一种太阳能电池组件IV-EL一体机测试仪制造技术

本发明专利技术公开了一种太阳能电池组件IV‑EL一体机测试仪，包括测试箱体及电控柜，测试箱体兼容有IV测试的太阳光模拟光源以及EL缺陷测试的EL相机，电控柜内兼容有IV测试的电路控制模块和EL测试的电路控制模块。本发明专利技术通过将IV测试和EL测试的两种组件测试功能柔和在一台设备中，使其同时具备IV测试功能和EL测试功能。本发明专利技术的优点是：降低了设备生产占地面积，避免了测试过程中，需人工多次搬运，多次连接等繁琐步骤，降低了不良率的产生；增强了设备的兼容性好、利用率高，可适应更宽功率范围内的组件测试。

An Integrated IV-EL Tester for Solar Cell Modules

The invention discloses an integrated computer tester for solar cell module IV EL, which comprises a test box and an electronic control cabinet, a solar analog light source compatible with IV test and an EL camera for EL defect test, a circuit control module compatible with IV test and a circuit control module compatible with EL test in the electronic control cabinet. By softening the test functions of the two components of IV test and EL test in a device, the device has both IV test function and EL test function. The invention has the advantages of reducing the production area of the equipment, avoiding the tedious steps such as manual multiple handling and multiple connections in the testing process, reducing the generation of the defective rate, enhancing the compatibility of the equipment, high utilization rate and adapting to the component testing in a wider power range.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池组件IV-EL一体机测试仪
本专利技术涉及光伏检测
，具体的说是涉及一种太阳能电池组件IV-EL一体机测试仪。
技术介绍
目前市场上，用于IV-EL一体测试的设备主要有分体式和立式：其中，分体式是指将用于太阳能电池组件内部缺陷检的EL测试仪及用于太阳能电池组件伏安特性检测的IV测试仪这两种分体独立式的设备，结合在一起使用，即EL测试仪独立一个机柜，IV测试仪独立一个机柜，采用这种分体相结合的测试设备结构进行组件内部缺陷检测及伏安特性检测时，其缺点是：(1)占地面积大；(2)工作时，需要人工进行多次搬运，多次连接等繁琐步骤；(3)在搬运的过程中，不可避免的会使组件产生人为因素的损伤或其它非人为因素的损伤，大大增加了不良率的产生；其中，立式是具有太阳能电池组件内部缺陷检测的功能模块与用于太阳能电池组件伏安特性检测的功能模块结合在一个立式机柜内，其缺点是：(1)测试组件的宽度只能测试250W以上的组件，占地面积大(2)当使用标准组件IV测试仪生产时，测试效率低；(3)兼容性低，设备利用率低。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术的目的在于提供一种占地面小、测试效率高、兼容性高、设备利用率高的太阳能电池组件IV-EL一体机测试仪。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种太阳能电池组件IV-EL一体机测试仪，包括测试箱体和设于测试箱体一侧的电控柜，所述测试箱体内设有太阳光模拟光源、EL相机及辐照度传感器，在所述测试箱体顶部设有钢化台面玻璃，在所述电控柜内设有工控机、数据采集板、太阳光模拟光源系统、控制板及电流可调电源；所述测试箱体与所述电控柜为一个整机结构；所述太阳光模拟光源为氙灯光源且数量为四个，分设在所述测试箱体内底壁的四个角处，每个所述太阳光模拟光源包含一氙灯罩、一氙灯及一均光玻璃，所述氙灯罩固定在所述测试箱体内底壁上，所述氙灯设置在所述氙灯罩内，所述均光玻璃设置在所述氙灯罩的罩口处且位于氙灯上方，在所述氙灯与均光玻璃之间还设有一滤光片；所述EL相机数量为两个，位于四个太阳光模拟光源中间且并排设置在所述测试箱体内底壁上；所述辐照度传感器数量为两个，分设在所述测试箱体左右两侧壁的上部；所述工控机分别与所述数据采集板、两个EL相机及控制板电性连接，所述工控机用于分别获取由数据采集板采集到的待测太阳能电池组件的IV特性数据及由EL相机采集到的待测太阳能电池组件的内部缺陷图像信息，进而调试、运行其内部嵌设有的IV测试软件和EL缺陷检测软件工作，实现人机交互；所述数据采集板分别与所述辐照度传感器及太阳光模拟光源系统电性连接，所述数据采集板用于采集由辐照度传感器采集到的太阳光模拟光源发出的光强数据和待测太阳能电池组件在太阳光模拟光源照射下产生的测试电流、电压数据；所述太阳光模拟光源系统与四个所述太阳光模拟光源电性连接，所述太阳光模拟光源系统用于控制四个太阳光模拟光源工作，发出需要的太阳能光模拟光照信号；所述控制板与所述电流可调电源电性连接，所述控制板用于与工控机通信，控制电流可调电源输出与待测太阳能电池组件相匹配的测试电流值，所述电流可调电源用于与待测太阳能电池组件连接，并输出与待测太阳能电池组件相匹配的测试电流。上述技术方案中，所述太阳光模拟光源系统包含一个氙灯控制板、四个氙灯充电板及四个氙灯驱动板，所述氙灯控制板分别与所述数据采集板及四个氙灯充电板电性连接，每个所述氙灯充电板对应与一个氙灯驱动板电性连接，每个所述氙灯驱动板对应与氙灯电性连接，每个所述氙灯充电板及氙灯驱动板还对应与一个超级电容组电性连接。上述技术方案中，所述数据采集板包含第一单片机芯片、第二单片机芯片、电流采样电路单元模块、电压采样电路单元模块、电子负载单元模块、DA模块、氙灯控制驱动接口、工控机接口、辐照度传感器接口、红外传感器接口、光伏组件测试接口及电源接口；所述第一单片机芯片分别与所述第二单片机芯片、电流采样电路单元模块、电压采样电路单元模块、氙灯控制驱动接口、工控机接口、辐照度传感器接口、红外传感器接口及电源接口连接；所述第二单片机芯片与所述DA模块连接，所述DA模块与所述电子负载单元模块，所述电子负载单元模块分别与所述电流采样电路单元模块及光伏组件测试接口的电流端口连接，所述电压采样电路单元模块与所述光伏组件测试接口的电压端口连接。上述技术方案中，在所述钢化台面玻璃上空还悬挂有一红外温度传感器，所述红外温度传感器与所述数据采集板电连接。上述技术方案中，在所述电控柜顶部还设有钥匙开关及急停开关，在所述电控柜前部还设有柜门，在位于所述柜门两侧的电控柜侧壁上还分别开设有一个排风口，在每个所述排风口内还设有一个排风扇，所述排风扇与设置在电控柜一外侧壁上的电源接口电连接，在设有电源接口的电控柜外侧壁上还设有显示器接口、鼠标接口、键盘接口、以太网接口、USB接口、开机键，所述显示器接口、鼠标接口、键盘接口、以太网接口、USB接口、开机键及电源接口均内接于所述工控机，所述显示器接口外接显示器，所述鼠标接口接鼠标，所述键盘接口外接键盘，所述显示器、鼠标及键盘均设置在电控柜外部。上述技术方案中，在所述测试箱体及电控柜顶部设有四个万向轮，在所述电控柜前部还设有一个观察口。上述技术方案中，所述辐照度传感器由四片尺寸为3mm*40mm、功率为0.1W的小光伏电池片串焊，并经滴胶封装而成。上述技术方案中，所述数据采集板为四层PCB板结构，所述第一单片机芯片、第二单片机芯片、电流采样电路单元模块、电压采样电路单元模块、电子负载单元模块、DA模块、氙灯控制驱动接口、工控机接口、辐照度传感器接口、红外传感器接口、光伏组件测试接口及电源接口均设置在最外层的PCB板上。上述技术方案中，所述第一单片机芯片采用STM32F407芯片，所述第二单片机芯片采用STM32F103芯片。上述技术方案中，所述EL相机采用尼康D7000商用相机。本专利技术提供的太阳能电池组件IV-EL一体机测试仪，其工作原理如下：IV测试原理：首先，待测试的太阳能电池组件放置在测试箱体顶部的钢化台面玻璃上，并测试的太阳能电池组件正负极接线与数据采集板上的测试接口连接；然后，接通电源，启动工控机工作并切换至IV测试软件，控制太阳光模拟光源系统工作，通过太阳光模拟光源系统驱动四个太阳光模拟光源工发出太阳光模拟光线，并对模拟出的光线经过滤光和均光处理后辐射到待测太阳能电池组件的电池片表面；在测试过程中，通过数据采集板上电压及电流采集电路模块，实时检测采集待测太阳能电池组件在随着光照强度及光照时长变化过程中输出的测试电流、电压，通过辐照度传感器实时将检测到的光照强度变化值输送给数据采集板，通过红外温度传感器实时将检测到待测太阳能电池组件表面的温度变化值输送给数据采集板，最后通过数据采集板将采集到的测试电流、电压、光照强度及温度等数据发送到工控机中，通过工控机中的IV测试软件，对接收到的数据进行分析、处理后，输出一条PV-IV数据曲线图，测试人员通过对输出的PV-IV曲线图便可得知，待测太阳能电池组件的IV特性。EL测试原理：待测太阳能电池组件的IV特性测试完成后或按上述步骤将待测试太阳能电池组件在钢化台面玻璃上放置好后，将待测试太阳能电池组件的正负极接线与电流可调电源连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池组件IV‑EL一体机测试仪，其特征在于：包括测试箱体(1)和设于测试箱体(1)一侧的电控柜(2)，所述测试箱体(1)内设有太阳光模拟光源(3)、EL相机(4)及辐照度传感器(5)，在所述测试箱体(1)顶部设有钢化台面玻璃(6)，在所述电控柜(2)内设有工控机(7)、数据采集板(8)、太阳光模拟光源系统(9)、控制板(10)及电流可调电源(11)；所述测试箱体(1)与所述电控柜(2)为一个整机结构；所述太阳光模拟光源(3)为氙灯光源且数量为四个，分设在所述测试箱体(1)内底壁的四个角处，每个所述太阳光模拟光源(3)包含一氙灯罩(3.1)、一氙灯(3.2)及一均光玻璃(3.4)，所述氙灯罩(3.1)固定在所述测试箱体(1)内底壁上，所述氙灯(3.2)设置在所述氙灯罩(3.1)内，所述均光玻璃(3.4)设置在所述氙灯罩(3.1)的罩口处且位于氙灯(3.2)上方，在所述氙灯(3.2)与均光玻璃(3.4)之间还设有一滤光片(3.3)；所述EL相机(4)数量为两个，位于四个太阳光模拟光源(3)中间且并排设置在所述测试箱体(1)内底壁上；所述辐照度传感器(5)数量为两个，分设在所述测试箱体(1)左右两侧壁的上部；所述工控机(7)分别与所述数据采集板(8)、两个EL相机(4)及控制板(10)电性连接，所述工控机(7)用于分别获取由数据采集板(8)采集到的待测太阳能电池组件的IV特性数据及由EL相机(4)采集到的待测太阳能电池组件的内部缺陷图像信息，进而调试、运行其内部嵌设有的IV测试软件和EL缺陷检测软件工作，实现人机交互；所述数据采集板(8)分别与所述辐照度传感器(5)及太阳光模拟光源系统(9)电性连接，所述数据采集板(8)用于采集由辐照度传感器(5)采集到的太阳光模拟光源(3)发出的光强数据和待测太阳能电池组件在太阳光模拟光源(3)照射下产生的测试电流、电压数据；所述太阳光模拟光源系统(9)与四个所述太阳光模拟光源(3)电性连接，所述太阳光模拟光源系统(9)用于控制四个太阳光模拟光源(3)工作，发出需要的太阳能光模拟光照信号；所述控制板(10)与所述电流可调电源(11)电性连接，所述控制板(10)用于与工控机(7)通信，控制电流可调电源(11)输出与待测太阳能电池组件相匹配的测试电流值，所述电流可调电源(11)用于与待测太阳能电池组件连接，并输出与待测太阳能电池组件相匹配的测试电流。...

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池组件IV-EL一体机测试仪，其特征在于：包括测试箱体(1)和设于测试箱体(1)一侧的电控柜(2)，所述测试箱体(1)内设有太阳光模拟光源(3)、EL相机(4)及辐照度传感器(5)，在所述测试箱体(1)顶部设有钢化台面玻璃(6)，在所述电控柜(2)内设有工控机(7)、数据采集板(8)、太阳光模拟光源系统(9)、控制板(10)及电流可调电源(11)；所述测试箱体(1)与所述电控柜(2)为一个整机结构；所述太阳光模拟光源(3)为氙灯光源且数量为四个，分设在所述测试箱体(1)内底壁的四个角处，每个所述太阳光模拟光源(3)包含一氙灯罩(3.1)、一氙灯(3.2)及一均光玻璃(3.4)，所述氙灯罩(3.1)固定在所述测试箱体(1)内底壁上，所述氙灯(3.2)设置在所述氙灯罩(3.1)内，所述均光玻璃(3.4)设置在所述氙灯罩(3.1)的罩口处且位于氙灯(3.2)上方，在所述氙灯(3.2)与均光玻璃(3.4)之间还设有一滤光片(3.3)；所述EL相机(4)数量为两个，位于四个太阳光模拟光源(3)中间且并排设置在所述测试箱体(1)内底壁上；所述辐照度传感器(5)数量为两个，分设在所述测试箱体(1)左右两侧壁的上部；所述工控机(7)分别与所述数据采集板(8)、两个EL相机(4)及控制板(10)电性连接，所述工控机(7)用于分别获取由数据采集板(8)采集到的待测太阳能电池组件的IV特性数据及由EL相机(4)采集到的待测太阳能电池组件的内部缺陷图像信息，进而调试、运行其内部嵌设有的IV测试软件和EL缺陷检测软件工作，实现人机交互；所述数据采集板(8)分别与所述辐照度传感器(5)及太阳光模拟光源系统(9)电性连接，所述数据采集板(8)用于采集由辐照度传感器(5)采集到的太阳光模拟光源(3)发出的光强数据和待测太阳能电池组件在太阳光模拟光源(3)照射下产生的测试电流、电压数据；所述太阳光模拟光源系统(9)与四个所述太阳光模拟光源(3)电性连接，所述太阳光模拟光源系统(9)用于控制四个太阳光模拟光源(3)工作，发出需要的太阳能光模拟光照信号；所述控制板(10)与所述电流可调电源(11)电性连接，所述控制板(10)用于与工控机(7)通信，控制电流可调电源(11)输出与待测太阳能电池组件相匹配的测试电流值，所述电流可调电源(11)用于与待测太阳能电池组件连接，并输出与待测太阳能电池组件相匹配的测试电流。2.根据权利要求1所述的太阳能电池组件IV-EL一体机测试仪，其特征在于：所述太阳光模拟光源系统(9)包含一个氙灯控制板(9.1)、四个氙灯充电板(9.2)及四个氙灯驱动板(9.3)，所述氙灯控制板(9.1)分别与所述数据采集板(8)及四个氙灯充电板(9.2)电性连接，每个所述氙灯充电板(9.2)对应与一个氙灯驱动板(9.3)电性连接，每个所述氙灯驱动板(9.3)对应与氙灯(3.2)电性连接，每个所述氙灯充电板(9.2)及氙灯驱动板(9.3)还对应与一个超级电容组(9.4)电性连接。3.据权利要求2所述的太阳能电池组件IV-EL一体机测试仪，其特征在于：所述数据采集板(8)包含第一单片机芯片(8.1)、第二单片机芯片(8.2)、电流采样电路单元模块(8.3)、电压采样电路单元模块(8.4)、电子负载单元模块(8.5)、DA模块(8.6)、氙灯控制驱动接口(8.7)、工控机接口(8.8)、辐照度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁五辉，江帆，袁驰，刘海波，
申请(专利权)人：武汉爱疆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42