智能太阳能电池片户外测试平台及其测试方法技术

本发明专利技术公开一种智能太阳能电池片户外测试平台及其测试方法，其平台包括安装多个被测太阳能电池片的太阳能电池片支架、智能拓扑电路以及具有恒流恒压两种工作模式的电子负载和控制电路板；被测太阳能电池片通过玻璃与EVA胶膜封装太阳能电池片支架上，被测太阳能电池片通过互联条连接智能拓扑电路，智能拓扑电路连接至电子负载，电子负载与控制电路板相连。本发明专利技术对太阳能电池片的IV特性曲线进行测量，通过智能拓扑电路实现电池片的单独测量与串联测量切换；并将被采集的数据存储于平台的大容量存储模块内，同时通过无线网络，将数据发送给远程监控计算机，其能真实反映太阳能电池片在户外自然环境中的工作状态，实现对太阳能电池片户外工作性能的评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池片测试领域，特别是涉及的是一种电池片户外测试平台及其测试方法。
技术介绍
随着近几年国内太阳能光伏工业迅速发展，各光伏企业的光伏组件产量逐年增长，对电池片和光伏组件的测试要求也日趋提高，如何全面而精确地测量所生产的电池片或组件性能，已成为至关重要的问题。目前国内光伏企业的电池片和组件测试环境，主要是基于室内的太阳光模拟器，对太阳能电池片或光伏组件的IV特性曲线进行测量与绘制，其优势在于，可以人工控制辐照度温度等组件工作环境要求，方便测试，缺点在于，不能有效反映组件在户外连续工作环境下的真实状态；因此，愈加需要电池片或组件的户外测试平台对其进行户外IV特性曲线测试实验。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足，本专利技术目的是在于提供一种电池片户外测试平台及其测试方法，能够真实反映太阳能电池片在户外自然环境中的工作状态，实现对太阳能电池片户外工作性能的评估。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于其包括安装多个被测太阳能电池片的太阳能电池片支架和设置在太阳能电池片支架的智能拓扑电路以及具有恒流恒压两种工作模式的电子负载和控制电路板；所述被测太阳能电池片通过玻璃与EVA胶膜封装太阳能电池片支架上，所述被测太阳能电池片通过互联条连接智能拓扑电路，所述智能拓扑电路连接至电子负载，所述电子负载与控制电路板相连。所述智能拓扑电路为，将被测电池片与电子开关串并联，形成电池片串联智能拓扑电路，便于对单个电池片或对多个电池片串联电路切换测量；各个电子开关可以为继电器或者导通电阻小于2πιΩ的MOSFET管(金氧半场效晶体管)，其控制端连接控制电路板。所述具有恒流恒压工作模式的电子负载，包括电子负载电路与控制信号调理电路；所述电子负载为运算放大器和导通阻值小于2πιΩ的N沟道MOSFET管组成的反馈控制电路，电子负载的正负输入端分别接智能拓扑电路的正负输入端，从而与被测电池片连接；所述控制信号调理电路与控制电路板连接，将控制信号处理后以控制电子负载工作状态。所述控制电路板包括CPU模块，AD采样调理电路，DA模块，实时时钟模块，辐照度测量模块，温度测量模块，LCD液晶显示模块，存储模块，以太网模块；存储模块采用的是大容量存储模块，所述CPU模块以DSP芯片或单片机为核心控制器；所述辐照度测量模块采用以参考电池片为原理的硅辐照度传感器，与被测电池片共面放置；所述温度测量模块采用了多个PtlOO钼热电阻作为温度传感器，分别置于被测电池片背部和空气中；所述辐照度测量模块和温度测量模块均经由AD采样调理电路与CPU模块相连，DA模块与实时时钟模 块通过I2C总线与CPU模块相连，IXD显示模块、大容量存储模块以及以太网模块通过SPI 总线与CPU模块相连；CPU模块经由以太网模块，与无线路由器相连。 一种电池片户外测试流程与控制方法，基于上述太阳能电池片户外测试平台，电 池片户外测试方法步骤如下1)同步测量当前电池片所处环境的太阳辐照度，电池片温度，环境气温，并记录数据；2)测量电池片在当前环境中的短路电流Isc与开路电压Voc，计算其近似最大功率点 处工作电压Vapp，相应公式如下权利要求1.智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于其包括安装多个被测太阳能电池片的太阳能电池片支架和设置在太阳能电池片支架的智能拓扑电路以及具有恒流恒压两种工作模式的电子负载和控制电路板；所述被测太阳能电池片通过玻璃与EVA胶膜封装太阳能电池片支架上，所述被测太阳能电池片通过互联条连接智能拓扑电路，所述智能拓扑电路连接至电子负载，所述电子负载与控制电路板相连。2.根据权利要求I所述的智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于，所述控制电路板包括CPU模块、DA模块、AD采样调理电路、以太网模块、存储模块、IXD显示模块、时钟模块辐照度测量模块和温度测量模块；所述CPU模块通过DA模块连接电子负载，所述电子负载的输出端连接AD采样调理电路，所述测量模块和温度测量模块通过AD采样调理电路与CPU模块相连，所述CPU模块通过以太网模块连接有无线路由器；所述DA模块、存储模块、IXD模块和时钟模块直接与CPU模块相连。3.根据权利要求2所述的智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于，所述无线路由器包括测试平台路由器和远程路由器，所述以太网模块通过测试平台路由器连接远程路由器，所述远程路由器连接有远程监控计算机。4.根据权利要求2中所述的智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于所述太阳能电池片支架包括底座103、设置在底座(103)上的支座(102)和设置在支座(102)上并活动旋转的太阳能电池片固定板(105)以及带动支座(102)转动的伺服电机；所述底座(103)通过伺服电机的电机轴与支座(102)相连，所述太阳能电池片固定板(105)通过支撑杆和转轴(101)安装在支座(102)上，所述转轴设置在支座(102)上，所述支撑杆一端连接太阳能电池片固定板(105)，其另一端连接转轴(101);所述辐照度测量模块固定于太阳能电池片固定板(105)的边缘部分，并与太阳能电池片固定板(105)共面安装。5.根据权利要求4所述的智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于，所述太阳能电池片支架包括用于支撑太阳能电池片固定板(105)的伸缩支杆(104)，所述伸缩支杆(104)一端连接太阳能电池片固定板(105 )上，其另一端连接支座102，所述底座(103 )上还设置有测量支座(102)转动角度的编码盘。6.根据权利要求2或4所述的智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于，所述辐照度测量模块采用以参考电池片为原理的硅辐照度传感器(106)，并与被测电池片共面放置；所述温度测量模块采用了多个PtlOO钼热电阻的温度传感器，并分别置于被测电池片背部和空气中。7.根据权利要求I所述的智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于，多个所述被测太阳能电池片的互联条分别通过开关(311、512、513、514、515)相互串联，并分别通过开关(S21、S22、S23、S24、S25、S26)连接至相应的电子负载；各个所述电子负载的负极输入端互相连接，其正极输入端分别通过开关(S31、S32、S33、S34、S35)互相连接，构成所述智能拓扑电路。8.根据权利要求2所述的智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于，所述电子负载为运算放大电路、电阻、二极管、三极管和导通阻值小于2πιΩ的MOSFET管构成的反馈控制电路。9.根据权利要求8所述的智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于，在恒压工作电路中，所述运算放大电路的输出端通过电阻和二极管连接三极管基极，所述三极管的发射极接入两个并联的MOSFET管栅极，所述MOSFET管漏极经过分压电阻分压后连接运算放大电路的同向输入端，所述控制电路板的DA模块连接运算放大电路的反向输入端。10.根据权利要求8所述的智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于，在恒流工作电路中，所述运算放大电路的输出端通过电阻和二极管连接三极管的基极，所述三极管的发射极连接两个并联的MOSFET管的栅极，MOSFET管的源极经过另一电阻接入运放的反向输入端，所述控制电路板的DA模块接入运放的同向本文档来自技高网...

【技术保护点】
智能太阳能电池片户外测试平台，其特征在于：其包括安装多个被测太阳能电池片的太阳能电池片支架和设置在太阳能电池片支架的智能拓扑电路以及具有恒流恒压两种工作模式的电子负载和控制电路板；所述被测太阳能电池片通过玻璃与EVA胶膜封装太阳能电池片支架上，所述被测太阳能电池片通过互联条连接智能拓扑电路，所述智能拓扑电路连接至电子负载，所述电子负载与控制电路板相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁坤，张经炜，徐俊伟，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：