本发明专利技术公开的是一种智能太阳能电池组件户外测试平台及其测试方法，其是将被测量的太阳能电池组件固定在户外测试平台的支架上，含有以微处理器为核心的控制电路板，有恒压恒流两种工作模式的电子负载，通过控制电子负载对太阳能电池组件的IV特性曲线进行测量；通过控制电路板控制智能拓扑电路，实现两个电池组件单独测量与串联、并联测量的切换；同时根据所提出的太阳能电池组件户外测试流程，将所采集到的数据储存在平台的大容量储存模块中，同时通过网络通信，将数据发送到远程控制计算机中。本发明专利技术可真实的反映太阳能电池组件在户外环境下的工作情况，有效的实现太阳能电池组件性能的评估。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电工技术、能源
，具体涉及的是。
技术介绍
随着科学技术的飞速发展，国内外对于能源的需求日益增加，尤其是进入21世纪后，能源问题正成为社会、经济、环境等方面的重要问题，因此新能源被愈加重视，太阳能作为一种绿色可再生资源，在世界能源危机中扮演着日渐重要的角色。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，对光伏组件的可靠性日益提高，同时为了适应国际市场的要求，对于所生产的太阳能组件在不同条件下性能准确而全面的测量，已成为各光伏企业生产流程中必不可少的步骤。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，人为地控制电池片和组件所处的环境，以此获得太阳能电池片或光伏组件在不同环境下的IV特性曲线，并对其进行测量与绘制，其优势在于，可以人工控制辐照度，温度，组件所受应力等工作环境要求，同时可以模拟各种恶劣的测试环境，获得组件所能适应的极限工作环境。然而其存在明显的缺陷，室内模拟的太阳光与实际光线存在区别，由于环境是人为模拟，不能有效反映组件在户外复杂工作环境下的真实状态。因此，建立光伏组件的户外测试平台对其进行户外环境下的IV特性曲线测试实验显得极为重要。
技术实现思路
针对现有技术上存在的不足，本专利技术提供，通过拓扑可以测试太阳能电池组件串、并联和单独作用下的情况，恒流恒压两种可切换工作模式的电子负载，控制电路板控制智能拓扑电路和电子负载恒压恒流模式的切换。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一种智能太阳能电池组件户外测试平台，其特征在于其包括可进行智能调整角度和位置的太阳能电池组件支架、具有恒压恒流两种工作模式的电子负载、安装在太阳能电池组件支架上的太阳能电池组件和负载连接的智能拓扑电路及控制电路板；所述太阳能电池组件通过智能拓扑电路与电子负载相连接，所述电子负载直接与控制电路相连，所述智能拓扑电路通过控制电路控制切换。其中，动力装置采用的是电机。所述太阳能电池组件支架包括铝合金支座和太阳能电池组件固定板，支座具有水平的旋转自由度，可以实现0°到360°的旋转，组件固定板具有垂直的旋转自由度，可以实现太阳能电池组件由垂直(90° )到水平(180° )的转变，通过与支座水平旋转共同作用来实现太阳能电池组件朝向的全方位改变。在支座和支撑转轴以及固定转轴处分别置有编码盘，通过电机工作使得支撑转轴以及固定转轴转动，其转动角度与编码盘电信号相对应，而电信号经过信号调理电路传递到CPU模块，可以实时控制和获得太阳能电池组件支架和固定板的相应位置；太阳能电池组件固定在支架顶部，随支架可调节角度，通过太阳能电池组件的正输出端和负输出端再连接到智能拓扑电路中。在组件固定板边缘装有辐照度传感器，获得的辐照度参数经过信号调理电路发送到CPU模块。所述智能拓扑电路为，将两组太阳能电池组件通过正、负输出端与智能开关串联， 通过智能开关控制组件串并联智能拓扑电路，便于对两组太阳能电池组件分别单独测量或者串并联电路切换测量；各个智能开关直接由控制电路板控制，以实现通断控制电路拓扑转换。所述具有恒流、恒压工作模式切换的电子负载，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N沟道低导通MOSFET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，从而与太阳能电池组件连接；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信号调理电路，信号调理电路，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，SD卡存储模块，网络通讯模块；所述CPU模块以TI公司生产的DSP芯片TMS320F28027为核心控制器；所述辐照度测量模块采用MT Solar公司生产的硅辐照度传感器，与太阳能电池组件并置；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，分别置于太阳能电池组件背部和空气中；所述辐照度与温度传感器以及编码盘输出信号均经由信号调理电路与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，LCD显示模块、大容量存储模块以及网络通讯模块通过SPI总线与CPU模块相连，CPU模块经由网络通讯模块，与无线路由器相连。一种太阳能电池组件户外测试方法，基于上述太阳能电池组件户外测试平台，太阳能电池组件户外测试方法步骤如下(I)通过控制电路板控制智能拓扑电路，使得开关(205) (207)导通，(206) (208)断开，实现两组太阳能电池组件分别与负载相连分别测量2组太阳能电池组件单独作用。测量当前单个太阳能电池组件所处环境的太阳辐照度，电池组件温度，环境温度，并记录数据；(2)测量太阳能电池组件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Vapp = kVoc ；其中k取O. 8 ;根据Vapp值，计算恒压模式下可能需要测量的工作点Ncv’，公式如下权利要求1.一种智能太阳能电池组件户外测试平台，其特征在于其包括可进行智能调整角度和位置的太阳能电池组件支架、具有恒压恒流两种工作模式的电子负载、安装在太阳能电池组件支架上的太阳能电池组件和负载连接的智能拓扑电路及控制电路板；所述太阳能电池组件通过智能拓扑电路与电子负载相连接，所述电子负载直接与控制电路相连，所述智能拓扑电路通过控制电路控制切换。2.根据权利要求I所述的一种智能太阳能电池组件户外测试平台，其特征在于，所述太阳能电池组件支架包括放置于户外地面上的支座(101)、设置在支座(101)上的支撑转轴(103)、带动支撑转轴(103)的动力装置、安装在支撑转轴(103)上的顶部支座(104)以及安装在顶部支座(104)上并可调整角度和位置的组件固定板(106);在所述顶部支座(104)上还设置有固定转轴(105)，所述组件固定板(104)通过顶杆与固定转轴(105)相连接，所述组件固定板(106)的边缘还设置有辐照度传感器(107)。3.根据权利要求2所述的一种智能太阳能电池组件户外测试平台，其特征在于，所述太阳能电池组件支架还包括用于固定固定转轴(105)与组件固定板(106)的可伸缩固定杆(102)，所述可伸缩固定杆(102) 一端连接组件固定板(106，其另一端连接支撑转轴(103)的底部。4.根据权利要求3所述的一种智能太阳能电池组件户外测试平台，其特征在于，所述支座(101)上安装支撑旋转轴(102)的位置和顶部支座(104)上安装固定转轴(105)的位置处均还设置有用于精确测量所转动角度的编码盘，所述编码盘精确控制所转动的角度，并将信号传递至CPU模块储存，实现测试平台全方位、多角度的工作状态。5.根据权利要求I所述的一种智能太阳能电池组件户外测试平台，其特征在于，所述智能拓扑电路包括并联连接的电子负载(203、204)和太阳能电池组件(201、202)，在所述太阳能电池组件(201)与电子负载(204)和太阳能电池组件(202)之间分别连接有第一单向开关(205)和第二单向开关(206)，所述太阳能电池组件(202)与电子负载(203)之间连接有第三单向开关(207)，在所述电子负载(203)与电子本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能太阳能电池组件户外测试平台，其特征在于：其包括可进行智能调整角度和位置的太阳能电池组件支架、具有恒压恒流两种工作模式的电子负载、安装在太阳能电池组件支架上的太阳能电池组件和负载连接的智能拓扑电路及控制电路板；所述太阳能电池组件通过智能拓扑电路与电子负载相连接，所述电子负载直接与控制电路相连，所述智能拓扑电路通过控制电路控制切换。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁坤，徐俊伟，张经炜，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：发明
国别省市：
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。