CN106813898A - 一种太阳模拟器检测装置 - Google Patents
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Abstract
发明了一种太阳模拟器检测装置，以太阳电池模块作为太阳模拟器的辐照度检测模块，数据采集卡作为数据采集模块，所采集的数据经上位机处理，可对太阳模拟器的不稳定度、不均匀度等参数进行现场检测，使得检测流程更为便捷、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种太阳模拟器检测装置。
背景技术
随着不可再生资源的日益短缺，太阳能光伏发电在不远的将来将会成为世界能源供应的重要部分。根据欧盟联合研究中心(JRC)预测，到2030年年可再生能源在总能源结构中将占30％的份额，其中太阳能光伏发电将占总电力的10％以上，到2040年比例将到20％以上。到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。我国也加大了对太阳能光伏应用的支持力度，先后启动两批“金太阳”示范工程，上调《太阳能发电发展“十二五”规划》光伏装机规划目标至20cw，建设分布式光伏发电规模化应用示范区等；国家能源局根据《可再生能源发展“十二五”规划》，组织编制了《太阳能发电发展“十二五”规划》；中国工信部发布《光伏制造业规范条件》，欲以市场准人规范产业发展。
太阳模拟器是在一种用人工光源模拟自然太阳光谱和辐照度的光源设备，常用于光伏器件的光曝晒试验，光伏器件性能参数(如开路电压、短路电流、功率等参数)的测试。太阳模拟器作为测试光伏组件的一个重要设备，根据光源持续状态常分为稳态型太阳模拟器和脉冲型太阳模拟器，依据性能分为A、B、C三个等级，太阳模拟器的性能等级对光伏组件的性能参数测试结果的准确性和可信度具有重要的影响。因此，对太阳模拟器进行不定期的性能校准具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是为了对太阳模拟器进行性能校准，设计了一种太阳模拟器检测装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
太阳模拟器检测装置由太阳模拟器辐照度监测模块、检测模块、数据采集器和数据处理模块等部分构成。以太阳电池模块作为辐照度检测模块，数据采集卡作为数据采集模块，所采集的数据经上位机处理，可对太阳模拟器的不稳定度、不均匀度等参数进行现场检测，使得检测流程更为便捷、可靠。
所述的数据采集器采用美国NI公司的usb6255数据采集卡。usb6255拥有80路模拟输入，2路模拟输出，2个32位计数器，24条数字L/O线，可与LabVIEW良好兼容，便于终端软件对数据的采集处理，用于检测模块输出的电压。
所述的辐照度检测模块将16个太阳能电池按照4行4列排序组成检测器组，并为每个太阳能电池串联采样电阻，将不同辐照度下太阳电池产生的短路电流转换为电压信号，方便数据采集器的信号采集。在光照下对辐射区域内的各个电池产生的电压进行同步采样，通过几次测量就能得到整个区域的测量值，大大缩短采样时间，提高工作效率，也能降低随光照时间长引起电池温度上升对测量数值的影响。
本发明的有益效果是：
本文介绍的太阳模拟器现场检测装置通过使用封装电池模块缩短检测时间，降低时间不稳定度对检测结果的影响，提高工作效率，系统软件实现数据采集的自动化，并自动生成现场操作原始记录，减少人工误差。该装置经笔者单位实际应用，取得良好效果，并且简单易操作，具有一定的借鉴意义。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是太阳模拟器检铡系统。
图2是系统流程图。
具体实施方式
如图1所示，太阳模拟器检测装置由太阳模拟器辐照度监测模块、检测模块、数据采集器和数据处理模块等部分构成。对太阳模拟器的检测主要涵盖辐照度的光谱匹配度、不均匀度和不稳定度等几个方面。其中，通过光纤光谱仪一次测试即可获得各波长间隔内的光谱分布，与AMO或AMl.5下的标准光谱进行比较，确定该太阳模拟器的光谱匹配度等级。而辐照不均匀度和不稳定度检测则可通过本文介绍的现场检测装置系统得以实现，该系统能有效降低检测过程中时间不稳定度对太阳模拟器辐照度的影响，缩短测量时间，进行实时检测，提高现场检测质量，符合实际应用需求。整个检测流程结束后，根据光谱匹配度、辐照不均匀度和不稳定度的测试结果，再对太阳模拟器进行定级。以太阳电池模块作为辐照度检测模块，数据采集卡作为数据采集模块，所采集的数据经上位机处理，可对太阳模拟器的不稳定度、不均匀度等参数进行现场检测，使得检测流程更为便捷、可靠。另外还应用labview软件对太阳模拟器检测结果进行处理，软件系统包含：系统设置、系统校准、稳定性、均匀性、实时数据输出、说明六个部分。系统设置：输入检测电池模块的长宽、电池行列，采集器设置，被检太阳模拟器长宽、检测电池测量顺序及模拟器光源方向。系统校准：设置稳态模拟器采集时间，脉冲模拟器采集的次数，点击“开始”，采集太阳模拟器闪光的辐照度。稳定性：根据采集的辐照度数值得出稳定性曲线，截取曲线平稳时间段数值。均匀性：对整个太阳模拟器检测面一次检测完毕后，根据辐照度数值得出不同色块表示模拟器的均匀性。实时数据输出：将所得数据按照原始校准记录的格式输出成word文档。
如图2所示，本系统检测流程为：①划分太阳模拟器测试区域为数个测试点，每个测试点面积一般不低于400cm2，测试点一般不少于64个。②对稳态太阳模拟器，将检测电池模块按指定顺序移动，以获得整个测试区域的信号。③对脉冲太阳模拟器，同样将检测电池模块按指定顺序移动，每移动一次进行一次闪光脉冲，同时在测试区域外固定位置放置监测电池，每次闪光脉冲的同时观察监测电池的数据，以对检测电池所采集数值进行修正。④在测试区域内固定位置放置检测电池或监测电池，在一定时间内采集测试区域信号。
Claims (3)
1.一种太阳模拟器检测装置，由太阳模拟器辐照度监测模块、检测模块、数据采集器和数据处理模块等部分构成；以太阳电池模块作为辐照度检测模块，数据采集卡作为数据采集模块，所采集的数据经上位机处理，可对太阳模拟器的不稳定度、不均匀度等参数进行现场检测，使得检测流程更为便捷、可靠。
2.根据权利要求1所述的太阳模拟器检测装置，其特征是所述的数据采集器采用美国NI公司的usb6255数据采集卡；usb6255拥有80路模拟输入，2路模拟输出，2个32位计数器，24条数字L/O线，可与LabVIEW良好兼容，便于终端软件对数据的采集处理，用于检测模块输出的电压。
3.根据权利要求1所述的太阳模拟器检测装置，其特征是所述的辐照度检测模块将16个太阳能电池按照4行4列排序组成检测器组，并为每个太阳能电池串联采样电阻，将不同辐照度下太阳电池产生的短路电流转换为电压信号，方便数据采集器的信号采集；在光照下对辐射区域内的各个电池产生的电压进行同步采样，通过几次测量就能得到整个区域的测量值，大大缩短采样时间，提高工作效率，也能降低随光照时间长引起电池温度上升对测量数值的影响。
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Country Status (1)
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| CN111911841A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-10 | 长春理工大学 | 一种用于准直式太阳模拟器的辐照均匀度自动调节系统 |
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Application publication date: 20170609 |