Kewell-GK-IVS系列太阳能 I-V模拟器产品介绍

光伏/燃料电池 IV 模拟器
光伏电池和燃料电池的输出既不是恒定的电压，也不是恒定的电流
1）光伏电池的输出电流值随工作电压大小在一定区间内波动，电压达到一定的限制时，输出电流为 0A；电压低至0V 时，电流达到最大值；
2）燃料电池与光伏电池类似，输出电压会随着输出电流值的增大而减小。

通常我们采用伏安特性曲线来描述光伏电池和燃料电池输出特征，并通过在 I-V 曲线抽样取值的方法进行量化。

因此在进行光伏逆变器（DC-AC）和燃料电池电源模块（DC-DC）测试时，测试电源必须能够模拟光伏或燃料电池的输出特征。

EVS系列电池模拟器产品简介EVS系列电池模拟器是在高精度双向直流源的基础上开发，其直流输出特性具有高精度及高动态响应特性，并具有向电网回馈能量的功能。

产品输出具备模拟多种电池的充放电的特性。

产品采用全数字控制，控制精度高、响应速度快、输出调节范围广。

输出具有可编程功能，通过不同的控制软件可用多种场合使用。

可模拟电池输出特性、电池充放电。

电源可让用户选择模拟电池的类型、串联节数、并联节数及SOC指标，从而全面模拟电池的输出特性，包括了电池放电过程中电池内阻特性变化的过程。

主要运用在电动汽车驱动电机（控制器）、储能式系统、充电桩、充电机生产和测试等多领域。

满足GB/T18488.1-2015标准中对电机及其控制器试验中对电源的要求。

产品特点●高精度：输出电压精度0.1%FS；●高动态特性：10-90%突加载输出电压响应时间≤5ms,+90%—-90%切换≤10ms；●输出可以模拟多种电池特性、可设置不同串并联节数、不同SOC下电池的充放电特性，也可按客户需求自定义电池模型输出；●采用两极变换，IGBT式电路方式，纯数字化工频隔离电源，技术领先；●可将能量回馈电网：同时具有电源、负载两种特性，具备大功率直流电源性能外，实现能量自动回馈电网的负载功能，具有节能降耗、绿色环保的突出优势；●在电动汽车电机、充电桩测试时无需负载消耗能量，能实时将反向电流回馈电网；●采用PWM整流加DC/DC双级电路，能实现输出的电压范围宽、精度高、动态响应快的特点；●采用PWM整流+PWM逆变原理，功率因素＞0.99；THD和注入谐波电流满足国标GB/T14549-93；●输出具有恒压、恒流、恒功率模式；●具有本机操作、上位机操作功能，配有上位机软件及外部通讯功能；●严格的系统热设计，低温升，长寿命；●大屏幕液晶显示、多种通讯接口；●可编程的保护及运行参数；功能界面“本地通讯”主界面固定电池类型系统运行曲线“直流电源”设置界面定义电池类型系统运行曲线“电能计量”界面“电池类型”界面。

光伏组件用太阳模拟器I-V测试仪校准方法研究林剑春【摘要】光伏组件的功率测量与太阳模拟器I-V测试仪密切相关。

为了满足光伏组件制造企业在产线上对I-V测试仪进行快速校准的需求，文中提出了一种基于标准光伏组件比较测量的校准方法，并进行了不确定度分析计算。

测量时，将标准光伏组件放置在太阳模拟器有效工作面上并保持位置不变，再用数字信号采集装置分别对标准光伏组件的开路电压和短路电流进行测量，然后将测量结果与太阳模拟器I-V测试仪得到的数值进行比较，得到修正系数。

该方法综合考虑了辐照度、温度、采样时间等因素。

根据分析，开路电压校准结果的相对扩展不确定度为1.6%( k=2)，短路电流校准结果的相对扩展不确定度为1.8%(k=2)，该过程能够较好地保证光伏组件功率的准确测量。

%Power measurement of Photovoltaic (PV) modules is closely related to solar simulator I-V tester. In order to meet the requirement of PV module manufacturing enterprises for solar simulator I-V tester calibration in production line, we propose a calibration method based on comparison of measuring the same standard PV module and calculated the calibration uncertainty. The correction factor is obtained by comparing the open-circuit voltage and short circuit current of the same standard PV module measured by the digital signal acquisition device with the results measured by solar simulator I-V tester. The standard PV module should be placed in the effective working place of the solar simulator and be kept in the same position. This method takes into account the irradiance, temperature, sampling time and other factors. According to the analysis, the relative expanded uncertainty of the open-circuit voltage calibration results is 1.6%( =2), and the relative expanded uncertainty of the short-circuit current calibration results is 1.8%( =2), which results in accurate measurement of the PV modules.【期刊名称】《质量技术监督研究》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P6-9,13)【关键词】光伏组件;太阳模拟器;I-V测试仪;校准【作者】林剑春【作者单位】福建省计量科学研究院，福建福州 350003【正文语种】中文1 前言光伏组件是光伏发电系统中的核心部件，其功率大小直接影响到光伏电站的发电量，而光伏组件的功率通常是用太阳模拟器进行测量的[1]。

产品概述Product overviewSIS1000系列太阳能电池整列模拟器(又名太阳能电池I-V模拟器）是采用全桥移相软开关技术,ARM、DSP双CPU控制、16bit高速ADC快速精确测量,高速DSP进行PID运算,直接输出PWM，通过填充因子（Fill Factor）可模拟多种太阳能电池的输出特性,可模拟不同光照和温度下I-V曲线，模块化设计，电源输出的高精度、低纹波、电压电流动态响应速度快，且效率高达93%,符EN50530/Sandia/CGC-GF004标准；产品主要光伏逆变器研发及测试,微网系统集成.产品特点Product features⏹功率容量可:600W–1500kW；⏹可模拟太阳能电池板输出特性(国内首创)；⏹可模拟不同光照和温度下I-V曲线；⏹通过填充因子（Fill Factor）可模拟多种太阳能电池的输出特性；⏹可模拟太阳能电池板被遮罩时的I-V曲线；⏹可测试静态和动态下的MPPT情况；⏹MPPT工作点实时显示于上位机软件上；⏹具有恒功率模式,具有恒内阻模式，对内阻进行设定；⏹具有强大的图形化上位机软件；⏹稳压精度高、纹波电压低；⏹采用16bit高速ADC,快速精确测量；⏹采用ARM、DSP双CPU控制；⏹应用全桥移相软开关技术；⏹动态稳定性用Matlab仿真优化；⏹采用高速DSP进行PID运算,直接输出PWM；⏹变压器采用非晶铁芯，具有高饱和磁感应强度、高导磁率、高电感量、低损耗、体积小、重量轻、抗电磁干扰能力强、频率特性优良、温度稳定性高的特性；⏹快速存储9组数据（电压，电流，功率）；⏹具有过压、过流、过温、短路保护功能；⏹电压、电流、时间设定，数字式按键输入，精确度高；⏹具有RS232C通讯接口（RS485,GPIB为可选）；⏹产品通过CE认证；⏹符合EN50530/Sandia/CGC-GF004标准.产品原理Product principle多种模式模拟太阳能阵列I-V曲线：太阳能电池输出的参数图：填充因子图：静态MPPT测试：动态MPPT测试：遮罩下I-V曲线测试：产品规格：型号Mode SIS1000SIS1003SIS1005SUS1010SIS1015SIS1020SIS1030容量Power600W3KW5KW10KW15KW20KW30KW 制作方式Working开关switch PWM输入Input相数Phase1φ2W+PE单相两线+地线3φ4W+PE三相四线+地线电压Voltage220V±15%380V±15%频率Frequency47Hz–63Hz输出Output 电压Voltage电流Current0–65V0–12A0–56A–––––0–120V0–5A0–30A–––––0–300V–0–12A0–20A0–40A0–60A0–80A0–120A 0–600V–0–6A0–10A0–20A0–30A0–40A0–60A 0–1000V–0–3.6A0–6A0–12A0–18A0–20A0–30A 0–1500V––0–4A0–8A0–12A0–16A0–24ALCD显示Display电压Vrms、电流Arms、功率Wattage、时间Time 电压纹波rms Voltage Rippe0.2%FS(满量程）电流纹波rms Current Ripple0.3%FS(满量程）稳压精度Voltage regulation≤±0.5%FS(FS Resistor Load）稳流精度Current Regulation≤±0.5%FS(FS Resistor Load）电源调整率Linear Regulation±0.1%FS负载调整率Load Regulation±≤0.1%时间精度Time Setting0.1sec+0.1%电压解析度Voltage regulation V0＜1000V:0.1V；V0≥1000V:1V电流解析度Current regulation输出Io＜10A:分辨率0.001A；输出100＞Io≥10A:分辨率0.01A；输出1000A＞Io≥100A:分辨率0.1A；输出Io≥1000A:分辨率1A；设定项目电压调节CV0–100%额定电压可调电流调节CC0–100%额定电流可调功率调节CP0–100%额定功率可调设定精确度电压Voltage±0.5%FS 电流Current±0.5%FS 功率Wattage±0.5%FS测量精确度电压Voltage±0.5%FS±2dgt 电流Current±0.8%FS±2dgt 功率Wattage±0.8%FS±2dgt存储组数Memory共9组，每组可记忆电压、电流值，可快速方便调用可程组数Programmable共30组，每组可运行电压、电流、上升时间、运行时间SAS模式SAS Model可模拟不同的太阳能电池板I-V曲线1.薄膜光伏电池;2.标准晶体硅光伏电池;3.高效晶体硅光伏电池;4.自定义光伏电池;具体功能见上位机软件说明通过用户自定义设定通讯接口Interface RS232C【IEEE488.2(GPIB)可选】电磁兼容EMC输入EMI滤波器限流设定I-LIM Set O-Max Current（超过电流设定值电源保护，停止输出）限压设定V-LIMSet O-Max Current（超过电压设定值电源保护，停止输出）保护Protection过压Over Voltage过流Over Current过温Over Temp过载Over Load 短路Short circuit冷却方式Cooling风扇强制冷却重量(Kg)10154550556070体积W×H×D(mm)430×133×480483×265×600483×399×600运行环境Environment0–40℃(室外-20℃–50℃需定制)20-90%RH◆规格如有变更恕不另行通知产品规格：型号Mode SIS1060SIS1100SIS1150SIS1300SIS1630SIS11000SIS11500容量Power60KW100KW150KW300KW630KW1MW1.5MW 制作方式Working开关Switch PWM输入INPUT相数Phase3φ4W+PE三相四线+地线电压Voltage380V±15%频率Frequency47Hz–63Hz输出OUTPUT 电压Voltage电流Current0–600V0–120A0–334A0–500A––––0–1000V0–72A0–200A0–300A0–600A0–1260A0–2000A0–3000A 0–1500V0–48A0–134A0–200A0–400A0–840A0–1334A0–2000ALCD显示Display电压Vrms、电流Arms、功率Wattage、时间Time 电压纹波rms Voltage Ripple0.2%FS(满量程）电流纹波rms Current Ripple0.3%FS(满量程）稳压精度Voltage Regulation≤±0.5%FS(FS Resistor Load）稳流精度Current Regulation≤±0.5%FS(FS Resistor Load）电源调整率Linear Regulation±0.1%FS负载调整率Load Regulation±≤0.1%时间精度Time Setting0.1sec+0.1%电压解析度Voltage Resolution V0＜1000V:0.1V；V0≥1000V:1V电流解析度Current Resolution输出Io＜10A:分辨率0.001A；输出100＞Io≥10A:分辨率0.01A；输出1000A＞Io≥100A:分辨率0.1A；输出Io≥1000A:分辨率1A；设定项目电压调节CV0–100%额定电压可调电流调节CC0–100%额定电流可调功率调节CP0–100%额定功率可调设定精确度电压Voltage±0.5%FS 电流Current±0.5%FS 功率Wattage±0.5%FS测量精确度电压Voltage±0.5%FS±2dgt 电流Current±0.8%FS±2dgt 功率Wattage±0.8%FS±2dgt存储组数Memory共9组，每组可记忆电压、电流值，可快速方便调用可程组数Programmable共30组，每组可运行电压、电流、上升时间、运行时间SAS模式SAS Model可模拟不同的太阳能电池板I-V曲线1.薄膜光伏电池;2.标准晶体硅光伏电池;3.高效晶体硅光伏电池;4.自定义光伏电池;具体功能见上位机软件说明通过用户自定义设定通讯接口Interface RS232C【IEEE488.2(GPIB)可选】电磁兼容EMC输入EMI滤波器限流设定I-LIM Set O-Max Current（超过电流设定值电源保护，停止输出）限压设定V-LIM Set O-Max Current（超过电压设定值电源保护，停止输出）保护Protection过压Over voltage过流Over Current过温Over Temp过载Over Load短路Short Circuit冷却方式Cooling风扇强制冷却重量(Kg)2005008001500300060009000体积W×H×D(mm)550×133×8501100×1800×8501650×1800×8502200×2100×8504400×2100×8508800×2100×85013200×2100×850运行环境Environment0–40℃(室外-20℃–50℃需定制)20-90%RH◆规格如有变更恕不另行通知设备图：。

KDC/IV系列光伏阵列IV模拟器产品简介合肥科威尔电源系统有限公司最新推出KDC/IV系列光伏阵列IV模拟器最大输出电压达1500V，单机最大输出功率为15kW，采用移相全桥软开关技术，效率在93%以上。

可以精确的仿真太阳能光伏阵列，确保了I-V模拟器实际输出的精度和动态特性。

KDC/IV系列光伏阵列IV模拟器是测试逆变器MPPT效率的重要工具，产品性价比高，解决了光伏逆变器MPPT跟踪及其效能满载测试的难题。

KDC/IV系列光伏阵列IV模拟器电路原理图如下，三相交流380V输入，输出直流0～1500V可调，输出电流0～35A可调，输出最大功率可达15kW。

直流源主要由输入整流(AC-DC)电路、DC-DC电路以及控制通讯电路等三部分构成。

交流输入通过整流电路得到直流电压，再通过DC-DC电路得到输出可调的直流电压和直流电流，从而得到需要的模拟直流源，通讯接口电路主要是为了上位机与下位机之间的信息交换，以查看和设置直流源的工作状态。

KDC系列高频直流源电路原理图产品功能特点●自动宽范围输出电流可达35A电压达到1500V（可以多机并联使用）；●自动编程控制I-V曲线输出（可自动编程任意多条曲线，按时间运行）；●模拟不同类型太阳电池阵列I-V曲线（单晶，多晶，薄膜）；●模拟不同温度及光照强度下的I-V曲线；●模拟光伏阵列局部阴影遮挡I-V曲线；●模拟缩放全天日照变化下I-V曲线；●静态和动态下MPPT效能测试；●内置EN50530及CGC/GF004关于动态MPPT测试要求，一键式调取测试；●模拟全天累计电能计量；●输出电流、电压精度高；●多种标准的输出接口CAN/USB/RS485/ETHERNET；●转换效率最高可达93%以上；●LCD大屏幕显示，曲线、编程一目了然，触摸式操作，简单便捷；●具有资料存贮记录功能；●友好的人机操作界面，可本机操作也可通过上位机软件操作●标准3U机箱，方便安装。

谈太阳模拟器及IV测试系统选择的技术要点天祥太阳能源科技有限公司()dyesuntech@摘要：太阳电池产品的销售价格主要取决于太阳电池能够产出的峰值瓦特数，正确选择一款合适太阳模拟器准确测试太阳能电池（组件）的发电性能参数（如最大化输出功率和转换效率）对一个太阳能光伏企业非常重要。

在对太阳模拟器进行选择的时候，需综合考虑太阳模拟器的模拟光源等级及使用寿命、I-V测试系统、控温系统，以及太阳模拟器制备厂家的制备经验，选择适合本企业产品类型的高性价比的太阳模拟器。

关键词：太阳模拟器光源I-V测试系统中国的光伏产业在2004年之后经历了快速发展的过程，连续5年的年增长率超过100%，2010年中国光伏电池产量已超过全球总产量的50%。

目前已有数十家太阳能光伏公司分别在海内外上市，诞生了如无锡尚德、保定英利、宁晋晶澳等一批具备较强国际竞争能力的太阳能光伏企业。

由于太阳能光伏产品的价格不像其它产品那样是以尺寸、重量或件数为公制来衡量，太阳电池产品的销售价格主要取决于太阳电池能够产出的峰值瓦特数，这就决定了太阳能光伏行业是一个以产品质量（高转换效率）为驱动的产业和商业模式，也同样突出了正确选择一款合适太阳模拟器，准确测试太阳能电池性能参数（如最大化输出功率和转换效率）的重要性。

反之，太阳模拟器选择不合理带来的测量误差，则会直接导致太阳能光伏企业和客户之间的经济损失和贸易争端。

太阳模拟器测试原理图如图一，图一太阳模拟器测试原理图目前，市场上对每一种应用和价位都有不同型号的产品，还有许多正在开发过程中，利用太阳模拟器对太阳能电池进行测试，是研究的需要，也是质量保证和生产所需。

对于不同的行业，如用于太空或者在地面，测量精度、速度和参数的重要性会有不同，但在选择太阳模拟器时，不管哪种型号，我们需重点关注太阳模拟器以下两个关键部件：1.太阳模拟器的模拟光源光源是模拟器中最能体现技术含量的部分。

目前商业化太阳模拟器分为两类，一类是稳态模拟器(例如滤光氙灯,双色滤光钨灯-ELH灯或改进的汞灯),这类模拟器适用于单体电池和小尺寸组件的测试.另一类是脉冲模拟器,由一个或者两个长弧氙灯组成，这类模拟器在大面积范围内的辐照均匀度好，适合大尺寸组件的测试。

太阳能电池I-V模拟器GK-IVS系列产品介绍合肥科威尔电源系统有限公司版权所有（C）2011 Copyright Kewell太阳能电池I-V模拟器产品介绍：合肥工业大学能源研究所（教育部光伏系统工程研究中心）于2000年即开始研究太阳能电池I-V模拟器，近年来多次在国际、国内核心期刊发表相关论文，是国内最早也是唯一一家从事太阳能电池I-V模拟器研究的国家级科研单位。

合肥科威尔电源系统有限公司依托合肥工业大学能源研究所在光伏行业多年的研究经验及成果，联合开发出Kewell太阳能电池I-V模拟器GK-IVS系列，产品分为120KW/630KW两种功率等级，120KW太阳能电池I-V模拟器可满功率测100KW或以下光伏逆变器，630KW太阳能电池I-V模拟器可满功率测500KW或以下光伏逆变器，可并且可多台并机使用。

GK-IVS系列太阳能电池I-V模拟器为太阳能电池阵列模拟电源，即太阳能电池I-V特性模拟器，产品主要部件均选用国际知名品牌，大屏幕LCD显示触摸式操作，采用IGBT式整流设计，转换效率高可达95%以上并且对电网的谐波污染小，主要应用于光伏逆变器研发及测试。

产品功能：一、程控直流电源：1)输出电压：电压可设定2)输出电流：限流点可设定二、太阳能电池I-V模拟器：1）电压输出范围：0～1000V2）输出电流：0～230A/0～1200A3)太阳电池阵列模拟I-V功能4)模拟不同温度及光照强度下的I-V曲线5)模拟光伏阵列局部阴影遮挡I-V曲线6)模拟缩放全天日照变化下I-V曲线7)测试静态和动态下MPPT效能8)具有资料存贮记录功能9)标准的输出接口USB / RS232 / RS485控制接口 GPIB(选配)10)即时的最大功率追踪显示11)LCD大屏幕显示，曲线、编程一目了然12)触摸式操作，简单便捷13)友好的人机操作界面，可本机操作也可通过上位机软件操作14)模拟全天累计电能计量（最新的附加功能）15)自动编程控制I-V曲线输出（可自动编程任意多条曲线，按时间运行）。

电池IV测试仪太阳光稳态模拟器光催化设备KYF/G-T/Y-DB300太阳光模拟器设备通过模拟太阳光的能谱、光强和光照角度等参数，能够精确还原太阳光的特性，为太阳能电池、太阳能热发电等产品的研究和测试提供了重要的实验平台。

此外，该设备还具有较高的光源均匀度和稳定性，能够满足不同领域的应用需求，提供真实可靠的人造太阳光。

太阳光模拟器标准按照IEC60904-9-2007，JIS C8912和ASTM E927-05用于光伏测试的太阳能模拟器需要满足光谱匹配度，辐射空间均匀性和时间不稳定性的要求。

太阳光模拟器可完成需要太阳光照射条件的实验，适用于单晶硅、多晶硅、非晶薄膜、染料敏化、有机、III-V族半导体等各种不同类型的太阳电池。

太阳光模拟器不仅应用于太阳能电池研究、还可用于光电响应型器件测试、表面光电压谱、光催化、光触媒、液晶基板的测试与评价、化妆品，涂料，各种材料的耐光实验、光生物的检查与测试、表面缺陷分析等领域。

太阳光模拟器的特点太阳光模拟器都具备辐射稳定，光束准直，光斑均匀，且与太阳光谱匹配度度的特点，使用户可以随时随地不间断的进行太阳光照射条件的测试。

太阳光模拟器具有广泛的应用1、能源科学太阳能电池/模块进行性能测试新能源开发(如:水制氢)2、生物科技医疗药品/化妆药品开发与检测3、材料应用与开发新材料开发与材料之特性测试光触媒相关研究4、建筑建筑材料的耐候性寿命测试外观涂料的色彩研究5、农业科学农林渔牧之培育实验与测试6、环境工程7、太阳模拟器是光伏测试和光催化等应用的理想选择。

1,辐照面积上要求的辐照强度是？一般以国际单位W/m2，比如1个太阳强度为1000W/m2，2,辐照面积，要求的面积越大，那么需要的单元或者氙灯功率越高，自然而然越贵。

3.要求的工作距离是？（偏离了工作距离，会导致等级达不到3A）4.是否要求AAA等级（辐照不均匀度，光谱匹配度，时间不稳定性）5.是哪种光谱匹配类型（AM1.5G地面还是AM0太空）,A级光谱匹配度的波长范围是什么？6.要求的光照方向是水平还是垂直？准直半角是否有要求7.应用和大概的预算（相比于国产太阳能模拟器，进口的会贵一些）随着全球对清洁能源需求的增长，太阳能作为一种可再生能源受到了广泛的关注。