一种太阳能组件测试方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种太阳能组件测试方法及其装置，其特征在于：ａ．测得太阳能组件的性能参数；ｂ．通过ＧＰＳ定位系统获得被测地的经度与纬度；ｃ．以经纬度调用ＮＡＳＡ数据库中的气象数据，得到全年光照及温度数据；ｄ．由ａ与ｃ推算出组件在被测地全年发电量；装置包括处理器、Ａ／Ｄ转换器、电子负载以及传感器组，所述处理器经Ａ／Ｄ转换器接收由传感器组测得的信号，由接于传感器上的电子负载作为被测组件的模拟负载，其特征在于：还包括有一ＧＰＳ定位模块，该定位模块经位于所述处理器上的数据接口与处理器连接。本发明专利技术利用ＧＰＳ定位系统检测数据调用ＮＡＳＡ气象数据，实现对被测组件全年发电量的预估，有助于电站的建设与维护检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电学测试方法及其装置，具体涉及一种用于测试太阳能组 件性能的测试方法，以及用以实现该测试方法的测试装置。
技术介绍
当前化石能源逐渐枯竭，由于太阳光的普遍性、长久性和廉洁性，阳光发 电将是未来能源组成的一个重要来源。光伏电站是利用太阳能电池的光伏特 性，接受辐射阳光，产生光生电流，通过调、变、存贮、分配等供给各种负载 使用的一种能源生产装置，其基本组成为①太阳电池组阵；②贮电设备；③ 充放电、逆变控制调解器；④输、送、配电设备。其中，太阳电池组阵(亦或 称为太阳能组件)，由串、并联的太阳能电池板及支架等组成，负责接收太阳 辐射，产生光伏电能，是电站的核心部件，其性能的优劣直接决定电站的产生 能源的能力。目前，对太阳能组件性能的测试方法有多种，如中国专利技术专利所公布的《多 路光伏电池性能实时测试方法》(CN1769886)，由计算机发出的控制信号到数 据采集卡，数据采集卡发出驱动信号驱动电子负载，电子负载给连接在电子负 载两端的被测光伏电池施加一个由负到正的电压，通过四线测试法中的电流测 量线测出被测光伏电池与电流线的回路中变化的电流，电压测量线测出对应每 一个电流值的电池端电压，依次改变电子负载值，测出相应的电压与电流值， 最后得到电池伏安曲线(I-V曲线)的测量数据。通过测得的I-V曲线，可推 算出组件其他参数，包括Isc、 Voc、 Pm、 Im、 Vm、 FF、 Ef、 Rs、 Rsh等， 实现对被测组件性能的测试。然而，上述对组件的测试，适用于对电站建立后的组件日常维护，在建站 前的可行性论证阶段，首要考虑的是电站位置的选取及组成电站所需的组件数 量，其中，电站选址需考虑自然地理条件气象数据(太阳辐射能资源等)， 经度、纬度、海拔、地质、地震、洪水、气温、风速、年最长阴雨天数、雷暴雨、沙尘暴、冰雹、空气洁净度(酸雨)、环境影响等，根据当地的太阳能辐射照度(就我们地球表面来说，按日照强度最大为1000w/m'，平均约为710 w/m2 ),年日照量-平均日照强度x年日照时间，计算太阳能电池的需要量； 同时，跟据当地太阳辐射量、气象和地理资料、系统的效率和要求、负载日耗 电量估算太阳能电池的容量；另一方面，由于当地气候的变化或是负载的变化，检测己建立的电站是否仍符合原设计要求，根据当地自然条件能否扩容等问 题，以目前的测试方法及测试装置无法在被测现场一次完成，需测得数据返回 基地反复计算后得出。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种太阳能组件测试方法，采用该方法可在被测地直接 得出建站所需数据，估算电站的使用率及建站的合理性。本专利技术的另一目的是提供一种太阳能组件测试装置，采用该装置以实现可 在被测地直接得出建站所需数据，估算电站的使用率的测试方法，测试方便、 快速。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是 一种太阳能组件测试方法， 包括如下步骤a. 利用太阳光作为检测光源，测得太阳能组件的性能参数；b. 通过GPS全球定位系统获得被测地的经度与纬度；c. 根据步骤b中的经、纬度，通过GPS全球定位系统调用气象数据，得 到被测地全年的光照及温度数据；d. 结合步骤a与步骤c获得的数据，计算出待测太阳能组件在被测地全年 的发电量。上述技术方案中，步骤a中测试太阳能组件性能的方法可采用现有技术， 如光伏电池测试标准规定的四线测试法，通过传感器测得与被测太阳能组件两 端的电子负载的电压及电流值，依次改变电子负载值，测出相应的电压与电流 值，绘制成组件的伏安曲线(I-V曲线)，然后与温度、照度传感器测得数据 相拟合、转换，计算出被测组件的各项性能参数，其中，与目前最常见的室内 测试不同的是，采用太阳光作为检测光源，而不是采用人造模拟太阳光； 所述步骤b通过GPS全球定位系统，确定被测地的经、纬度，有利于确 定太阳能电池板的安装倾角以及方位角，从而可有效的利用太阳辐射，达到充 分利用太阳能源的作用；并且，由于GPS全球定位系统中，收集有全球各地 的气象数据，因而，可以结合步骤b与c，根据获得的经、纬度调用NASA(美 国航天局)气象数据库内存贮的该地区的气象数据以及太阳辐射情况，通过计 算机软件程序的计算(该计算软件可采用现有技术)，推算出被测地全年的发 电量，即被测太阳能组件在被测地的发电能力，该数据为电站的前期设计提供 科学的依据(预测组件或电站的发电情况)，而对于已建成的电站来说，该测 试可用于检测被测电站的建设合理性，能否充分利用当地的太阳能源，以及作 为是否需要进行扩建的依据等。为达到上述目的，本专利技术采用的另一种技术方案是一种太阳能组件测试 装置，包括处理器、A/D转换器、电子负载以及传感器组，所述传感器组包括 光强传感器、温度传感器、电压传感器及电流传感器，所述处理器经A/D转 换器接收由传感器组测得的信号，所述电子负载连接在被测太阳能组件的输出 回路中，所述电压及电流传感器分别测量所述被测太阳能组件的电压和电流， 还包括有一 GPS定位模块，该定位模块经数据接口与所述处理器连接。上述技术方案中，由光强传感器与温度传感器采集被测地的自然环境，测 得数据经A/D转换器输入处理器，同时电压传感器及电流传感器将在自然光 下测得的电子负载变化信号经A/D转换器输入处理器，经软件程序的整合， 将实时的曲线变换成标准状态(AM1.5 1000w/nf，温度25度)下的曲线；所 述GPS定位模块经数据接口与处理器连接，所述数据接口可以是串口 (如 RS232接口 )，GPS定位模块接收GPS卫星信号并获得当前所测地的经、纬度， 然后经串口发送给处理器，为组件电池片的安装倾角及方位角提供地理依据； 同时，处理器再次通过GPS定位模块调用NASA数据库的地理信息，用于计 算机被测太阳能组件在当地的年发电能力。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点1.本专利技术中的测试方法通过GPS定位系统测得被测太阳能组件所在地的 经度与纬度，该地理信息一方面为组件电池板的安装倾角及方位角提供地理依 据，另一方面，根据经纬度调用NASA美国航天局气象数据，结合该地区的气象数据与测得的太阳能组件的各项性能参数，从而可估算出该地区组件的发 电量，为建设或是检测电站提供科学依据，且检测数据在被测当地随即得出， 免去了以往反复来往被测地与换算地之间的烦琐过程，随测即得，简化且縮短 了检测过程；2.本专利技术为实现上述测试方法，在测试装置中通过处理器串口接入GPS 定位模块，以接收被测地的地理信息，该信息传送至处理器内作为计算程序的 参数值，从而实现调用NASA气象数据库的数据并进而实时完成估算电量值 的功能。附图说明图1是本专利技术实施例一的结构框图；图2是本专利技术实施例一的测试过程流程图。具体实施方式 下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述实施例一参见图1、 2所示， 一种太阳能组件测试方法，包括如下步骤a. 以当地太阳光作为检测光源，测得太阳能组件的性能参数；b. 通过GPS全球定位系统获得被测地的经度与纬度；c. 根据步骤b中的经、纬度，调用NASA数据库中的气象数据，得到被测 地全年的光照及温度数据；d. 结合步骤a与步骤c得出的数据，推算出太阳能组件在被测地全年的发 电量；为完成上述测试方法，采用了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能组件测试方法，其特征在于，包括如下步骤：　ａ．利用太阳光作为检测光源，测得太阳能组件的性能参数；　ｂ．通过ＧＰＳ全球定位系统获得被测地的经度与纬度；　ｃ．根据步骤ｂ中的经、纬度，通过ＧＰＳ全球定位系统调用气象数据，得到被测地全年的光照及温度数据；　ｄ．结合步骤ａ与步骤ｃ获得的数据，计算出待测太阳能组件在被测地全年的发电量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章灵军，闫广川，
申请(专利权)人：苏州阿特斯阳光电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]