行模数转换;FPGA是系统主控制器,包括采样电路控制模块、存储模块、UART模块等;蓝牙负责数据的无线传输,采用UART串口与FPGA通信;人机交互程序是系统的最终显示界面,实现对整个测试系统的输入控制以及测试数据的图形化显示。
对电池样品的测试结果和误差分析显示:该系统完成了对开路电压、短路电流、最大功率点以及填充因子等主要参数的测试,有较好的稳定性和精确度,人机交互界面友好,具有实际工程应用价值。