本文是基于LabVIEW软件，利用NI公司的PCI-6221型多功能数据采集卡等设备，建立了太阳能电池性能实时监测的平台，对太阳能电池性能参数进行监测。通过LabVIEW程序控制采集卡实现对环境温度、光照强度以及此条件下的太阳能电池电压、电流等数据的采集、存储与读取等功能，并对监测所得数据进行分析处理。通过分析处理监测所得的数据绘制出太阳能电池伏安的特性曲线、温度特性曲线和功率特性曲线。此外还对最大功率点跟踪方法进行了研究。实验结果表明太阳能电池输出的特性具有非线性特征，并随外界环境温度及光照强度的变化而变化。本设计是以设备成本和操作的难易程度为落脚点，运用LabVIEW强大的图形表达能力，设计一个成本低，操作简单的监测系统。

论文的主要研究内容

全文共分六章。第一章绪论，简单介绍了课题背景和需求、论文的主要内容、主要工作以及文章的组织结构；第二章介绍了太阳能光伏发电技术，光伏发电原理，以及太阳能电池的相关技术；第三章介绍了太阳能光伏电池监测系统的总体设计(包括数据采集卡的安装和外围调理电路的设计等)；第四章介绍了应用LabVIEW软件设计系统的相关界面；第五章介绍DAQ的相关配置等结果分析；第六章为总结及前景展望。

本人的主要工作如下：

1．承担系统总体设计包括硬件电路设计和软件各模块工作量的分配；

2．数据采集卡的安装；

3．DAQ配置；

4．应用LabVIEW软件设计系统的相应界面；

系统组成与功能设计

监测系统主要是由以下4部分组成。首先是主要对PCI-6221数据采集卡的控制的监测控制部分；其次是数据采集部分，该部分主要是通过LabVIEW软件平台编写采集程序，实现模拟信号转化为数字信号；再次是特性分析部分，该部分可对光伏电池监测所得数据进行分析、处理，系统的数据处理部分主要包括数据显示，电池特性的分析等，并且能够实现对所测数据的存储及处理；最后是图像打印部分，该部分主要是将分析后的图像显示打印出来，便于保存和后期的总结。

本监测系统包含如下几方面的基本功能：

1．对被监测对象进行数据采集

就是对客观事物某一现象或过程的物理、化学和生物参数进行测试、采集、显示和记录。这些任务需要各种各样的测试装置和数据采集硬件系统来完成。本设计主要是实现对光伏电池的性能参数采集。

2．对数据采集设备的控制

对相应的硬件设备进行控制，使其在相应操作下实现和执行各种控制功能。

3．计算机管理与操作

对被监测对象进行数据采集、对数据采集设备进行控制及利用LabVIEW软件对数据进行分析、处理、显示等都是在计算机的管理和操作下进行工作的。因此，监测系统通常都配置有相应的计算机外设。

输入通道接受和采集来自各种外部环节送来的各种信号和信息，经过计算机的分析、判断、计算和处理，然后通过输出通道发出各种控制信号和命令、以完成预定的监测任务，为了能及时、准确的完成监测任务，监测系统应具备下述基本功能：

(1) 采集模拟输入信号的功能；

(2) 接受数字信息的功能；

(3) 模拟信号输出功能；

(4) 采集数据的存储与显示功能；

(5) 数据分析处理、提供图形打印的功能。

系统工作流程设计

系统的总体结构框架图如图所示，太阳光照射到光伏电池板上，光伏电池板产生电流和电压，因为电流和电压为标准信号，不需要传感器，直接通过数据采集卡进行采集。同时温度传感器采集光伏电池板的温度，温度信号也通过数据采集卡进行采集。电流电压以及温度信号经采集卡传到电脑上的LabVIEW软件系统进行数据处理和保存，经处理和保存过的数据在特性分析系统中再次被调用，同时通过光照强度计的度数，一次来分析太阳能光伏电池的特性。