光伏板功率不一样电流一样可以串联吗

1、电量

自然界中的一切物质都是由分子组成的，分子又是由原子组成的，而原子是由带正电荷的原子核和一定数量带负电荷的电子组成的。在通常情况下，原子核所带的正电荷数等于核外电子所带的负电荷数，原子对外不显电性。但是，用一些办法，可使某种物体上的电子转移到另外一种物体上。失去电子的物体带正电荷，得到电子的物体带负电荷。物体失去或得到的电子数量越多，则物体所带的正、负电荷的数量也越多。

物体所带电荷数量的多少用电量来表示。电量是一个物理量，它的单位是库仑，用字母C表示。1C的电量相当于物体失去或得到6.25×1018个电子所带的电量。

光伏效应：太阳能电池的工作原理，太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。

2、电流

电荷的定向移动形成电流。电流有大小，有方向。

1）电流的方向：人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属导体中，电流是电子在导体内电场的作用下定向移动的结果，电子流的方向是负电荷的移动方向，与正电荷的移动方向相反，所以金属导体中电流的方向与电子流的方向相反。

2）电流的大小：电学中用电流强度来衡量电流的大小。电流强度就是l秒钟通过导体截面的电量。电流强度用字母I表示，计算公式如下：

式中 I——电流强度，单位安培(A)；

Q——在t秒时间内，通过导体截面的电量数，单位库仑(C)；

t ——时间，单位秒(s)。

实际使用时，人们把电流强度简称为电流。电流的单位是安培，简称安，用字母A表示。如果1秒内通过导体截面的电量为1库仑，则该电流的电流强度为1安培，习惯简称电流为1安。实际应用中，除单位安培外，还有千安(kA)、毫安(mA)和微安( μA)。

它们之间的关系为：1kA=103A ，1A=10m3A ，1mA=103µA。

电流又分正流电和交流电，太阳能组件，蓄电池等发出来的电是直流电，电流方向不变，但这种电大部分家用电器都用不了，大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交流电，这是我们日常用的电，电流方向变化的快慢叫频率，我国为50Hz，即每秒种变化50次，称之为工频，有一些国家为60Hz。再往上还有中频和高频。

由交流电变成直流电叫整流，这样的设备叫整流器，反过来，由直流电变成变流电叫逆变，这样的设备叫逆变器。

光伏逆变器就是把光伏组件发出来的直流电变成变流电，光伏组件如果没有接入逆变器或者控制器，就形成不了一个回路，这时候没有电流，只有电压。

3、电压

电压用字母V表示，单位为伏特，电场力将1库仑电荷从a点移到b点所做的功为1焦耳，则ab间的电压值就是1伏特，简称伏，用字母V表示。常用的电压单位还有千伏(kV)，毫伏(mV)等。

它们之间的关系为：1 kV=103V，l V=103mV。

电压与电流相似，不但有大小，而且有方向。对于负载来说，电流流人端为正端，电流流出端为负端。电压的方向是由正端指向负端，也就是说负载中电压实际方向与电流方向一致。对于直流电而言，有正极和负极，电压就是正极和负极之间的电压差，对于三相交流电而言，有相线和零线，相线和相线之间的电压叫线电压，我国为380Vac，相线和零线之间的电压叫相电压，我国为220Vac。

光伏组件有两种电压，开路电压和工作电压，如265W的组件，工作电压一般为30.7V，开路电压一般为38.2V。不同的组件电压也不一样，一般60片电池的组件，工作电压一般为30V到31V之间，72片电池的组件，工作电压一般为35V到36V之间。

常用电压：一般手机充电器和USB电源是5Vdc，铅酸蓄电池有2V、6V和12V等三种规格，36Vdc以下称为安全电压，这个电压范围内对人体没有危害。

我国的交流电压分为三种，单相220V，三相380V称为低压，一般是家用和工商业用。三相10kV，15kV，35kV称为中压，110kV、220kV、330kV、500kV，1000KV称为高压。

不同的国家电压等级不一样，如美国有110V，208V，480V等电压等级，具体可以参考《世界各国电网结构与逆变器的选型》这篇文章。

光伏组件和逆变器配在一起，如果有阳光，并网逆变器接入电网，离网逆变器接入负载，就会有电压和电流，形成一个回路，这时光伏组件和逆变器就形成一个电源。

4、电源

电源是利用非电力把正电荷由负极移到正极的，它在电路中将其他形式能转换成电能。电动势就是衡量电源能量转换本领的物理量，用字母E表示，它的单位也是伏特，简称伏，用字母V表示。

电源的电动势只存在于电源内部。人们规定电动势的方向在电源内部由负极指向正极。在电路中也用带箭头的细实线表示电动势的方向，当电源两端不接负载时，电源的开路电压等于电源的电动势，但二者方向相反。

可以用测量组件电压的办法，来判断组件的好坏，比如在有阳光的情况下测得组件正负极之间的电压是35Vdc，证明组件是正常工作，如果测出来是0Vdc，则证明组件是坏的。

电源又分为电压源和电流源，离网逆变器是电压源，其特点是输出电压保持恒定，输出电流随负载而变化，离网逆变器要配蓄电池才给正常工作，因为光伏输入不稳定，负载也不稳定，需要用蓄电池稳定电压，当光伏输入功率大于负载的功率时，多余的电能进入蓄电池储存起来，防止系统电压升高，当光伏输入功率小于负载的功率时，不足的电能由蓄电池来补充，防止系统电压降低。并网逆变器是电流源，电压跟随电网电压，电流是跟随阳光辐射量等因素变化而变化。

从电源到负载，需要电缆做为导体来传递电能，由于电缆都有电阻，会产生电压降，所以尽管我国低压的单三相电压等级是220/380V，但并网逆变器做为电源，其单三相输出额定电压为230/400V。

5、电阻

一般来说，导体对电流的阻碍作用称为电阻，用字母R表示。电阻的单位为欧姆，简称欧，用字母Ω表示。如果导体两端的电压为1伏，通过的电流为1安，则该导体的电阻就是1欧。常用的电阻单位还有(kΩ)、兆欧(MΩ)。它们之间的关系为：1 kΩ=103Ω，1 MΩ=103kΩ。

应当强调指出：电阻是导体中客观存在的，它与导体两端电压变化情况无关，即使没有电压，导体中仍然有电阻存在。实验证明，当温度一定时，导体电阻只与材料及导体的几何尺寸有关。对于二根材质均匀、长度为L、截面积为S的导体而言，其电阻大小可用下式表示：

式中 R——导体电阻，单位为欧(Ω)；

L——导体长度，单位为米(m)；

s——导体截面积，单位为平方毫米(mm2)；

ρ——电阻率，单位为欧·米(Ω·m)。

式中电阻率是与材料性质有关的物理量。电阻率的大小等于长度为1m，截面积为1mm2的导体在一定温度下的电阻值，其单位为欧米(Ω：m)。

例如，铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m，就是指长为1m，截面积为1mm2的铜线的电阻是1.7×10-8Ω。

铜和铝的电阻率较小，是应用极为广泛的导电材料。以前，由于我国铝的矿藏量丰富，价格低廉，常用铝线作输电线。由于铜线有更好的电气特性，如强度高、电阻率小，现在铜制线材被更广泛应用。

分布式光伏系统直流电缆和交流电缆一般都采用铜电线或者铜电缆。这是由于铜线内阻少，消耗的电功也比较少。

6、电功、电功率

电流通过用电器时，用电器就将电能转换成其他形式的能，如热能、光能和机械能等。

我们把电能转换成其他形式的能叫做电流做功，简称电功，用字母W表示，电功是一个瞬时值。 电压单位为伏，电流单位为安，电阻单位为欧，时间单位为秒，则电功单位就是焦耳，简称焦，用字母J表示。电流在单位时间内通过用电器所做的功称为电功率，用字母P表示，电功率是一个带时间轴的二维值。

功率计算方法如下：

直流功率=直流电压*直流电流。单相交流功率=交流电压*交流电流；三相交流功率=线电压*电流*1.732，如一台三相逆变器，输出额定电压是400V，输出额定电流为64.5A，输出功率为400*64.5*1.732，约为44.7kW。

电功单位为焦耳，时间单位为秒，则电功率的单位就是焦耳/秒。焦耳/秒又叫瓦特，简称瓦，用字母W表示。在实际工作中，常用的电功率单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等。它们之间的关系为：1kW=103W，1W=103mW。

1）当用电器的电阻一定时，电功率与电流平方或电压平方成正比。若通过用电器的电流是原来电流的2倍，则电功率就是原功率的4倍；若加在用电器两端电压是原电压的2倍,则电功率就是原功率的4倍。

2）当流过用电器的电流一定时，电功率与电阻值成正比。对于串联电阻电路，流经各个电阻的电流是相同的，则串联电阻的总功率与各个电阻的电阻值的和成正比。

3）当加在用电器两端的电压一定时，电功率与电阻值成反比。对于并联电阻电路，各个电阻两端电压相等，则各个电阻的电功率与各电阻的阻值成反比。

在实际工作中，电功的单位常用千瓦小时(kW·h)，也叫“度”。1千瓦小时是1度，它表示功率为1千瓦的用电器1小时所消耗的电能，即1kW·h=1kW×1h。

测量电池内阻的简单方法：

负载电阻为R，S是电源开关。求电池内阻r 。

分别读出S开路电压E与闭合后的电压U。

Ir=E-U

r=（E-U）/(U/R)

10.4.1 目的

从组件试验中测量其电流温度系数(α)、电压温度系数(β) 和峰值功率温度系数（δ）.如此测定的温度系数,仅在测试中所用的辐照度下有效； 参见IEC 60904-10对组件在不同辐照度下温度系数评价.

10.4.2 装置

需要下列装置来控制和测量试验条件：

a) 后续试验继续使用的光源（自然光或符合IEC 904-9的B类或更好太阳模拟器）；

b) 一个符合IEC 60904-2或IEC 60904-6的标准光伏器件,已知其经过与绝对辐射计校准过的短路电流与辐照度特性.

c) 能在需要的温度范围内改变测试样品温度的设备.

d) 一个合适的支架使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面；

e) 一个监测测试样品与标准器件温度的装置,要求温度测试准确度为±1℃,重复性为±0.5℃；

f) 测试测试样品与标准器件电流的仪器,准确度为读数±0.2%.

10.4.3 程序

有两种可接受的测量温度系数的程序.

10.4.3.1 自然光下的程序

a) 仅在满足下列条件时才能在自然光下进行测试：

— 总辐照度至少达到需要进行测试的上限；

— 瞬时振荡（云、薄雾或烟）引起的辐照度变化应小于标准器件测出总辐照度的2%；

— 风速小于2m?s-1.

b) 安装标准器件与测试组件共平面,使太阳光线垂直(±5°内)照射二者,并连接到需要的设备上.

注：以下条款描述的测试应尽可能快地在同一天的一、二小时内完成,以减少光谱变化带来的影响.如不能做到则可能需要进行光谱修正.

c) 如果测试组件及标准器件装有温度控制装置,将温度设定在需要的值.

d) 如果没有温度控制装置,要将测试样品和标准器件遮挡阳光和避风,直到其温度均匀,与周围环境温度相差在±1℃以内,或允许测试样品达到一个稳定平衡温度,或冷却测试样品到低于需要测试温度的一个值,然后让组件自然升温.在进行测量前,标准器件温度应稳定在其平衡温度的±1℃以内.

e) 记录样品的电流—电压曲线和温度,同时记录在测试温度下标准器件的短路电流和温度.如需要可在移开遮挡后立即进行测试.

f) 辐照度G0可根据GB/T 6495.4-1996从标准光伏器件的短路电流(Isc)测试值进行计算,并修正到标准测试条件下的值(Irc).使用标准器件特定的温度系数(αrc)进行标准器件温度Tm的修正.

式中αrc是25℃和1000W/m2下的相关温度系数（1/℃）.

g) 通过控制器或将测试组件交替曝晒和遮挡来调整组件的温度,使其达到和保持所需的温度.也可让测试组件自然加热,如d)条款所描述的数据记录程序在加热过程中周期性的应用.

h) 在每组数据记录期间,确保测试组件和标准器件的温度稳定,其变化在±1℃以内；由标准器件测量的辐照度变化在±1%以内.所有数据记录应在1000 W/m2或转换到该辐照度的值.

i) 重复步骤d)到h),组件温度在至少30℃所关心的温度范围内,至少有四个相等温度间隔.每个试验条件至少进行三次测试.

10.4.3.2 太阳模拟器下的程序

a) 根据GB/T 6495.1确定组件在室温及要求的辐照度下的短路电流.

b) 将测试组件安装在改变温度的设备中,安装标准光伏器件到模拟器光束内,连接到使用仪器上.

c) 将辐照度设定在如a)条款确定测试组件的产生短路电流上.使用标准光伏电池使整个试验期间的辐照度维持在该水平.

d) 加热或冷却组件到感兴趣的一个温度,一旦组件达到需要的温度就进行Isc,Voc和峰值功率的测量.在至少30℃感兴趣温度范围上,以大约5℃的温度步长改变组件的温度,重复测试Isc,Voc和峰值功率的测量.

注：在每个温度可测量完整的电流—电压特性,以确定随温度变化的最大工作点电压和最大工作点电流.

10.4.3.3 计算温度系数

a) 绘制Isc,Voc和Pmax与温度的函数图,建造最小二乘法拟合曲线,使曲线穿过每一组数据.

b) 从最小二乘法拟合的电流、电压和峰值功率的直线斜率计算短路电流温度系数α,开路电压温度系数β和最大功率温度系数δ.

注1：根据IEC 60904-10确定试验组件是否可以认为是线性组件.

注2：使用该程序测量的温度系数仅在测试的辐照度水平上有效.相对温度系数可用百分数表示,等于计算的α,β和δ除以25℃时的电流、电压和最大功率值.

注3：因为组件的填充因子是温度的函数,使用α和β的乘积不足以表示最大功率的温度系数.