一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，包括电容负载组合，该电容负载组合与待测光伏组件连接构成测试回路，且测试回路中接入有总开关，电容负载组合中每个电容负载分别各自由独立的负载开关控制，还包括电压采样电路，电压采样电路与待测光伏组件连接构成电压采集回路。本发明专利技术通过组合电容负载测试电路设计，在实现全量程范围内快速IV扫描测试的同时，也能保证全量程范围内IV性能扫描数据的充分采样。

【技术实现步骤摘要】
一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备
本专利技术涉及光伏组件测试设备领域，具体是一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备。
技术介绍
随着全国各地光伏电站的大力建设，国家对光伏电站的验收评估和日常跟踪维护要求越来越高，对电站的核心发电单元-光伏组串组件进行IV性能测试是其中的一个重要考核指标。由于户外环境的差异，在对组串组件进行IV性能测试时，需要将测试结果转换到STC条件下后再与被测组串组件标称功率进行比对。为保证STC转换结果的准确性，一方面要求对组串组件进行IV性能扫描时的采样点数要充分，另一方面要求缩短IV扫描测试时间，以降低测试期间辐照度、环境温度的变化对STC转换结果准确性的影响。目前市面上的户外光伏组串组件IV性能检测设备主要基于电子负载和电容负载两种方式。基于电子负载的检测设备在保证IV性能扫描采样点数充分的条件下，针对小功率组件可采用连续扫描方式缩短测试时间，但对于大功率组串只能采用脉冲扫描方式，脉冲方式不可避免地会延长测试时间。基于电容负载的检测设备相对于电子负载可大大缩短测试时间，但对于小量程组串组件采用同一电容负载时由于电容充电时间即测试时间极其迅速，在IV性能扫描期间无法进行充分采样。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有设备的不足，提供一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备。在实现全量程范围内快速IV扫描测试的同时，也能保证全量程范围内IV性能扫描数据的充分采样。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，其特征在于：包括电容负载组合，该电容负载组合与待测光伏组件连接构成测试回路，且测试回路中接入有总开关，由总开关控制测试回路的通断，电容负载组合由多个电容负载构成，每个电容负载分别各自由独立的负载开关控制其接入电容负载组合或从电容负载组合中断开，还包括电压采样电路，电压采样电路与待测光伏组件连接构成电压采集回路。所述的一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，其特征在于：所述电容负载组合，由多个电容负载相互并联而成，每个支路中电容负载分别与各自对应的负载开关串联。所述的一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，其特征在于：还包括放电电路，放电电路与电容负载组合连接构成放电回路，且放电回路中接入有控制放电回路通断的放电控制开关。所述的一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，其特征在于：由总开关、负载开关和放电控制开关构成开关电路。所述的一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，其特征在于：还包括电流采样电路，电流采样电流串接入测试回路。一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试方法，其特征在于：在对待测光伏组串组件进行IV性能扫描测试前首先断开整个测试回路，由电压采样电路进行电压采样，读取待测光伏组件的开路电压；然后开关电路根据开路电压量程切换选择对应电容负载，电容负载选择完毕进行IV性能扫描测试，测试完毕断开整个测试回路，并连通放电回路对各个电容负载进行放电。本专利技术提供了一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，在实现全量程范围内快速IV扫描测试的同时，也能保证全量程范围内IV性能扫描数据的充分采样。本专利技术能有效提高户外光伏组串组件IV性能测试结果转换到SIC条件后的准确性。附图说明图1是本专利技术的基于组合电容负载的测试电路示意图。具体实施方式一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，包括电容负载组合，该电容负载组合与待测光伏组件连接构成测试回路，且测试回路中接入有总开关，由总开关控制测试回路的通断，电容负载组合由多个电容负载构成，每个电容负载分别各自由独立的负载开关控制其接入电容负载组合或从电容负载组合中断开，还包括电压采样电路，电压采样电路与待测光伏组件连接构成电压采集回路。本专利技术中的电容负载组合，由多个电容负载相互并联而成，每个支路中电容负载分别与各自对应的负载开关串联。本专利技术还包括放电电路，放电电路与电容负载组合连接构成放电回路，且放电回路中接入有控制放电回路通断的放电控制开关。本专利技术中由总开关、负载开关和放电控制开关构成开关电路。本专利技术还包括电流采样电路，电流采样电流串接入测试回路。一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试方法，在对待测光伏组串组件进行IV性能扫描测试前首先断开整个测试回路，由电压采样电路进行电压采样，读取待测光伏组件的开路电压；然后开关电路根据开路电压量程切换选择对应电容负载，电容负载选择完毕进行IV性能扫描测试，测试完毕断开整个测试回路，并连通放电回路对各个电容负载进行放电。具体实施例：由实际试验经验可知，电容实际充电时间约为3CUOC/ISC，其中C为电容负载容值，UOC为被测组串组件开路电压，ISC为被测组串组件短路电流。检测设备电压测试范围为15V～1kV（Umax＝1kV），电流测试范围为0.5A～20A（Imax＝20A）。在整个充电过程中采样1000个点，所选择的A/D采样芯片两次数据转换之间的时间间隔为1us，故转换时间应不低于1000us，再加上要对转换结果进行判断，考虑一定的安全余量，采样时间应不低于2ms。为保证小电压大电流（UOC1＝15V，ISC1＝20A）也能获取足够的采样时间，采样时间应满足：T1=3CUOC1/ISC1>0.002（1）同时也要保证在小电流大电压（UOC2＝1000V，ISC2＝0.5A）的情况下充电时间不应过长，避免由于辐照度变化造成的对测试精度影响，一般认为0.5s时间内辐照度稳定不变，故充电时间应不超过0.5s，则：T2=3CUOC2/ISC2≤0.5（2）根据公式（1）和（2），在全量程内无法通过选择单个固定充电电容满足上述测试时间要求。为此，本专利技术采用组合电容的方法来满足不同量程内的测试时间要求。具体各量程的电容容值计算如下：1）15V～90V分别将小电压大电流（UOC1＝15V，ISC1＝20A）和小电流大电压（UOC2＝90V，ISC2＝0.5A）两种条件代入公式（1）和（2），经计算，此量程内电容值选取为0.9mF。2）90V～500V分别将小电压大电流（UOC1＝90V，ISC1＝20A）和小电流大电压（UOC2＝500V，ISC2＝0.5A）两种条件代入公式（1）和（2），经计算，此量程内电容值选取为0.15mF。3）500V～1000V分别将小电压大电流（UOC1＝500V，ISC1＝20A）和小电流大电压（UOC2＝1000V，ISC2＝0.5A）两种条件代入公式（1）和（2），经计算，此量程内电容值选取为0.05mF。如图1所示，图1为组合电容负载测试电路示意框图，其中电容负载C1为0.1mF，C2为0.05mF，C3为0.75mF。在设备进行IV性能扫描测试前，断开开关S1即断开整个电容负载，由电压采样电路进行开路电压采样，当被测组串组件开路电压UOC处于量程（15V～90V）内，由开关控制电路将开关W1、W2同时闭合使C1、C2、C3并联得到组合电容值为0.9mF。当开路电压UOC处于量程（90V～500V）内，将开关W1闭合，开关W2断开使C1、C2并联得到组合电容值为0.15mF。当开路电压UOC处于量程（50本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，其特征在于：包括电容负载组合，该电容负载组合与待测光伏组件连接构成测试回路，且测试回路中接入有总开关，由总开关控制测试回路的通断，电容负载组合由多个电容负载构成，每个电容负载分别各自由独立的负载开关控制其接入电容负载组合或从电容负载组合中断开，还包括电压采样电路，电压采样电路与待测光伏组件连接构成电压采集回路。

【技术特征摘要】
1.一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，其特征在于：包括电容负载组合，该电容负载组合与待测光伏组件连接构成测试回路，且测试回路中接入有总开关，由总开关控制测试回路的通断，电容负载组合由多个电容负载构成，每个电容负载分别各自由独立的负载开关控制其接入电容负载组合或从电容负载组合中断开，还包括电压采样电路，电压采样电路与待测光伏组件连接构成电压采集回路。2.根据权利要求1所述的一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，其特征在于：所述电容负载组合，由多个电容负载相互并联而成，每个支路中电容负载分别与各自对应的负载开关串联。3.根据权利要求1所述的一种基于组合电容的自适应量程光伏组件快速测试设备，其特征在于：还包括放电电路，放电电路与电容负载组合连接构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王传才，钱彬，毛翌春，朱文星，朱炬，韩国华，年夫来，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：安徽,34