輻照度(irradiance)是如何被檢測的?用其他參數可以表示嗎?
最近在想給倉庫里的物料周轉箱裝上光伏電池和集成電路板,實現物聯網的一些基本功能。然後查了文獻得知對於一定的輻照度(irradiance)都有對應的MPP(最大效能點),網上搜的檢測輻照度(irradiance)的感測器比較貴,體積也大,於是我想能不能通過RGB(紅綠藍光), Clear(可見光), IR(紅外),或者溫度的參數數據,來獲得輻照度(irradiance)的值的大小(這個感測器便宜而且體積小),換句話說,是期望找到輻照度(irradiance)與RGB(紅綠藍光), Clear(可見光), IR(紅外)等參數的函數或者對應關係。
由於我對光學這專業完全是小白,所以想了解下:1. 通過RGB(紅綠藍光), Clear(可見光), IR(紅外),溫度等的參數去獲得輻照度(irradiance)的這個思路可行嗎? 我自己做的實驗表明,這些參數基本是和irradiance成正線性相關的關係的(附圖是我自己測的一些簡單數據然後畫的各個參數與irradiance的簡單對應圖),如果說檢測輻照度(irradiance)的感測器貴,為什麼儀器生產商不用檢測rgb的感測器來做這方面的檢測? 或者說,檢測irradiance的原理是什麼,與什麼參數相關呢?
2.輻照度(irradiance)除了與RGB(紅綠藍光), Clear(可見光), IR(紅外)的大小有關以外,和其他的,如距離有沒有關係?3. 不同光源(如燈管,燈泡,氙氣燈)所出來的函數關係方程式是否會不一樣(因為不同倉庫可能用不同光源)?
上面的問題如果能從基本知識層面上給予方向性指導也可以啊,讓我知道從哪個方向可以解決這個問題!謝謝!(補充:我發的圖,是使用一款集成測量RGB(紅綠藍光),可見光(clear),IR(紅外),溫度的一款感測器得到的數據,對應的irradiance是用的專門的感測器同時測得數據。 我做這個實驗,是為了找到RGB(紅綠藍光),可見光(clear),IR(紅外),溫度等參數和irradiance的對應關係。
第一個圖的橫坐標分別是溫度,可見光(clear),和紅外(IR),縱坐標是irradiance。第二個圖的橫坐標分別是紅,綠,藍光的值,sum_rgb則是紅綠藍光的值之和,縱坐標是irradiance。
比如可見光探測器是一種探測方法,那為什麼實際中不使用這個可見光探測器,配合一定的函數演算法來獲得iraadiance的值呢,比如淘寶上一個輻照度計要2000多RMB,但是如果用我這個感測器得到RGB(紅綠藍光),可見光(clear),IR(紅外),溫度的數據再去轉化成irradiance則只需要幾十RMB,為什麼沒有廠家這樣操作?另外,我的這個物料箱是基本在室內使用的,放在貨架上,平常用電量也不會很大,所以想通過室內燈管的燈泡照明給光伏電池充電就可以自給自足。)
首先,希望題主明確一下得到輻照度然後想做什麼,如果只是為了MPPT,那多慮了,MPPT演算法是根據實時的電流電壓做計算的,跟輻照度是間接的關係。簡單說,輻照度影響發電電流,改變最大功率點位置,MPPT演算法偵測到變化,把工作電壓調整到新的MPP上。
MPPT的功能現在大多集成在逆變器當中。根據題主的描述,看起來好像是想做直流的非併網的應用(用貨箱上的太陽能電池驅動一點貨箱上的感測器?),也就是說沒有逆變器這一環?那題主可以考慮帶MPPT功能的DC/DC Converter,名字大約叫solar MPPT regular這一類。如果是想集成在一塊PCB上的話,可以搜類似德州儀器SM72442這樣的產品(估計這個是題主需要的)。
再退一步,題主如果還是想自己開發,那計算MPP的方法也是從電路方面著手比較方便,從輻照度入手的話,怎樣從輻照度計算當前工作的電流電壓也是一個問題(答主專業)。
最後,關於題主說的能否從RGB感測器的數據反推輻照度。雖然對感測器這塊不是特別了解,不過這個問題我理解為,能否根據幾個窄波段的輻射能量計算全局的輻照度?嗯,當然是可以估算的(如果題主看到這兒還想用RGB數據算輻照度,那跟我聯繫吧...)。
PS,關於成本問題,同樣,本人對感測器並不是特別了解,但感覺這個問題就跟一分錢一分貨,十分錢兩分貨類似的道理。如果想估算輻照度,用題主的方法是可以在較低成本下實現的。其實在光伏系統里用的是更簡單的方法估算輻照度,用一塊很小的標定過的太陽能電池...專業的輻照計之所以貴,感覺是貴在精度,需要符合的標準,以及服務(有的輻照計支持每年返廠標定)。如果是指產品輻照強度的話,可經過劑量跟蹤像打針的玻璃瓶裝的一種劑量器放在被輻照的產品裡面,加工完畢取出可檢測受輻射的強度,具體可諮詢當地的輻照中心
找國標
你是不是想的太複雜了?我們做光伏設計是直接查表。氣象數據里有日照小時數。如果是實現天黑開燈你不是有光伏板嗎?
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