Development and implementation of an electronic prototype for solar panel characterization on exterior conditions

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Publisher
Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid
Date
2015-12-20
Abstract
Description
An electronic prototype was developed and implemented with the aim to evaluate solar panel performance on outdoor condition. The prototype obtains the panel IV-curve by charging a capacitive circuit. Voltage andcurrent signal acquisition was achieved using a National Instruments card (NI-DAQ-USB6009), controlled byLabview software. The diode model was used to fit acquired signals in order to reduce electrical noise. Theprototype results were validated with AMPROBE SOLAR600 analyzer using tree different panels in situ (two of 10W with similar characteristics and other of 55W). In uniform irradiance conditions, both devices showed similar performance on the IV curve, open circuit voltage and short circuit current measurements. However, the prototype presented shorter acquisition time and lower sensibility at transient irradiance variations causedby clouds.
Para evaluar el desempeño de paneles solares en condiciones reales de funcionamiento, se diseñó eimplementó un prototipo electrónico que permite obtener la curva V-I a través de la carga de un circuito capacitivo. La adquisición de señales de voltaje y corriente se hizo con la tarjeta de la National Instruments NIDAQ-USB6009, la cual fue controlada a través de un programa desarrollado en LabView, estas señales fueronajustadas al modelo de un diodo para filtrar el ruido eléctrico. Los resultados del prototipo fueron comparados con los obtenidos por el analizador solar AMPROBE-SOLAR600 in Situ en 3 paneles, dos de 10W con características similares y otro de 55W, encontrándose que en condiciones de irradiancia uniformes, ambos dispositivos presentaron un desempeño similar en cuanto a la curva V-I, tensión de circuito abierto, corriente de corto circuito, entre otras. Sin embargo, el prototipo al emplear menos tiempo en la adquisición, es menos sensible a las variaciones transitorias de irradiancia ocasionadas por las nubes.
Keywords
solar panels, V-I curve, electronic prototype, diode model, irradiance, paneles solares, curva V-I, prototipo electrónico, modelo de un diodo, irradiancia
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