一种便携式光伏组件V-I测试仪及光伏组件测试系统技术方案

技术编号:15254087 阅读:224 留言:0更新日期:2017-05-02 20:01
本发明专利技术提供一种便携式光伏组件V‑I测试仪及光伏组件测试系统,包括:主机;主机包括:电源单元和控制单元;AD采集模块用于测量光伏组件的电压和电流,并将测量电压和电流值传输至单片机;单片机将接收的数据信息进行筛查,处理,对采集的光伏组件数据进行分析、统计及存储,并将采集的光伏组件数据与对应的阈值对比分析后,输出至显示模块进行显示。便携式光伏组件V‑I测试仪对大功率光伏组件输入电压进行分压计算,测量范围大,既能在安全测量范围内使用,又能提高测量精度;电路原理设计精炼,元器件布局合理,整机体积大大减小,携带方便。主机附带红外测温仪,可辅助主机进行温度修正,提高测量精度。

A portable PV module V I testing instrument and testing system of photovoltaic modules

The invention provides a portable PV module V I test system, instrument and photovoltaic module includes: a host machine comprises a power supply unit; and a control unit; AD acquisition module for measuring the voltage and current of PV module, and the measured voltage and current values are transmitted to the single chip machine; single chip will receive the data screening, processing, analysis, statistics and storage of photovoltaic module data acquisition, analysis and contrast threshold acquisition of PV modules and the corresponding data, output to the display module for display. V I portable PV tester for high power photovoltaic module input voltage divider calculation, large measuring range, can be used in safety measurement range and measurement precision can be improved; the design of circuit principle refining, components layout is reasonable, the volume is greatly reduced, easy to carry. The host is equipped with infrared thermometer, which can be used to adjust the temperature of the host.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏组件领域,尤其涉及一种便携式光伏组件V-I测试仪及测试系统。
技术介绍
能源是人类社会存在与发展的重要物质基础。随着人类工业文明的日趋发展,电力的需求量也随之增长,能源问题越来越受到重视和关注。当前,全球能源以石油、煤炭、天然气等化石能源为主体。其中,化石能源是不可再生资源,大量消耗终将枯竭,并且在生产和消费过程中伴随着大量污染物的排放,破坏全球生态环境。随着化石能源的大量开采与利用,人类面对的能源危机问题日趋严重。因此,目前能源发展战略的首要任务是调整能源现有结构,寻求一种新的可再生洁净能源来替代越来越紧缺的矿物能源。目前,太阳能是一种利用形式。其中光伏组件是暴露在太阳光下面就会产生直流电的发电装置,它由近似全部都是以半导体物料制成的固体光伏电池构成。对于光伏组件输出特性现场测试方面,传统的光伏伏安特性测试方法为可变功率电阻器现场测试方法。将可变功率电阻器作为光伏组件输出的负载,不停的手动调节电阻器的阻值,在此过程中通过电流表和电压表不断检测电路的电流和电压。此测试方法控制繁琐,采样点有限,采样时间较长,考虑到采集过程中外界环境的变化,采样点的误差比较大。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中的不足,本专利技术提供一种便携式光伏组件V-I测试仪,包括:主机;主机包括:电源单元和控制单元;控制单元包括:单片机、AD采集模块、显示模块;电源单元包括:供电模块、充电模块以及用于给测试仪内部元件供电的供电电池;供电模块、充电模块分别与供电电池电连接,供电模块与供电电池的供电端连接,供电模块用于对供电电池的供电电压进行变压稳压;充电模块与供电电池的充电端连接,充电模块用于对供电电池的充电电压进行稳压;显示模块和AD采集模块分别与单片机连接,AD采集模块用于测量光伏组件的电压和电流,并将测量电压和电流值传输至单片机;单片机用于接收AD采集模块采集的数据信息,将接收的数据信息进行筛查,处理,对采集的光伏组件数据进行分析、统计及存储,并将采集的光伏组件数据与对应的阈值对比分析后,输出至显示模块进行显示。优选地,还包括:从机;主机还包括:主机数据通信模块;从机包括:从机数据通信模块,从机处理器,从机储存模块;从机数据通信模块与主机数据通信模块通信连接,用于使主机与从机进行数据交互;从机储存模块用于储存太阳能光伏组件的各项标准参数,标准参数包括:光照强度,温度数据,电流数据,电压数据;从机处理器用于通过从机数据通信模块与主机数据通信模块通信连接,向主机发送太阳能光伏组件的各项标准参数,供主机对采集的光伏组件数据进行分析、统计。优选地,控制单元还包括:测试电路;测试电路包括:电阻R20,电阻R21,电阻R22,电阻R23,电阻R24,开关端一,开关端二,开关端三,开关端四,开关端五,接入端一,接入端二,接入端三,接入端四,电流互感器,电容C11,常开继电器K1,常开继电器K2,常开继电器K3,输出端一,输出端二;常开继电器K1的两端分别与开关端一和开关端二连接,开关端三和开关端五分别与常开继电器K2的两端连接,开关端四和开关端五分别与常开继电器K3的两端连接;接入端一,输出端一,开关端一,电阻R20第一端同时连接,电阻R20第二端,接入端二,电阻R21第一端同时连接,电阻R21第二端,输出端二,电流互感器一号脚同时连接,开关端二,电容C11第一端,电阻R22第一端,电阻R23第一端同时连接,电容C11第二端,电阻R24第二端,接入端四,电流互感器二号脚同时连接,电阻R22第二端与接入端三连接,电阻R23第二端与开关端四连接,开关端五,接入端三,电阻R24第一端同时连接;电流互感器三号脚接电源,四号脚接AD采集模块,五号脚接地。优选地,控制单元还包括:继电器控制单元;继电器控制单元与单片机连接,继电器控制单元包括:第一继电器控制电路,第二继电器控制电路,第三继电器控制电路;第一继电器控制电路包括:电阻R1,电阻R2,二极管D1,三极管Q1,继电器K1控制线圈,常开继电器K1;第一继电器控制电路的输入端与单片机连接用于接收单片机的输入控制信号,电阻R1的第一端与第一继电器控制电路的输入端连接,电阻R1的第二端分别与电阻R2第一端和三极管Q1的基极连接,电阻R2第二端和三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的集电极分别与二极管D1阳极和继电器K1控制线圈第一端连接,二极管D1阴极和继电器K1控制线圈第二端分别连接电源,常开继电器K1的两端分别连接接入端一,接入端二;第二继电器控制电路包括:电阻R3,电阻R4,二极管D2,三极管Q2,继电器K2控制线圈,常开继电器K2;第二继电器控制电路的输入端与单片机连接用于接收单片机的输入控制信号,电阻R3的第一端与第一继电器控制电路的输入端连接,电阻R3的第二端分别与电阻R4第一端和三极管Q2的基极连接,电阻R4第二端和三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的集电极分别与二极管D2阳极和继电器K2控制线圈第一端连接,二极管D2阴极和继电器K2控制线圈第二端分别连接电源,常开继电器K2的两端分别连接接入端三,接入端五;第三继电器控制电路包括:电阻R5,电阻R6,二极管D3,三极管Q3,继电器K3控制线圈,常开继电器K3;第三继电器控制电路的输入端与单片机连接用于接收单片机的输入控制信号,电阻R5的第一端与第一继电器控制电路的输入端连接,电阻R5的第二端分别与电阻R6第一端和三极管Q3的基极连接,电阻R5第二端和三极管Q3的发射极接地,三极管Q3的集电极分别与二极管D3阳极和继电器K3控制线圈第一端连接,二极管D3阴极和继电器K3控制线圈第二端分别连接电源,常开继电器K3的两端分别连接接入端四,接入端五。优选地,供电模块包括:升压电路,降压电路;升压电路包括:升压芯片U11,电阻RP1,电阻RP2,电阻RP3,电阻RP4,电容CP1,电容CP2,电容CP3,电容CP4,电容CP5,二极管DP1,二极管DP2,电感LP1,电感LP2;升压电路输入端接入供电电池,电容CP1第一端,电感LP1第一端,升压芯片U11五号脚,升压电路输入端同时连接,电容CP1第二端接地,电容CP5第一端接电容CP1第二端,电容CP5第二端接地,电感LP1第二端,升压芯片U11四号脚,二极管DP1阳极同时连接,二极管DP1阴极,电容CP2第一端,电容CP3第一端,电阻RP4第二端,二极管DP2阳极同时连接,电容CP2第二端接地,电容CP3第二端接地,二极管DP2阴极通过电感LP2接升压电路输出端;升压芯片U11一号脚通过电阻RP1和电容CP4接地,升压芯片U11三号脚接地,升压芯片U11二号脚,电阻RP2第二端,电阻RP3第一端同时连接,电阻RP2第一端接地,电阻RP3第二端接电阻RP4第一端;降压电路包括:降压芯片U12,电容CJ1,电容CJ2,电容CJ3,二极管DJ1,二极管DJ2,电感LJ1,电阻RJ1,电阻RJ2;降压电路输入端接供电电池,降压芯片U12一号脚,电容CJ1第一端接降压电路输入端,电容CJ1第二端,降压芯片U12五号脚,三号脚,六号脚,二极管DJ1阳极,电容CJ2第二端,电阻RJ2第二端,电容CJ3第二端同时接地,降压芯片U12二号脚分别与二极管DJ1阴极和电感LJ1第一端连接,降压芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式光伏组件V‑I测试仪,其特征在于,包括:主机;主机包括:电源单元和控制单元;控制单元包括:单片机、AD采集模块、显示模块;电源单元包括:供电模块、充电模块以及用于给测试仪内部元件供电的供电电池;供电模块、充电模块分别与供电电池电连接,供电模块与供电电池的供电端连接,供电模块用于对供电电池的供电电压进行变压稳压;充电模块与供电电池的充电端连接,充电模块用于对供电电池的充电电压进行稳压;显示模块和AD采集模块分别与单片机连接,AD采集模块用于测量光伏组件的电压和电流,并将测量电压和电流值传输至单片机;单片机用于接收AD采集模块采集的数据信息,将接收的数据信息进行筛查,处理,对采集的光伏组件数据进行分析、统计及存储,并将采集的光伏组件数据与对应的阈值对比分析后,输出至显示模块进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种便携式光伏组件V-I测试仪,其特征在于,包括:主机;主机包括:电源单元和控制单元;控制单元包括:单片机、AD采集模块、显示模块;电源单元包括:供电模块、充电模块以及用于给测试仪内部元件供电的供电电池;供电模块、充电模块分别与供电电池电连接,供电模块与供电电池的供电端连接,供电模块用于对供电电池的供电电压进行变压稳压;充电模块与供电电池的充电端连接,充电模块用于对供电电池的充电电压进行稳压;显示模块和AD采集模块分别与单片机连接,AD采集模块用于测量光伏组件的电压和电流,并将测量电压和电流值传输至单片机;单片机用于接收AD采集模块采集的数据信息,将接收的数据信息进行筛查,处理,对采集的光伏组件数据进行分析、统计及存储,并将采集的光伏组件数据与对应的阈值对比分析后,输出至显示模块进行显示。2.根据权利要求1所述的便携式光伏组件V-I测试仪,其特征在于,还包括:从机;主机还包括:主机数据通信模块;从机包括:从机数据通信模块,从机处理器,从机储存模块;从机数据通信模块与主机数据通信模块通信连接,用于使主机与从机进行数据交互;从机储存模块用于储存太阳能光伏组件的各项标准参数,标准参数包括:光照强度,温度数据,电流数据,电压数据;从机处理器用于通过从机数据通信模块与主机数据通信模块通信连接,向主机发送太阳能光伏组件的各项标准参数,供主机对采集的光伏组件数据进行分析、统计。3.根据权利要求1所述的便携式光伏组件V-I测试仪,其特征在于,控制单元还包括:测试电路;测试电路包括:电阻R20,电阻R21,电阻R22,电阻R23,电阻R24,开关端一,开关端二,开关端三,开关端四,开关端五,接入端一,接入端二,接入端三,接入端四,电流互感器,电容C11,常开继电器K1,常开继电器K2,常开继电器K3,输出端一,输出端二;常开继电器K1的两端分别与开关端一和开关端二连接,开关端三和开关端五分别与常开继电器K2的两端连接,开关端四和开关端五分别与常开继电器K3的两端连接;接入端一,输出端一,开关端一,电阻R20第一端同时连接,电阻R20第二端,接入端二,电阻R21第一端同时连接,电阻R21第二端,输出端二,电流互感器一号脚同时连接,开关端二,电容C11第一端,电阻R22第一端,电阻R23第一端同时连接,电容C11第二端,电阻R24第二端,接入端四,电流互感器二号脚同时连接,电阻R22第二端与接入端三连接,电阻R23第二端与开关端四连接,开关端五,接入端三,电阻R24第一端同时连接;电流互感器三号脚接电源,四号脚接AD采集模块,五号脚接地。4.根据权利要求3所述的便携式光伏组件V-I测试仪,其特征在于,控制单元还包括:继电器控制单元;继电器控制单元与单片机连接,继电器控制单元包括:第一继电器控制电路,第二继电器控制电路,第三继电器控制电路;第一继电器控制电路包括:电阻R1,电阻R2,二极管D1,三极管Q1,继电器K1控制线圈,常开继电器K1;第一继电器控制电路的输入端与单片机连接用于接收单片机的输入控制信号,电阻R1的第一端与第一继电器控制电路的输入端连接,电阻R1的第二端分别与电阻R2第一端和三极管Q1的基极连接,电阻R2第二端和三极管Q1的发射极接地,三极管Q1的集电极分别与二极管D1阳极和继电器K1控制线圈第一端连接,二极管D1阴极和继电器K1控制线圈第二端分别连接电源,常开继电器K1的两端分别连接接入端一,接入端二;第二继电器控制电路包括:电阻R3,电阻R4,二极管D2,三极管Q2,继电器K2控制线圈,常开继电器K2;第二继电器控制电路的输入端与单片机连接用于接收单片机的输入控制信号,电阻R3的第一端与第一继电器控制电路的输入端连接,电阻R3的第二端分别与电阻R4第一端和三极管Q2的基极连接,电阻R4第二端和三极管Q2的发射极接地,三极管Q2的集电极分别与二极管D2阳极和继电器K2控制线圈第一端连接,二极管D2阴极和继电器K2控制线圈第二端分别连接电源,常开继电器K2的两端分别连接接入端三,接入端五;第三继电器控制电路包括:电阻R5,电阻R6,二极管D3,三极管Q3,继电器K3控制线圈,常开继电器K3;第三继电器控制电路的输入端与单片机连接用于接收单片机的输入控制信号,电阻R5的第一端与第一继电器控制电路的输入端连接,电阻R5的第二端分别与电阻R6第一端和三极管Q3的基极连接,电阻R5第二端和三极管Q3的发射极接地,三极管Q3的集电极分别与二极管D3阳极和继电器K3控制线圈第一端连接,二极管D3阴极和继电器K3控制线圈第二端分别连接电源,常开继电器K3的两端分别连接接入端四,接入端五。5.根据权利要求1或2所述的便携式光伏组件V-I测试仪,其特征在于,供电模块包括:升压电路,降压电路;升压电路包括:升压芯片U11,电阻RP1,电阻RP2,电阻RP3,电阻RP4,电容CP1,电容CP2,电容CP3,电容CP4,电容CP5,二极管DP1,二极管DP2,电感LP1,电感LP2;升压电路输入端接入供电电池,电容CP1第一端,电感LP1第一端,升压芯片U11五号脚,升压电路输入端同时连接,电容CP1第二端接地,电容CP5第一端接电容CP1第二端,电容CP5第二端接地,电感LP1第二端,升压芯片U11四号脚,二极管DP1阳极同时连接,二极管DP1阴极,电容CP2第一端,电容CP3第一端,电阻RP4第二端,二极管DP2阳极同时连接,电容CP2第二端接地,电容CP3第二端接地,二极管DP2阴极通过电感LP2接升压电路输出端;升压芯片U11一号脚通过电阻RP1和电容CP4接地,升压芯片U11三号脚接地,升压芯片U11二号脚,电阻RP2第二端,电阻RP3第一端同时连接,电阻RP2第一端接地,电阻RP3第二端接电阻RP4第一端;降压电路包括:降压芯片U12,电容CJ1,电容CJ2,电容CJ3,二极管DJ1,二极管DJ2,电感LJ1,电阻RJ1,电阻RJ2;降压电路输入端接供电电池,降压芯片U12一号脚,电容CJ1第一端接降压电路输入端,电容CJ1第二端,降压芯片U12五号脚,三号脚,六号脚,二极管DJ1阳极,电容CJ2第二端,电阻RJ2第二端,电容CJ3第二端同时接地,降压芯片U12二号脚分别与二极管DJ1阴极和电感LJ1第一端连接,降压芯片U12四号脚分别与电阻RJ1第二端和电阻RJ2第一端连接,电感LJ1第二端,电容CJ2第一端,电阻RJ1第一端,电容CJ3第一端,二极管DJ2阳极同时连接,二极管DJ2阴极接降压电路输出端。6.根据权利要求1或2所述的便携式光伏组件V-I测试仪,其特征在于,供电模块还包括:稳压电路和变压电路;稳压电路包括:电阻RU1,电阻RU2,电阻RU3,电阻RU...

【专利技术属性】
技术研发人员:李杰于友刘世伟石坚
申请(专利权)人:山东辰宇稀有材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1