被部分遮挡的串联光伏组件输出特性 被引量：71

1

作者 翟载腾 程晓舫 +1 位作者 丁金磊 查珺 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期398-402,共5页

以太阳能电池的电流方程和电路的基本理论为基础,对带有旁路二极管的串联组件在被部分遮挡的情况下的输出过程进行了细致的物理分析,并将其划分为旁路二极管导通和阻断两个阶段,从理论上推导出可以运用分段函数准确描述被部分遮挡的串... 以太阳能电池的电流方程和电路的基本理论为基础,对带有旁路二极管的串联组件在被部分遮挡的情况下的输出过程进行了细致的物理分析,并将其划分为旁路二极管导通和阻断两个阶段,从理论上推导出可以运用分段函数准确描述被部分遮挡的串联光伏组件电流和功率输出特性.对两个串联的光伏组件在非均匀光照下的电流和功率情况进行了实验验证,结果证明了文中所提方法的正确性和可行性:①分段函数法可以对被部分遮挡的带有旁路二极管串联光伏组件的电流和功率输出特性进行准确描述;②传统的MPPT法的基础,即功率输出曲线的单峰性,已经失效,因而有必要对跟踪方法进行改进. 展开更多

关键词 串联组件 旁路二极管 部分遮挡 电流方程 最大功率跟踪

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考虑随机阴影影响的光伏阵列失配运行特性 被引量：28

2

作者 卞海红 徐青山 +2 位作者 高山 雪田和人 一柳胜宏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期104-109,共6页

目前为了减少功率失配损失,一般太阳能模组串联时都配置旁路二极管以提供一个能量散逸的途径;而在并联运行前,还将配置阻断二极管以防止功率逆向传送。本文基于上述新配置条件重点考察了随机阴影导致的光伏阵列运行失配特性,并比较了不... 目前为了减少功率失配损失,一般太阳能模组串联时都配置旁路二极管以提供一个能量散逸的途径;而在并联运行前,还将配置阻断二极管以防止功率逆向传送。本文基于上述新配置条件重点考察了随机阴影导致的光伏阵列运行失配特性,并比较了不同串并联模式下的阵列抗失配能力。研究结果表明:由于多辐射强度导致功率曲线多峰走向的趋势,常规单调MPPT算法可能因只检测到伪极大值点而失效;其次,局部辐射强度导致的"门槛效应",即局部阴影的变化并不一定对全局功率输出有影响;最后,为了相对提高输出功率,提出全阵列设计时应优先考虑并联的建议。 展开更多

关键词 光伏阵列 旁路二极管 阻断二极管 辐射强度 最大功率点

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局部阴影下光伏组件建模及输出特性研究 被引量：21

3

作者 周笛青 吴春华 +2 位作者 李智华 付立 王元章 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2098-2105,共8页

分析光伏组件的数学模型,针对遮挡情况的复杂性,提出一种可模拟大部分遮挡情况下光伏组件输出特性的方法,与传统建模方法相比,该模型可对光照强度、温度、遮挡面积等参数进行调节,能较为准确地反映不同光照、温度以及阴影条件下的光伏... 分析光伏组件的数学模型,针对遮挡情况的复杂性,提出一种可模拟大部分遮挡情况下光伏组件输出特性的方法,与传统建模方法相比,该模型可对光照强度、温度、遮挡面积等参数进行调节,能较为准确地反映不同光照、温度以及阴影条件下的光伏组件的输出特性,并分析不同旁路二极管结构的组件在遮挡情况下的功率损失问题。仿真和实验结果表明:在局部阴影条件下,非交错组件中6个旁路二极管的组件可最有效地输出功率,其研究结果可为光伏系统设计提供一定的参考。 展开更多

关键词 光伏组件 仿真建模 局部阴影 旁路二极管 输出特性 功率损失

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光伏组件的雷电感应过电压和过电流计算 被引量：19

4

作者 窦志鹏 杨仲江 刘健 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2017年第3期47-51,共5页

随着太阳能在我国能源比例中的持续增长,对光伏发电系统可靠性的要求变得越来越高。因此,光伏组件防雷保护已经成为一个非常重要的课题。介绍了光伏发电系统设备的雷击损害机理,计算不同防雷方式下光伏组件回路的感应过电压。建立光伏... 随着太阳能在我国能源比例中的持续增长,对光伏发电系统可靠性的要求变得越来越高。因此,光伏组件防雷保护已经成为一个非常重要的课题。介绍了光伏发电系统设备的雷击损害机理,计算不同防雷方式下光伏组件回路的感应过电压。建立光伏组件等效电路模型,分析旁路二极管上承受的雷电过电流。计算表明:雷电流波头陡度越大,光伏组件距离雷击点越近,感应过电压幅值越大。光伏电池单元和旁路二极管反向安装时,旁路二极管上承受的雷电过电流幅值和过电流持续时间要小于正向安装方式。雷电过电流极易损坏旁路二极管,需要安装诸如瞬态抑制二极管之类的浪涌防护装置,减小回路线缆面积。 展开更多

关键词 光伏组件 雷电 感应过电压 旁路二极管

原文传递

部分阴影条件下的光伏阵列仿真建模与特性分析 被引量：13

5

作者 薛阳 张佳栋 《华东电力》 北大核心 2011年第6期949-952,共4页

以传统光伏电池等效模型为基础,考虑了光伏电池在部分阴影情况下会出现的反向雪崩效应,在仿真光伏模块中模拟了并联旁路二极管,避免了热斑效应的发生,所建立的仿真模型能够根据不同的阴影条件和不同温度变化情况模拟出光伏阵列的输出特... 以传统光伏电池等效模型为基础,考虑了光伏电池在部分阴影情况下会出现的反向雪崩效应,在仿真光伏模块中模拟了并联旁路二极管,避免了热斑效应的发生,所建立的仿真模型能够根据不同的阴影条件和不同温度变化情况模拟出光伏阵列的输出特性曲线,为进一步研究多峰值最大功率点跟踪打下基础。 展开更多

关键词 部分阴影 光伏阵列 旁路二极管 遮蔽情况 输出特性

原文传递

光伏电池运行失配模式及特性分析 被引量：10

6

作者 宋菁 徐青山 +1 位作者 祁建华 周琦 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期119-123,共5页

为避免功率失配损失,太阳能模组一般都配置二级管提供一个能量散逸的途径。文中采用牛顿-拉夫逊非线性迭代算法分别通过配置旁路和阻断二极管对比分析了不同辐射下太阳能模组的串、并联模型。研究表明:旁路二极管的配置可以补偿正向导... 为避免功率失配损失,太阳能模组一般都配置二级管提供一个能量散逸的途径。文中采用牛顿-拉夫逊非线性迭代算法分别通过配置旁路和阻断二极管对比分析了不同辐射下太阳能模组的串、并联模型。研究表明:旁路二极管的配置可以补偿正向导通电流;而阻断二极管的配置可以在模型并联时给受阴影影响的模块提供电压补偿。两种失配模式下的改进措施不仅提高了电路的运行特性,还降低了失配带来的功率损失。 展开更多

关键词 太阳能模组 失配 旁路二极管 阻断二级管

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计及旁路二极管效应的太阳能模组性能评估 被引量：9

7

作者 徐青山 卞海红 +2 位作者 高山 雪田和人 一柳胜宏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期103-108,共6页

为避免功率失配损失,太阳能模组一般都配置旁路二极管,提供一个能量散逸的途径。基于这种配置提出一种新的太阳能模组性能评估算法。依据实际旁路区段配置建立网络方程,通过牛顿-拉夫逊非线性迭代方法实现拓扑求解,继而获得模组的整体... 为避免功率失配损失,太阳能模组一般都配置旁路二极管,提供一个能量散逸的途径。基于这种配置提出一种新的太阳能模组性能评估算法。依据实际旁路区段配置建立网络方程,通过牛顿-拉夫逊非线性迭代方法实现拓扑求解,继而获得模组的整体性能。在用制造商标准测试数据验证了该评估算法的有效性后,进一步考察各种阴影场景下的模组整体性能,并给出全局最大功率点(maximal power point,MPP)位置随辐射强度变化时的定性结论。理论分析和仿真结果表明,由于多辐射强度导致功率多峰值的存在,常规最大功率点跟踪(maximal power point track,MPPT)算法可能会因为只能检测到MPPT伪极大值点而失效;而且,旁路二极管的合理配置对太阳能模组性能有很大影响。 展开更多

关键词 太阳能模组 旁路二极管 辐射强度 最大功率点 性能评估

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基于智能旁路二极管对遮阴影响下的太阳能模组优化设计 被引量：9

8

作者 王秀云 王见 +3 位作者 田壁源 车永亮 马玏 王喆 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期68-75,共8页

为了避免光伏电池在局部遮挡情况下的热斑效应,通常在一定数量电池元的两侧并联旁路二极管,然而由于旁路二极管的反向偏置,容易造成模组的局部加热现象,不可避免地导致光伏组件损坏或过早的失效。因此,提出智能规划旁路二极管的拓扑结构... 为了避免光伏电池在局部遮挡情况下的热斑效应,通常在一定数量电池元的两侧并联旁路二极管,然而由于旁路二极管的反向偏置,容易造成模组的局部加热现象,不可避免地导致光伏组件损坏或过早的失效。因此,提出智能规划旁路二极管的拓扑结构,结合串并联的光伏阵列拓扑建立了电路模型,并将太阳能模组电压的大小作为控制二极管拓扑结构的开关状态的判定规则,降低旁路二极管的导通损耗,最大限度地提高电池板的输出电能与使用年限。进一步探究了基于智能控制系统的MPPT策略,在计算获得GMPP点所在的UOVSR区间后,对该特定的区域采用优化粒子群算法进行最大功率点寻优。仿真结果表明该算法可以快速跟踪到GMPP。该方法利用小区域搜索代替全局搜索,具有速度快和准确性高的特点,可有效降低跟踪过程中的能量损耗。 展开更多

关键词 太阳能电池 阴影效应 最大功率点跟踪 智能重构二极管 旁路二极管

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失配条件下光伏阵列理论建模和仿真模拟分析 被引量：7

9

作者 曹阳 袁太军 王靓 《电力科学与工程》 2016年第10期34-41,共8页

研究了光伏阵列失配条件下理论建模方法,仿真模拟不同阴影比例遮挡的条件下,单电池片、光伏组件以及光伏阵列的输出性能和失配损失规律。基于光伏电池单二极管五参数模型和光伏阵列电路的4种约束,对带有旁路二极管的光伏组件电路和带有... 研究了光伏阵列失配条件下理论建模方法,仿真模拟不同阴影比例遮挡的条件下,单电池片、光伏组件以及光伏阵列的输出性能和失配损失规律。基于光伏电池单二极管五参数模型和光伏阵列电路的4种约束,对带有旁路二极管的光伏组件电路和带有防反二极管的光伏阵列电路进行了详细的理论建模。验证了失配时短路电流为分段函数的临界电流,同时得到旁路二极管最多并联28片电池片,光伏组件最优并联3~8片旁路二极管,多峰P-V曲线的MPPT追踪点和旁路二极管通断的关系。 展开更多

关键词 光伏阵列 阴影失配 P-V多峰曲线 旁路二极管 防反二极管

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户外光伏组件接线盒鼓包失效分析 被引量：3

10

作者 张栋兵 孟庆法 《太阳能》 2023年第4期84-88,共5页

针对中国西北地区某户外光伏电站中光伏组件出现的接线盒鼓包情况,拆取正常光伏组件至实验室进行接线盒旁路二极管短路电流下热性能等的模拟测试分析。结果表明:热逃逸测试后,接线盒旁路二极管性能仍能满足相关国际标准的要求;接线盒鼓... 针对中国西北地区某户外光伏电站中光伏组件出现的接线盒鼓包情况,拆取正常光伏组件至实验室进行接线盒旁路二极管短路电流下热性能等的模拟测试分析。结果表明:热逃逸测试后,接线盒旁路二极管性能仍能满足相关国际标准的要求;接线盒鼓包与旁路二极管反向电流过载下的热性能无直接关系;接线盒鼓包与长时间短路电流Isc下的热性能有关,在2.5Isc下,接线盒旁路二极管产生超过220℃的高温,累积的热量引起灌封胶发黄熔化,从而导致接线盒出现鼓包失效现象。 展开更多

关键词 光伏组件 接线盒 鼓包 旁路二极管 热逃逸 失效分析

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考虑旁路二极管故障的光伏组件数学建模及功率特性分析研究 被引量：3

11

作者 晏璐 陈浈斐 +2 位作者 刘喜泉 王方政 喻洋 《智慧电力》 北大核心 2023年第2期84-90,共7页

在光伏组件中引入旁路二极管是目前解决组件中电流失配问题的主要手段,但是当旁路二极管故障时,不仅会导致光伏组件的功率损失,极端情况下还会引发火灾。考虑到目前针对旁路二极管故障尚缺乏有效的检测手段,本文根据光伏组件中旁路二极... 在光伏组件中引入旁路二极管是目前解决组件中电流失配问题的主要手段,但是当旁路二极管故障时,不仅会导致光伏组件的功率损失,极端情况下还会引发火灾。考虑到目前针对旁路二极管故障尚缺乏有效的检测手段,本文根据光伏组件中旁路二极管的工作原理和热特性,建立了一种考虑旁路二极管的光伏组件数学模型,分析了旁路二极管故障时光伏组件的输出特性;最后,搭建了并网光伏系统模型,分析了旁路二极管损坏对光伏系统最大功率跟踪控制的影响,为光伏系统故障诊断提供了理论依据。 展开更多

关键词 光伏组件 旁路二极管 故障分析 输出特性 最大功率跟踪

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局部阴影条件下光伏阵列旁路二极管和阻塞二极管的影响和作用 被引量：6

12

作者 张明锐 蒋利明 欧阳丽 《电气技术》 2017年第8期1-1,2-5,11,共6页

本文通过分析局部阴影条件下,光伏阵列旁路二极管和阻断二极管对其输出特性的不同影响,区别出旁路和阻断二极管减小功率失配损失的效果。采用适用于建立局部阴影条件下光伏阵列电路模型的Matlab自带solar cell双二极管电路模型,代替构... 本文通过分析局部阴影条件下,光伏阵列旁路二极管和阻断二极管对其输出特性的不同影响,区别出旁路和阻断二极管减小功率失配损失的效果。采用适用于建立局部阴影条件下光伏阵列电路模型的Matlab自带solar cell双二极管电路模型,代替构建复杂的数学模型。仿真试验验证了光伏电池短路电流随辐照度线性变化,旁路二极管不同配置方式对应光伏阵列输出特性变化明显,光伏电池开路电压随辐照度非线性变化且变化范围更小,阻塞二极管配置前后对应输出特性变化小。 展开更多

关键词 旁路二极管 阻塞二极管 输出特性 功率失配损失 SOLAR CELL

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一种阴影情况下光伏组件输出特性的计算方法 被引量：6

13

作者 郝玉哲 白建波 +2 位作者 张臻 姜猛 刘升 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第9期11-15,共5页

提出了一种计算阴影遮挡情况下组件输出特性的方法。该方法首先根据流经组件的电流对被遮挡电池及其所在电池串的输出特性进行分析,在此基础上对旁路二极管的伏安特性进行理论分析,进而判定旁路二极管导通状态,从而计算出光伏组件在阴... 提出了一种计算阴影遮挡情况下组件输出特性的方法。该方法首先根据流经组件的电流对被遮挡电池及其所在电池串的输出特性进行分析,在此基础上对旁路二极管的伏安特性进行理论分析,进而判定旁路二极管导通状态,从而计算出光伏组件在阴影遮挡情况下的多峰特性。经试验验证,此种方法可精确地模拟复杂遮挡情况下光伏组件的输出特性,对于各种阴影遮挡情况下的峰值点的最大误差在3%以内。该方法较传统的失配情况下基于一个电池单元并联一个保护旁路二极管的计算方法更符合实际,具有较强的实用价值。 展开更多

关键词 光伏组件 性能模拟 阴影遮挡 旁路二极管

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遮挡下光伏组件中旁路二极管的研究 被引量：6

14

作者 程泽 宋成 刘力 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期50-53,共4页

以太阳能电池的数学模型理论为基础,通过求解标准条件(STC)下光伏组件的数学模型5参数,得到无遮挡条件下光伏组件的输出特性,当光伏组件受到遮挡时,内部并联旁路二极管的导通与阻断使其输出I-U特性曲线发生变化且呈阶梯状。针对光伏组... 以太阳能电池的数学模型理论为基础,通过求解标准条件(STC)下光伏组件的数学模型5参数,得到无遮挡条件下光伏组件的输出特性,当光伏组件受到遮挡时,内部并联旁路二极管的导通与阻断使其输出I-U特性曲线发生变化且呈阶梯状。针对光伏组件内旁路二极管导通个数不同进行了实验研究,分析了旁路二极管导通个数不同条件下,光伏组件输出特性的电压特征及导数的变化,结合正常和遮挡条件下光伏组件的输出I-U特性,最后得到了有效的判断旁路二极管导通个数不同的算法,为光伏系统的遮挡研究提供了方法。 展开更多

关键词 旁路二极管 光伏组件 部分遮挡

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光伏组件热斑耐久试验方法探讨 被引量：5

15

作者 李松丽 张俊 陈有余 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期778-780,共3页

热斑耐久试验是光伏组件最关键的测试项目之一,与光伏组件的发电性能和使用寿命密切相关。对没有旁路二极管保护的光伏组件进行了热斑耐久试验研究,针对试验过程中电池片选择和所选电池片遮光面积的确定等技术难点展开讨论,对规范热斑... 热斑耐久试验是光伏组件最关键的测试项目之一,与光伏组件的发电性能和使用寿命密切相关。对没有旁路二极管保护的光伏组件进行了热斑耐久试验研究,针对试验过程中电池片选择和所选电池片遮光面积的确定等技术难点展开讨论,对规范热斑耐久试验的测试过程具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 热斑耐久试验 光伏组件 旁路二极管

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局部遮挡情况下光伏组件的仿真研究 被引量：4

16

作者 柴亚盼 童亦斌 金新民 《华东电力》 北大核心 2013年第2期376-379,共4页

在传统光伏组件工程模型的基础上加入了反向模型,以MATLAB软件为基础,以光伏组件为单元进行串、并联,详细解释了热斑效应的成因,分析了光伏组件在局部遮挡条件下不接旁路、阻塞二极管和接入两种二极管后的输出特性。仿真结果验证了旁路... 在传统光伏组件工程模型的基础上加入了反向模型,以MATLAB软件为基础,以光伏组件为单元进行串、并联,详细解释了热斑效应的成因,分析了光伏组件在局部遮挡条件下不接旁路、阻塞二极管和接入两种二极管后的输出特性。仿真结果验证了旁路、阻塞二极管在光伏发电系统中的重要性,为配置光伏阵列和寻找更优的MPPT技术提供了理论依据。 展开更多

关键词 光伏组件 局部遮挡 热斑 旁路二极管 阻塞二极管

原文传递

太阳能光伏电池发电性能影响因子研究 被引量：4

17

作者 丁文龙 常静 《农业科技与装备》 2019年第3期71-75,共5页

以光伏系统模拟软件为平台,利用PVsyst仿真软件对在旁路二极管不同数量、局部电池不同遮挡率情况下模拟仿真光伏组件输出特性。并通过光伏发电供暖实验系统,在自然环境和恒阻发热负荷条件下,分析研究光伏电池本身温度对发电性能的影响。

关键词 光伏电池 旁路二极管 阴影率 输出特性 温度 光电转化效率

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光伏阵列拓扑结构对系统输出的影响 被引量：4

18

作者 张丹 陈华 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第5期125-129,共5页

研究光伏阵列拓扑结构对系统输出的影响。针对局部阴影会造成光伏阵列失配现象,进而使输出功率大幅度降低,严重时导致热斑效应毁坏整个电池组。并联旁路二极管解决局部阴影问题能在一定程度上维持系统输出功率,且光伏阵列的输出特性曲... 研究光伏阵列拓扑结构对系统输出的影响。针对局部阴影会造成光伏阵列失配现象,进而使输出功率大幅度降低,严重时导致热斑效应毁坏整个电池组。并联旁路二极管解决局部阴影问题能在一定程度上维持系统输出功率,且光伏阵列的输出特性曲线含多峰值。为提高系统输出功率,从光伏阵列拓扑结构布局出发,对比6组不同拓扑结构在外界条件发生变化时系统的输出,提出一种最优拓扑结构,并通过粒子群(PSO)算法跟踪最大功率点。通过在MATLAB中建立模型,并进行仿真,结果表明,最优拓扑结构受局部阴影影响最小,可获得最大输出功率,PSO算法能快速跟踪到最大功率点,提高了光伏发电系统的输出功率,为光伏组件设计提供了依据。 展开更多

关键词 光伏阵列拓扑结构 局部阴影 旁路二极管 微粒群算法 输出功率

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光伏发电运行失配机理及特性分析 被引量：2

19

作者 刘建鑫 《山东电力技术》 2022年第1期53-59,共7页

受天气、安装位置等因素影响,光伏发电系统中的太阳能电池组串会出现光照强度不均,引发功率失配,导致发电功率损耗增大乃至热斑效应问题。为解决这一问题,开展太阳能电池的精细化建模,深度挖掘分析太阳能电池串、并联组串的失配机理,进... 受天气、安装位置等因素影响,光伏发电系统中的太阳能电池组串会出现光照强度不均,引发功率失配,导致发电功率损耗增大乃至热斑效应问题。为解决这一问题,开展太阳能电池的精细化建模,深度挖掘分析太阳能电池串、并联组串的失配机理,进而提出采用串联太阳能电池加旁路二极管、并联太阳能电池加阻断二极管的太阳能电池组串功率失配解决方案,在MATLAB中基于太阳能电池工程用数学模型建立太阳能电池模型,对上述方法的可行性和有效性完成了仿真验证。仿真结果表明:对于串联太阳能电池,添加旁路二极管,可以起到分流作用;对于并联太阳能电池,添加阻断二极管,可以有效防止电流的反向流动,二者都能有效减少失配带来的功率损失,提升太阳能电池组串的安全高效运行能力。 展开更多

关键词 太阳能电池 功率失配 旁路二极管 阻断二极管 最大功率跟踪

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光伏旁路二极管在线监测系统 被引量：3

20

作者 陈斯 戴新宇 +1 位作者 杨增汪 黄智 《电测与仪表》 北大核心 2012年第10期96-100,共5页

基于飞思卡尔MC9S08DZ60微控制器,设计了一种光伏旁路二极管在线监测系统。系统以MC9S08DZ60为核心,包括节点检测、集中器和ZigBee无线传输及上位机四部分。节点检测装置采集二极管接线盒的温度、电流、电压参数,经CAN总线传输至集中器... 基于飞思卡尔MC9S08DZ60微控制器,设计了一种光伏旁路二极管在线监测系统。系统以MC9S08DZ60为核心,包括节点检测、集中器和ZigBee无线传输及上位机四部分。节点检测装置采集二极管接线盒的温度、电流、电压参数,经CAN总线传输至集中器,并经ZigBee网络无线输送至上位机监测中心。本系统可以实现光伏旁路二极管状态的实时采集、测量、无线传输功能。测试表明,该系统具有测量精确度高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。 展开更多

关键词 MC9S08DZ60 光伏 旁路二极管 CAN总线 ZIGBEE

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