Mục lục · 11 phần
Quét đường cong I-V (I-V curve tracing) là phương pháp đo lường và ghi lại biểu đồ quan hệ giữa dòng điện (I) và điện áp (V) của một thiết bị hoặc hệ thống điện, phổ biến nhất là tấm pin năng lượng mặt trời (PV) hoặc linh kiện bán dẫn như MOSFET.[1][2] Trên tài liệu biến tần, phép đo này còn được gọi là I-V curve scanning.[3]
Hình dung một chuỗi 18 tấm pin 590 W, mỗi tấm có điện áp hở mạch 52,37 V.[4] Máy đo kéo điện áp chuỗi từ 0 V lên khoảng 942 V và ghi dòng điện ở từng mức áp (số tự tính). Một lần đo như vậy thường mất chưa đến một giây.[5] Người lắp đặt so đường cong thu được với đường dự đoán và với chuỗi bên cạnh để biết chuỗi khỏe hay có lỗi.[6]
Hai đầu mút của đường cong được giải thích riêng ở bài điện áp hở mạch Voc và bài dòng ngắn mạch Isc.
| Tóm tắt nhanh | Nội dung |
|---|---|
| Tên gọi | Quét đường cong I-V, đặc tuyến I-V; tiếng Anh I-V curve tracing hoặc I-V curve scanning; thiết bị đo gọi là I-V curve tracer[7] |
| Đối tượng đo | Tế bào, tấm pin, chuỗi pin và dàn pin quang điện;[8] linh kiện bán dẫn như điốt, MOSFET[2] |
| Thông số đọc được | Isc, Voc, điểm công suất cực đại (Imp, Vmp, Pmax) và hệ số lấp đầy FF[9] |
| Thời gian một lần quét | Thường dưới 1 giây[5] |
| Hai cách quét | Máy đo cầm tay tại hiện trường;[6] đầu vào quét I-V tích hợp trong biến tần[5] |
| Tiêu chuẩn tại Việt Nam | TCVN 11855-1:2017, tương đương IEC 62446-1:2016, xếp thử nghiệm đường cong I-V của chuỗi vào Phân loại 2[10] |

1. Quét đường cong I-V (I-V curve scanning) là gì?
Quét đường cong I-V (I-V curve tracing) là phương pháp đo lường và ghi lại biểu đồ quan hệ giữa dòng điện (I) và điện áp (V) của một thiết bị hoặc hệ thống điện, phổ biến nhất là tấm pin năng lượng mặt trời (PV) hoặc linh kiện bán dẫn như MOSFET.[1][2] Có thể hình dung phép quét như việc vặn dần một núm tải từ trạng thái chập mạch sang hở mạch, ghi dòng và áp ở mỗi nấc.[8] Với chuỗi 18 tấm ở phần mở đầu, đồ thị đi từ khoảng 13,94 A tại 0 V xuống 0 A tại khoảng 942 V (số tự tính).[4] Đồ thị thu được phản ánh tình trạng của tấm pin hoặc chuỗi pin ở mức bức xạ và nhiệt độ lúc đo.[1]
Trong hệ điện mặt trời, phép quét thường làm trên chuỗi pin. Chuỗi PV (PV string) là một hoặc nhiều tấm pin (môđun PV) nối tiếp nhau thành một mạch.[10]
Đường cong I-V là gì?
Đường cong I-V (I-V curve), còn gọi là đặc tuyến I-V, là đồ thị thể hiện dòng điện (I) của tế bào hoặc tấm pin quang điện thay đổi theo điện áp (V).[9] Đường cong bắt đầu trên trục dòng điện tại dòng ngắn mạch Isc, nơi điện áp bằng 0.[11] Đường cong kết thúc trên trục điện áp tại điện áp hở mạch Voc, nơi dòng điện bằng 0.[12]
Về bản chất, đường cong I-V của tế bào quang điện là đặc tính của một điốt trong bóng tối cộng thêm dòng điện do ánh sáng sinh ra.[9] Tấm pin khỏe cho đường cong trơn, chỉ có một góc gập.[13] Lỗi về điện trở, bóng che hay tấm hỏng làm hình dạng này lệch đi theo sáu kiểu được trình bày ở mục 6.[7]

Máy quét I-V (I-V curve tracer) là gì?
Máy quét I-V (I-V curve tracer) là thiết bị điện tử thay đổi tải ở hai đầu tấm pin hoặc chuỗi pin để đo dòng điện (I) và điện áp (V) tại nhiều điểm làm việc.[1] Ở mỗi điểm, dòng điện và điện áp được đo đồng thời, trong dải từ 0 V đến Voc.[6]
Với linh kiện bán dẫn, máy quét đặc tuyến đo trực tiếp đặc tính I-V của điốt, điốt Zener, MOSFET và transistor lưỡng cực (BJT).[2] Trong hệ điện mặt trời, phép quét được làm bằng máy đo cầm tay tại hiện trường[6] hoặc bằng đầu vào quét I-V tích hợp trong biến tần.[5]

Quét đường cong I-V dùng để làm gì?
Quét đường cong I-V giúp nhận diện lỗi của tấm pin và chẩn đoán kịp thời các dạng hỏng.[1] Ở cấp chuỗi, số liệu I-V phục vụ chẩn đoán lỗi tự động, khoanh vùng lỗi, ước tính tốc độ suy giảm và phát hiện kiểu bám bẩn.[5]
Quét đường cong I-V được xem là phép đo đầy đủ nhất về hiệu năng của một mạch nguồn quang điện, tức một chuỗi pin.[14] Máy quét I-V được dùng khi nghiệm thu hệ thống, khi vận hành bảo trì định kỳ và khi xử lý sự cố hiệu năng.[6]

Quét đường cong I-V khác đo Voc và Isc bằng đồng hồ ở điểm nào?
Đồng hồ vạn năng đo được bốn con số là Voc, Vmp, Imp và Isc. Bốn con số này chưa đủ để biết chuỗi pin phản ứng thế nào khi tải thay đổi.[6]
TCVN 11855-1:2017 ghi phép đo dòng điện chuỗi nhằm kiểm tra đặc tính vận hành đúng, không được lấy làm phép đo tính năng của môđun hoặc dàn.[10] Bảng dưới so hai cách đo dễ bị nhầm với nhau.
| Tiêu chí | Đo Voc và dòng chuỗi bằng đồng hồ | Quét đường cong I-V |
|---|---|---|
| Số điểm đo | Vài điểm riêng lẻ: Voc, Vmp, Imp, Isc[6] | Toàn bộ điểm làm việc từ 0 V đến Voc[6] |
| Lỗi điện trở nối tiếp, điện trở song song, lệch tấm | Không phát hiện được[6] | Phát hiện được qua hình dạng đường cong[6] |
| Vị trí trong nghiệm thu | Phép thử Phân loại 1, áp cho mọi hệ[10] | Phép thử Phân loại 2; được chấp nhận thay cho việc đo riêng Voc và Isc[10] |
| Đánh giá tính năng hệ thống | Không dùng làm phép đo tính năng[10] | Cách đạt phép đo tính năng tốt nhất[10] |

2. Đường cong I-V cho biết những thông số nào?
Từ đường cong I-V ở mục 1, người đo xác định được dòng ngắn mạch Isc, điện áp hở mạch Voc, hệ số lấp đầy FF và hiệu suất.[9] Isc và Voc nằm ở hai đầu mút, còn điểm công suất cực đại nằm ở góc gập của đường cong.[6]
Điểm ngắn mạch: dòng ngắn mạch Isc
Dòng ngắn mạch (short-circuit current, Isc) là dòng điện chạy qua tế bào quang điện khi hai đầu tế bào bị nối tắt, tức điện áp bằng 0.[11] Isc là dòng điện lớn nhất có thể lấy ra từ tế bào, và Isc phụ thuộc trực tiếp vào cường độ ánh sáng chiếu tới.[11]
Trên đường cong, Isc là điểm đầu của đoạn gần nằm ngang.[7] Một tấm pin 590 W loại 144 tế bào có Isc 13,94 A ở điều kiện chuẩn.[4]
Điểm hở mạch: điện áp hở mạch Voc
Điện áp hở mạch (open-circuit voltage, Voc) là điện áp lớn nhất tế bào quang điện tạo ra, đo được khi hai đầu để hở và không có dòng điện chạy ra.[12] Trên đường cong, Voc là điểm cuối của đoạn gần thẳng đứng.[7]
Với chuỗi nối tiếp, Voc dự kiến của chuỗi được tính từ Voc đo trên một môđun đơn lẻ.[10] Cách tính Voc chuỗi được trình bày ở ví dụ mục 8.
Điểm công suất cực đại: Imp, Vmp và Pmax
Điểm công suất cực đại (maximum power point, MPP) là điểm trên đường cong cho công suất lớn nhất, ký hiệu Pmax.[9] Điểm MPP nằm tại điện áp Vmp và dòng điện Imp,[9] ở góc gập của đường cong I-V.[6] Công suất Pmax bằng tích Vmp với Imp.[15]
Tấm 590 W ở trên có Vmp 44,43 V và Imp 13,28 A.[4] Tích 44,43 V × 13,28 A cho khoảng 590 W, khớp công suất danh định (số tự tính). Cách biến tần dò và bám điểm MPP khi vận hành được trình bày ở bài MPPT.

Đường cong I-V thay đổi theo nắng và nhiệt độ như thế nào?
Khi bức xạ thấp, chiều cao của đường cong giảm, tức Isc thấp hơn.[6] Nhiệt độ tác động mạnh nhất lên Voc: với tế bào silic, Voc giảm khoảng 2,2 mV cho mỗi °C tăng thêm.[16] Isc tăng nhẹ theo nhiệt độ, khoảng 0,06 % mỗi °C với tế bào silic.[16]
Datasheet tấm pin ghi các hệ số này theo %/°C: tấm 590 W ở trên có hệ số nhiệt Voc −0,250 %/°C và hệ số nhiệt Isc +0,045 %/°C.[4] Kết quả đo tại hiện trường của dàn pin không được kỳ vọng bằng tích của số tấm với thông số từng tấm.[17] Mỗi kết quả đo cần so với giá trị dự đoán tính theo bức xạ và nhiệt độ thực tế lúc đo.[14]
3. Các chỉ số đánh giá đường cong I-V: FF, PF và điện trở ký sinh
Các điểm mốc ở mục 2 được ghép thành vài chỉ số giúp sàng lọc nhanh một đường cong.[6]

Hệ số lấp đầy FF đo độ "vuông" của đường cong
Hệ số lấp đầy (fill factor, FF) là tỷ số giữa công suất lớn nhất và tích của điện áp hở mạch Voc với dòng ngắn mạch Isc.[15] FF đo độ "vuông" của đường cong và bằng diện tích hình chữ nhật lớn nhất nằm vừa dưới đường cong.[15]
FF = (VMP × IMP) / (VOC × ISC)
FF lớn nhất của tế bào silic thương mại điển hình là 0,83, còn FF thực tế thấp hơn do tổn thất điện trở ký sinh.[15] Với tấm 590 W ở mục 2, FF tính từ datasheet bằng 590 W chia cho 52,37 V × 13,94 A, khoảng 0,81 (số tự tính). Đường cong càng kém vuông, FF càng nhỏ.[15]
Hệ số hiệu năng PF so kết quả đo với giá trị dự đoán
Hệ số hiệu năng (performance factor, PF) là phần trăm giữa công suất lớn nhất đo được (Pmax đo) và công suất lớn nhất dự đoán (Pmax dự đoán).[7]
Giá trị dự đoán được tính từ thông số danh định của tấm pin, cùng bức xạ và nhiệt độ đo được lúc quét.[14] Đường cong có hình dạng bình thường và PF từ 90 % đến 100 % được xem là đạt.[7]
Tỷ số Imp/Isc và Vmp/Voc
FF dùng để sàng lọc ban đầu; sau đó người đo so tỷ số Imp/Isc và Vmp/Voc của các chuỗi lân cận.[6] Tỷ số dòng (current ratio) là Imp chia cho Isc, còn tỷ số áp (voltage ratio) là Vmp chia cho Voc.[7]
Với tấm 590 W ở mục 2, tỷ số dòng bằng 13,28 A chia 13,94 A, khoảng 0,95 (số tự tính). Tỷ số áp bằng 44,43 V chia 52,37 V, khoảng 0,85 (số tự tính). Tỷ số áp thấp gắn với điện trở nối tiếp, còn tỷ số dòng thấp gắn với điện trở song song.[7]

Điện trở nối tiếp và điện trở song song làm méo đường cong ra sao?
Điện trở nối tiếp (series resistance, Rs) là điện trở trên đường đi của dòng điện trong tế bào, gồm điện trở của lớp bán dẫn, của tiếp xúc kim loại với silic và của các đường kim loại.[18] Tác động chính của điện trở nối tiếp là làm giảm FF.[18] Rs không ảnh hưởng đúng tại Voc nhưng ảnh hưởng mạnh tới vùng sát Voc, và Rs đủ lớn còn làm giảm Isc.[18]
Điện trở song song (shunt resistance, Rsh) là điện trở của đường rẽ nhánh bên trong tế bào, nơi dòng quang điện có thể đi tắt thay vì chạy ra mạch ngoài.[19] Rsh thấp thường do khuyết tật sản xuất, và tác động của Rsh thấp nặng hơn khi bức xạ yếu.[19]
Ngoài hiện trường, Rs của chuỗi tăng khi dây nối tế bào nứt hoặc đứt, dây dẫn ăn mòn, dây thiếu tiết diện hoặc mối nối có điện trở.[6][7]
4. Quét đường cong I-V được thực hiện như thế nào?
Các chỉ số ở mục 3 chỉ dùng được khi đường cong gắn với một mức bức xạ và nhiệt độ đã biết.[1] IEC 61829:2015 quy định cách đo đặc tính I-V của dàn pin tại hiện trường, kèm điều kiện khí tượng và cách quy đổi kết quả về STC.[20]
Thiết bị thay đổi tải từ ngắn mạch đến hở mạch
Máy quét I-V có năm cấu hình tải chính: điện trở biến đổi, tụ điện, tải điện tử, bộ biến đổi DC-DC và nguồn bốn góc phần tư.[1] Ở cấu hình tụ điện, tấm pin nạp cho tụ và đi từ trạng thái ngắn mạch sang hở mạch. Tải điện tử dùng transistor MOSFET hoặc IGBT làm tải điều khiển.[1]
Đường cong có thể được quét theo chiều nào cũng được.[6] Chiều quét thuận (forward) đi từ Isc đến Voc, còn chiều quét ngược (reverse) đi từ Voc đến Isc.[8]
Thời gian quét, số điểm đo và tốc độ quét
Một lần đo đường cong I-V thường mất chưa đến một giây.[5] Cả quy trình đo một chuỗi tại hiện trường mất khoảng 10 đến 15 giây.[6] Một dòng máy đo cầm tay cho chọn 100 hoặc 500 điểm mỗi đường cong, thời gian quét từ 0,05 đến 2 giây.[21]
Tốc độ quét (sweep rate) là tốc độ điện áp đặt lên tấm pin hoặc thiết bị quang điện đang đo thay đổi theo thời gian.[8] Với tế bào hiệu suất cao, tốc độ quét không nên vượt 10 V mỗi giây cho mỗi tế bào.[6]
Đo bức xạ, nhiệt độ và chọn thời điểm quét
Quy trình đo tại hiện trường có bước xác nhận bức xạ đồng đều trên dàn pin.[17] Cảm biến bức xạ và nhiệt độ cần được kích hoạt và ghi số cùng lúc với lần quét I-V.[6]
Cảm biến nhiệt độ nên đặt về phía giữa tấm, vì mép tấm thường mát hơn.[6] Đầu cặp nhiệt điện phải tiếp xúc tốt với mặt sau tấm pin, vì khe hở không khí làm số đo nhiệt độ thấp hơn thực tế.[7]
Phép đo nên làm khi thời tiết tương đối ổn định và bức xạ trên 700 W/m², thường trong khoảng 4 giờ quanh giữa trưa.[7] IEC 61829 đặt mức bức xạ tối thiểu 700 W/m² cho phép đo dàn pin tại hiện trường.[14] Bức xạ thay đổi quá 1 % hoặc 2 % trong lúc quét làm hỏng số liệu.[6]
Ở mức 850 W/m², dao động 2 % tương ứng khoảng 17 W/m² (số tự tính). Hệ giám sát tự động loại đường cong nếu bức xạ thay đổi hơn khoảng 15 W/m² trong một phút trước hoặc sau lần quét.[5]

Quy đổi kết quả về điều kiện chuẩn STC
Điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (standard test conditions, STC) là điều kiện đo chung để định mức tấm pin, gồm bức xạ 1.000 W/m², nhiệt độ tế bào 25 °C và phổ AM1.5G.[4][22] IEC 60891 quy định các quy trình hiệu chỉnh nhiệt độ và bức xạ cho đặc tính I-V đo được.[23]
Với Voc, phép quy đổi theo nhiệt độ lấy Voc đo được chia cho 1 cộng tích của hệ số nhiệt β (%/°C) với chênh lệch nhiệt độ.[14]
VOC,trans = VOC,meas / [1 + (βVOC/100) × (Tmeas − Ttrans)]
Trong công thức, T đo là nhiệt độ tế bào lúc quét, còn T quy đổi là nhiệt độ của điều kiện cần quy về.[14] Điều kiện đo càng gần STC, sai số khi quy đổi càng nhỏ.[7]

5. Quét đường cong I-V inverter và máy đo cầm tay khác nhau thế nào?
Quy trình ở mục 4 được thực hiện bằng hai loại thiết bị: máy đo cầm tay[6] và đầu vào quét I-V tích hợp trong biến tần.[5]
Biến tần quét đường cong I-V của chuỗi pin như thế nào?
Máy quét kiểu bộ biến đổi DC-DC ở mục 4 cũng được dùng trong bộ điều khiển MPPT để nhận biết tình trạng bóng che.[1] Biến tần thông minh có một số đầu vào quét đường cong I-V và đo được đường cong của dàn hoặc dàn con.[5]
Trên một số biến tần, phép quét đưa chuỗi sang chế độ đo riêng, khác chế độ bám điểm công suất cực đại khi phát điện.[24] Biến tần cho chuỗi làm việc ở nhiều điểm và ghi dòng điện ở từng mức điện áp. Kết quả hiện thành đường I-V hoặc đường P-V và xuất được ra tệp CSV hoặc PDF.[24] Kết quả quét của nhiều chuỗi được so với nhau để tìm chuỗi bất thường.[3]
Máy đo đường cong I-V cầm tay hoạt động ra sao?
Máy đo cầm tay đi kèm cảm biến bức xạ và cặp nhiệt điện loại K.[25] Phần mềm của máy dùng số liệu cảm biến để dự đoán hình dạng đường cong ở điều kiện đo.[25]
Người đo so hình dạng đường đo được với đường dự đoán của mô hình hiệu năng tích hợp trong máy.[6] Dải dòng đo khác nhau giữa các phiên bản máy. Một phiên bản máy 1.500 V DC chỉ đo đến 10 A với tấm hiệu suất từ 19 % trở lên, phiên bản khác đo đến 30 A.[25]
An toàn khi đo bằng máy cầm tay
Quy trình đo của IEC 61829 có bước ngắt dàn pin trước khi nối hệ thống đo.[17] Đo đường cong I-V ngoài hiện trường là làm việc trên hoặc gần mạch đang mang điện.[6] Người đo cần đồ bảo hộ cá nhân và quy trình khóa, treo thẻ (lockout-tagout).[6]
Ở hộp gom chuỗi, người đo mở cầu dao một chiều, tháo cầu chì, kẹp dây đo rồi lắp từng cầu chì để đo từng chuỗi.[6]

So sánh nhanh quét trên biến tần và máy đo cầm tay
Hai cách quét khác nhau ở ba điểm chính:
- Người tại hiện trường: quét trên biến tần có thể chạy không cần chuyên gia hay thiết bị đo tại chỗ.[26] Máy cầm tay cần người đo và quy trình an toàn ở trên.[6]
- Độ chi tiết: biến tần chỉ có số đầu vào quét hạn chế, có thể không đo riêng từng chuỗi.[5] Máy cầm tay đo riêng từng chuỗi tại hộp gom chuỗi.[6]
- Thời điểm đo: hệ giám sát tự động đo lặp lại theo lịch.[5] Máy cầm tay dùng theo đợt nghiệm thu, bảo trì hoặc khi xử lý sự cố.[6]

Đọc chức năng quét I-V trên datasheet biến tần
Tên dòng tính năng quét I-V khác nhau giữa các hãng, ví dụ "I/V Curve scanning" hoặc "Smart I-V Curve Diagnosis".[27][28] Datasheet của một biến tần chuỗi 110 kW có 9 bộ MPPT ghi các dòng liên quan như bảng dưới.[29]
| Dòng in trên datasheet[29] | Ý nghĩa |
|---|---|
| Online IV curve scan and diagnosis* | Biến tần quét và chẩn đoán đường cong I-V trực tuyến |
| *: Only compatible with Sungrow logger and iSolarCloud | Chức năng chỉ chạy khi có bộ ghi dữ liệu và nền tảng giám sát của hãng |
| Smart string current monitoring | Giám sát dòng từng chuỗi, một tính năng riêng, khác quét I-V |
| No. of independent MPP inputs: 9 | Biến tần có 9 bộ MPPT độc lập |
6. Cách đọc các dạng đường cong I-V bất thường
Sau khi quét theo một trong hai cách ở mục 5, người đo đặt đường cong đo được cạnh đường dự đoán. Các sai lệch giữa hai đường được xếp thành sáu dạng.[7] TCVN 11855-1:2017 có Phụ lục D giải thích hình dạng đường cong I-V.[10]
| Dạng bất thường | Dấu hiệu trên đường cong | Nguyên nhân có thể[6][7] |
|---|---|---|
| Bậc thang hoặc vết khía | Dòng tụt thành bậc ở đoạn nằm ngang | Bóng che một phần, bẩn không đều, tế bào nứt, điốt bypass ngắn mạch |
| Isc thấp | Đường cong thấp xuống | Bẩn đều, bẩn ở mép tấm, suy giảm tấm pin, sai số đo bức xạ |
| Voc thấp | Đường cong hẹp lại | Đo sai nhiệt độ tế bào, điốt bypass ngắn mạch, PID, thiếu tấm |
| Góc gập tròn hơn | Góc gập không còn sắc | Lão hóa tấm pin |
| Độ dốc gần Voc giảm | Đoạn đứng nghiêng vào trong | Điện trở nối tiếp tăng |
| Độ dốc gần Isc tăng | Đoạn ngang chúc xuống | Điện trở song song giảm |

Bậc thang hoặc vết khía: bóng che, bẩn không đều, điốt bypass
Điốt bypass (bypass diode) là điốt mắc song song, ngược cực với một nhóm tế bào, dẫn điện khi tế bào bị che rơi vào phân cực ngược.[30]
Khi bóng che không đều, các điốt bypass dẫn và đường cong xuất hiện nhiều bậc hoặc điểm uốn.[13] Tấm lệch thông số trong chuỗi cũng tạo vết khía hoặc bậc trên đường cong.[6]
Cách biến tần tìm điểm công suất lớn nhất trên đường cong nhiều bậc thuộc bài Quét đa đỉnh MPPT trong cùng loạt thông số.

Isc thấp: đường cong bị hạ thấp
Đường cong thấp xuống có thể do bẩn đều, bẩn ở mép tấm, suy giảm tấm pin hoặc bức xạ thấp.[6] Bóng che dạng dải và gờ bẩn đọng ở mép dưới tấm cũng làm Isc đo thấp hơn dự đoán.[7]
Đo bức xạ thường là nguồn sai số lớn nhất trong phép đo hiệu năng quang điện.[7] Chọn sai model tấm trong cơ sở dữ liệu của máy quét cũng làm Isc đo thấp hơn dự đoán.[7]
Voc thấp: đường cong bị co hẹp
Nguyên nhân của Voc thấp gồm đo sai nhiệt độ tế bào, điốt bypass ngắn mạch, thiếu tấm trong chuỗi, dây bị kẹp và PID.[7] Suy giảm do điện thế cảm ứng (potential-induced degradation, PID) là hiện tượng tấm pin silic mất công suất khi chịu điện áp cao, do các ion linh động làm thay đổi điện trường trong lớp bán dẫn.[31]
Voc tụt gần bằng Voc của một tấm gợi ý chuỗi thiếu một tấm.[6] Voc tụt ít hơn gợi ý một hoặc nhiều nhóm tế bào bị nối tắt hoặc hoạt động không đúng.[6]

Góc gập tròn và độ dốc bất thường
Góc gập tròn hơn, khi xuất hiện riêng lẻ, nhiều khả năng là biểu hiện của quá trình lão hóa tấm pin.[7] Chuỗi có góc gập tròn cần được đo lại và theo dõi qua thời gian.[7]
Điện trở nối tiếp tăng làm đoạn gần thẳng đứng ở phía Voc nghiêng vào trong, tức độ dốc giảm.[6][13] Điện trở song song giảm làm đoạn gần nằm ngang ở phía Isc chúc xuống, tạo độ dốc âm gần Isc.[6][13]

Quy trình khoanh vùng lỗi sau khi đọc đường cong
Trình tự khoanh vùng lỗi theo dạng đường cong gồm sáu bước[6]:
- Kiểm tra hình dạng. Nếu có bậc thang, tìm bóng che, kể cả bóng che một phần tế bào.
- Tìm bẩn không đều và vết cháy trên mặt kính hoặc tấm nền sau.
- So với chuỗi lân cận bằng FF, rồi xem tỷ số Imp/Isc và Vmp/Voc.
- Nghi điện trở nối tiếp: chia đôi chuỗi kém và đo từng nửa.
- Nghi Isc thấp do bẩn: lau một chuỗi lúc trời quang gần trưa, dùng chuỗi bên cạnh làm đối chứng.
- Nghi Voc thấp: so Voc đo với Voc kỳ vọng để biết thiếu cả tấm hay chỉ một nhóm tế bào.

Cách chia đôi chuỗi tìm một tấm lỗi mất khoảng một phần ba thời gian so với đo lần lượt từng tấm.[7] Cách chia đôi có thể bỏ sót lỗi nhỏ ở nửa khỏe, vì các tấm khỏe hơn che lấp lỗi đó.[7]
7. Quét đường cong I-V có những giới hạn nào?
Cách đọc ở mục 6 dựa vào cảm biến, đường dự đoán và phép so giữa các chuỗi; mỗi yếu tố có giới hạn riêng.[7][5]

Kết quả phụ thuộc cảm biến bức xạ và nhiệt độ
Sai số đo bức xạ 1 % hoặc 2 % có thể lớn hơn hẳn sai số đo dòng và áp của máy quét.[7] Một dòng máy đo cầm tay ghi độ chính xác điện áp ±0,5 % ± 0,25 V và dòng điện ±0,5 % ± 0,04 A.[21] Cảm biến bức xạ đi kèm cùng dòng máy có độ chính xác ±2 %.[21]
Cách dùng chính dàn pin làm cảm biến bức xạ không thấy được bẩn đều và suy giảm Isc hoặc Voc.[6]
Quét trên biến tần khó tách riêng từng chuỗi
Biến tần chỉ có số đầu vào quét I-V hạn chế, nên thường không đo được riêng từng chuỗi.[5] Giám sát cấp chuỗi là phương án tối ưu để phát hiện và khoanh vùng phần lớn lỗi của dàn pin.[5]
Quét dày làm tăng tổn thất vận hành
Tần suất đo đường cong I-V cao làm tăng tổn thất vận hành, và thiết bị đo I-V có thể bị mài mòn không cần thiết.[5] Phép đo I-V cấp chuỗi trong hệ giám sát tự động cách ly chuỗi khỏi dàn trong 1 đến 2 giây.[5] Nếu cách ly 2 giây mỗi 40 phút, chuỗi bị tách khỏi dàn khoảng 0,08 % thời gian (số tự tính).
8. Ví dụ: đọc kết quả quét I-V của chuỗi 18 tấm 590 W
Ví dụ áp cách đo ở mục 4 và cách đọc ở mục 6 cho một chuỗi 18 tấm JA Solar JAM72D40-590/MB. Số đo là giả định minh họa.
Bước 1: tính giá trị kỳ vọng của chuỗi ở STC
Datasheet tấm ghi ở STC: Voc 52,37 V, Vmp 44,43 V, Isc 13,94 A, Imp 13,28 A, mỗi tấm có 3 điốt bypass.[4] Voc dự kiến của chuỗi được tính từ Voc của một môđun.[10]
- Voc kỳ vọng của chuỗi: 18 × 52,37 V = 942,66 V (số tự tính).
- Vmp kỳ vọng của chuỗi: 18 × 44,43 V = 799,74 V (số tự tính).
- Pmax kỳ vọng của chuỗi: 18 × 590 W = 10.620 W (số tự tính).
- Ví dụ giả định 18 tấm giống hệt nhau, nên Isc và Imp kỳ vọng của chuỗi lấy bằng 13,94 A và 13,28 A của một tấm.
- FF kỳ vọng: 10.620 W chia cho 942,66 V × 13,94 A, khoảng 0,81 (số tự tính).

Bước 2: quy đổi Voc theo nhiệt độ lúc đo
Giả định lần quét diễn ra ở bức xạ 850 W/m² và nhiệt độ tế bào 55 °C. Datasheet ghi hệ số nhiệt Voc −0,250 %/°C.[4] Công thức quy đổi ở mục 4 cho các bước sau[14]:
- Chênh lệch nhiệt độ so với STC: 55 °C − 25 °C = 30 °C.
- Hệ số nhân: 1 + (−0,250 / 100) × 30 = 0,925 (số tự tính).
- Voc chuỗi ở 55 °C: 942,66 V × 0,925, khoảng 871,96 V (số tự tính).
- Phần chênh do nhiệt độ: 942,66 V − 871,96 V = 70,70 V, khoảng 7,5 % (số tự tính).
Ví dụ giả định phần mềm máy đo đã quy đổi kết quả về STC theo IEC 60891.[23]

Bước 3: so kết quả với giá trị kỳ vọng
Giả định đường cong trơn, chỉ có một góc gập và không có độ dốc bất thường. Số đã quy về STC gồm Isc 13,80 A, Voc 925,0 V và Pmax 10.350 W.
- Isc thấp hơn kỳ vọng: (13,94 A − 13,80 A) chia 13,94 A, khoảng 1,0 % (số tự tính).
- Voc thấp hơn kỳ vọng: 942,66 V − 925,0 V = 17,66 V, khoảng 1,9 % (số tự tính).
- FF đo được: 10.350 W chia cho 925,0 V × 13,80 A, khoảng 0,81, bằng FF kỳ vọng (số tự tính).
- PF: 10.350 W chia 10.620 W, nhân 100, khoảng 97,5 % (số tự tính).
Đường cong có hình dạng bình thường và PF từ 90 % đến 100 % được xem là đạt.[7]
Bước 4: suy ra nguyên nhân và khoanh vùng tấm lỗi
Voc tụt ít hơn Voc của một tấm gợi ý một nhóm tế bào bị nối tắt hoặc hoạt động không đúng.[6] Mức hụt 17,66 V nhỏ hơn Voc 52,37 V của một tấm (số tự tính).
- Ví dụ giả định 3 điốt bypass chia tấm thành ba nhóm tế bào bằng nhau.
- Mỗi nhóm đóng góp khoảng 52,37 V chia 3, tức 17,46 V, gần bằng mức hụt 17,66 V (số tự tính).
- Người đo chia chuỗi thành hai nửa 9 tấm, đo lại từng nửa rồi tiếp tục chia đôi nửa có Voc hụt đến khi tìm ra tấm lỗi.[6]
9. Quét đường cong I-V theo IEC 62446-1, IEC 61829 và TCVN tại Việt Nam
Ví dụ ở mục 8 là một lần thử nghiệm đường cong I-V của chuỗi. Tại Việt Nam, phép thử này nằm trong TCVN 11855-1:2017, bản hoàn toàn tương đương IEC 62446-1:2016.[10]
TCVN 11855-1:2017 xếp thử nghiệm đường cong I-V vào Phân loại 2
TCVN 11855-1:2017 áp Phân loại 1 cho mọi hệ không phân biệt quy mô, còn Phân loại 2 được thiết kế cho hệ lớn hơn và phức tạp hơn.[10] Phân loại 1 gồm các phép thử thông mạch dây nối đất, cực tính, hộp kết nối, Voc, dòng chuỗi, chức năng và điện trở cách điện.[10]
Phân loại 2 gồm thử nghiệm đường cong I-V của chuỗi và kiểm tra ảnh nhiệt hồng ngoại (IR).[10] Các thử nghiệm Phân loại 1 phải được thực hiện và thông qua trước khi bắt đầu các thử nghiệm Phân loại 2.[10]

Thử nghiệm đường cong I-V thay được phép đo riêng Voc và Isc
Theo mục 5.3.4 của TCVN 11855-1:2017, thử nghiệm đường cong I-V là phương pháp thay thế chấp nhận được, không yêu cầu tách riêng thử nghiệm Voc và Isc.[10] Thử nghiệm đường cong I-V cũng độc lập với bộ nghịch lưu.[10]
Voc chuỗi phải khớp giá trị dự kiến trong khoảng 5 %
Mục 6.4 của TCVN 11855-1:2017 yêu cầu Voc đo của chuỗi khớp với giá trị dự kiến, thường trong khoảng 5 %.[10] Mục đích của phép đo Voc là kiểm tra các môđun trong chuỗi được đi dây đúng.[10]
Với chuỗi 18 tấm ở mục 8, khoảng 5 % ứng với khoảng 47 V, gần bằng Voc 52,37 V của một tấm (số tự tính). Mức hụt 1,9 % ở ví dụ mục 8 nằm trong khoảng 5 % này (số tự tính).
IEC 61829 và ấn bản tiêu chuẩn đang hiệu lực
IEC 61829:2015, ấn bản 2.0, quy định quy trình đo đặc tính dàn pin phẳng tại hiện trường và tính đến các máy quét I-V thương mại thông dụng.[20] Quy trình đo của IEC 61829 gồm lau tấm, kiểm tra bóng che, xác nhận bức xạ đồng đều, ngắt dàn và quy đổi kết quả. Kết quả sau đó được hiệu chỉnh tổn thất do bẩn.[17]
IEC 62446-1:2016 thay IEC 62446 năm 2009 và mở rộng phạm vi sang hệ lớn hơn, phức tạp hơn.[32] IEC 62446-1 hiện có bản hợp nhất IEC 62446-1:2016+AMD1:2018.[32] TCVN 11855-1:2017 dựa trên bản 2016, chưa gồm Sửa đổi 1 năm 2018.[10]
IEC ghi năm ổn định 2026 cho IEC 62446-1 và cho IEC 61829:2015.[32][20] Ấn bản 2 của IEC 62446-1 đang ở giai đoạn dự thảo CDV, mã IEC 82/2364/CDV:2025.[33]
10. Câu hỏi thường gặp về quét đường cong I-V
Q1I-V curve scanning là gì, có khác I-V curve tracing không?
Q2Quét đường cong I-V có làm biến tần ngừng phát điện không?
Q3Nên quét đường cong I-V bao lâu một lần?
Chưa có tiêu chuẩn nào quy định tần suất cho dữ liệu đường cong I-V trong vận hành. Với hệ giám sát tự động, tần suất gợi ý là 40 đến 60 phút một lần ở bức xạ trung bình đến cao.[5]
Q4Đường cong P-V khác đường cong I-V thế nào?
Q5Giám sát dòng chuỗi trên biến tần có thay được quét I-V không?
Q6Nên quét I-V từng tấm hay cả chuỗi?
Q7Quét đường cong I-V có thay được chụp ảnh nhiệt không?
Q8Quét bằng biến tần có cần cảm biến bức xạ không?
Q9Kết quả quét I-V có dùng để theo dõi suy giảm tấm pin qua các năm không?
Q10Quét đường cong I-V có giúp lên lịch vệ sinh tấm pin không?
Số liệu I-V cho biết bám bẩn có theo một kiểu nhất định không, như tập trung ở các tấm mép ngoài. Số liệu này hỗ trợ lập lịch vệ sinh và hướng việc vệ sinh vào đúng nhóm tấm.[5]
Q11Thử nghiệm đường cong I-V có bắt buộc khi nghiệm thu hệ điện mặt trời mái nhà không?
TCVN 11855-1:2017 áp Phân loại 1 cho mọi hệ, còn thử nghiệm đường cong I-V của chuỗi nằm trong Phân loại 2. Chú thích của mục 5.3.5 nhắc tới trường hợp khách hàng muốn đánh giá tính năng bằng thử nghiệm đường cong I-V.[10]
11. Việt Nam Solar và danh sách cửa hàng
Việt Nam Solar là nhà phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu điện mặt trời hàng đầu thế giới. Công ty hoạt động từ năm 2018, giữ vai trò tổng thầu EPC và đơn vị ESCO cho nhiều dự án. Đội ngũ kỹ thuật tư vấn chọn biến tần có chức năng quét đường cong I-V và đọc kết quả quét cho từng dự án. Khách hàng được hỗ trợ khảo sát tận nơi, thiết kế và lắp đặt trọn gói. Hệ thống cửa hàng trải ba miền giúp khách hàng xem sản phẩm thật và nhận báo giá nhanh.
Thông tin chi nhánh lấy theo danh sách cửa hàng của Việt Nam Solar.[35]

Tài liệu tham khảo từ nguồn quốc tế
- 1Morales-Aragonés, J. I., Dávila-Sacoto, M., González, L. G., Alonso-Gómez, V., Gallardo-Saavedra, S., & Hernández-Callejo, L. (2021). A Review of I-V Tracers for Photovoltaic Modules: Topologies and Challenges. Electronics, 10(11), 1283, MDPI.
- 2Beams, D. M. (2019). MyDAQ-compatible Curve-tracer Module for Introductory Electronics Laboratories. 2019 ASEE Annual Conference & Exposition, Tampa, Florida. ASEE.
- 3De La Torre, E. (n.d.). Solis I-V Curve Scanning Guide. Solis Inverters US Service.
- 4JA Solar. (2024). JAM72D40 580 to 605/MB datasheet, Global-EN-20241105A. JA Solar.
- 5Matam, M., Seigneur, H., & Smith, R. (2022). Best Practices Guide for Utility-Scale PV Monitoring with Intelligent Diagnostics Using String-Level I-V Curves and Machine Learning, Award No. DE-EE0008157. Florida Solar Energy Center, University of Central Florida.
- 6Hernday, P. (2011). Field Applications for I-V Curve Tracers. SolarPro, August/September 2011, Solmetric.
- 7Hernday, P. (2014). Solar I-V Curves: Interpreting Trace Deviations. SolarPro, August/September 2014, Solmetric.
- 8International Electrotechnical Commission. (2020). IEC 60904-1:2020 Photovoltaic devices, Part 1: Measurement of photovoltaic current-voltage characteristics, Edition 3.0, preview. IEC, bản xem trước trên VDE Verlag.
- 9Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). IV Curve. PVEducation.
- 10Bộ Khoa học và Công nghệ. (2017). TCVN 11855-1:2017 (IEC 62446-1:2016) Hệ thống quang điện (PV), Yêu cầu thử nghiệm, tài liệu và bảo trì, Phần 1: Hệ thống nối lưới. Thư Viện Pháp Luật.
- 11Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Short-Circuit Current. PVEducation.
- 12Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Open-Circuit Voltage. PVEducation.
- 13Arenas-Prado, J. A., Rangel-Rodriguez, A. H., Amezquita-Sanchez, J. P., et al. (2025). Automated Detection of Shading Faults in Photovoltaic Modules Using Convolutional Neural Networks and I-V Curves. Processes, 13, 2999, MDPI.
- 14Cunningham, J., Hernday, P., & Mokri, J. (2014). Commissioning for PV Performance, SunSpec Alliance Best Practice Guide 1, Draft Version 1. SunSpec Alliance.
- 15Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Fill Factor. PVEducation.
- 16Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Effect of Temperature. PVEducation.
- 17International Electrotechnical Commission. (2015). IEC 61829:2015 Edition 2.0, preview. IEC, bản xem trước trên Accuris.
- 18Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Series Resistance. PVEducation.
- 19Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Shunt Resistance. PVEducation.
- 20International Electrotechnical Commission. (2015). IEC 61829:2015 Photovoltaic (PV) array, On-site measurement of current-voltage characteristics. IEC Webstore.
- 21Solmetric Corporation. (2014). PV Analyzer I-V Curve Tracer PVA-1000S datasheet, August 2014. Solmetric.
- 22Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Nominal Operating Cell Temperature. PVEducation.
- 23Estonian Centre for Standardisation and Accreditation. (2021). EVS-EN IEC 60891:2021 Photovoltaic devices, Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics. EVS.
- 24SMA Solar Technology AG. (n.d.). I-V diagnostic functions. SMA Technical Documentation.
- 25Fluke Corporation. (n.d.). PVA-1500 Series PV Analyzer, I-V Curve Tracer. Fluke.
- 26Huawei Digital Power. (n.d.). Smart I-V Curve Diagnosis, SmartLogger and SmartPVMS edition. Huawei.
- 27Ginlong (Solis) Technologies. (n.d.). Datasheet S5-GC(25-50)K-AU. Ginlong.
- 28Huawei Digital Power. (n.d.). SUN2000-185KTL-H1 Smart String Inverter Datasheet. Huawei.
- 29Sungrow Power Supply. (2019). SG110CX Datasheet, Version 1.4. Sungrow.
- 30Honsberg, C., & Bowden, S. (n.d.). Bypass Diodes. PVEducation.
- 31International Electrotechnical Commission. (2025). IEC TS 62804-1:2025 Photovoltaic (PV) modules, Test methods for the detection of potential-induced degradation, Part 1: Crystalline silicon. IEC Webstore.
- 32International Electrotechnical Commission. (2016). IEC 62446-1:2016 Photovoltaic (PV) systems, Requirements for testing, documentation and maintenance, Part 1: Grid connected systems, Documentation, commissioning tests and inspection. IEC Webstore.
- 33VDE Verlag. (2026). E DIN EN IEC 62446-1 VDE 0126-23-1:2026-01, Photovoltaic (PV) systems, Requirements for testing, documentation and maintenance, Part 1: Grid connected systems (draft, IEC 82/2364/CDV:2025). VDE Verlag.
- 34Huawei Digital Power. (n.d.). Smart I-V Curve Diagnosis. Huawei.
- 35Việt Nam Solar. (n.d.). Danh sách cửa hàng và hệ thống chi nhánh. Công ty TNHH Việt Nam Solar.
Bài viết do đội ngũ 50 kỹ sư của Công ty TNHH Việt Nam Solar biên soạn và kiểm duyệt. Công ty hoạt động liên tục trong lĩnh vực điện mặt trời từ năm 2018, đã khảo sát, thiết kế và thi công hàng nghìn công trình trên cả nước, đồng thời là nhà phân phối chính hãng hơn 20 thương hiệu biến tần, tấm pin và pin lưu trữ. Mọi kỹ sư tham gia biên soạn đều nắm chứng chỉ hành nghề về điện và xây dựng do cơ quan quản lý Nhà nước cấp.
Việt Nam Solar hoạt động với đầy đủ tư cách pháp nhân, gồm Giấy phép hoạt động điện lực số 175/GP-SCT do Sở Công Thương cấp, Giấy phép năng lực hoạt động xây dựng HCM-00076550 công bố trên cổng thông tin Bộ Xây dựng, cùng nhãn hiệu độc quyền số 604703 do Cục Sở hữu trí tuệ cấp văn bằng bảo hộ. Công ty duy trì ba chứng nhận hệ thống quản lý còn hiệu lực gồm ISO 9001:2015, ISO 14001:2018 và ISO 45001:2018, trạng thái hiệu lực xác minh trên IAF CertSearch.
Mọi số liệu kỹ thuật, thông tin pháp lý và mốc thời gian nêu trong bài đều được đối chiếu với hồ sơ chính hãng của nhà sản xuất và văn bản pháp luật hiện hành trước khi xuất bản, để nội dung công bố có thể kiểm chứng độc lập.




































