CN111413271A - 一种用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，包括试验箱、设置在试验箱内部的紫外灯管、用于放置待测光伏组件的测试平台，所述试验箱内还设置有监控设备，所述监控设备包括紫外辐照度检测探头和数字型监控显示器，所述紫外辐照度检测探头包括UV‑A探头和UV‑B探头，所述UV‑A探头检测波长为320‑400nm的辐照量，所述UV‑B探头检测波长为280‑320nm的辐照量，所述UV‑A探头和UV‑B探头置于试验箱内，且与置于试验箱外面的数字型监控显示器连接，所述数字型监控显示器用来接收UV‑A探头和UV‑B探头的信号，并显示UV‑A探头和UV‑B探头检测的辐照度。与现有技术相比，本发明能够提高测试能力，能够提高操作与维护的便捷性。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试试验箱，尤其是涉及一种用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱。
背景技术
紫外光(UV)只占阳光的5-7％，但它却是光伏组件耐候性测试的重要组成部分。紫外预处理实验主要用于模拟光伏组件长期放置在户外，太阳光中的紫外线照射对光伏组件所产生的破坏性。而紫外老化试验箱就是模拟光照的老化试验设备。根据IEC 61215-2:2016，MQT 10，模拟测试的紫外光源需要控制在波长在280nm-400nm的总辐照强度不能超过250W/m2，其中波段在280nm-300nm的占比要在3％-10％。为了满足这个条件，环境箱需要具备精确的监控装置，用来检测相关参数。目前市面上的紫外环境箱多为小型箱体，存在空间利用率低、容量低、操作不方便、设备维护不方便等缺点。监控紫外辐照度的设备通常与紫外老化环境箱一体，监控装置是嵌入箱体内的，所以在计量时必须连同环境箱整体计量，会对环境箱的运行造成影响，甚至延误进度。
中国专利CN207636457U公布了一种光伏组件紫外老化试验箱，包括紫外线灯、加热板、加热管、隔热板、放置底板和散热板，所述电源箱、散热板以及照射箱自左向右安装在底座的顶面上，且照射箱的右端和内腔中分别安装有箱门和放置底板；所述照射箱的顶面通过支撑安装的隔热板自左向右安装有风机和加热箱，且加热箱、风机以及紫外线灯均与电源箱通过电源线进行电性连接；所述加热箱和紫外线灯电性连接，把原有的电源箱放置在装置的左侧，从装置内部中提取出来，单独存放，并且将电源箱单独安装在一处散热板上，使电源做功过程中产出的热量被挥发散出，使原有的照射箱温度不会受到电源性组件温度的影响。该专利解决的技术问题是箱体内部温度控制问题，该专利中并没有涉及到紫外光监测的技术方案。
中国专利CN207198012U公开了一种紫外老化试验箱，包括下箱体，所述下箱体的上方设置有上箱体，且下箱体的一侧设置有侧壁箱，所述下箱体远离侧壁箱的一侧安装有除垢罐，所述除垢罐的下方设置有阀门，所述下箱体内部的底端设置有管道箱，且下箱体内部靠近管道箱的上方从下往上依次设置有冷凝管、加热器、水管和电机，所述水管的一侧安装有水箱，且水箱与上箱体通过输送水管固定连接，所述电机通过转轴连接有旋转盘，该专利通过设置输送水管，水喷头对上箱体内旋转盘上的物料进行雨淋时，部分的水会喷洒在上箱体内部的底端，残留的水通过输送水管流入到下箱体内部的水箱中，水进行循环利用，解决的是试验箱的喷水问题。
中国专利CN102162787B公布了一种双面同时辐射测试的紫外老化试验箱，箱门设置在箱体的侧面上，荧光紫外灯安装在箱体内的前侧面和后侧面上，导轨安装在箱体的底面上，且与前侧面和后侧面平行，在测试架的前后两侧面上都安装有电池组件，测试架的底部在导轨上滚动，在箱体的箱门的对面侧面上设有观察窗，在箱体的顶面也设有散热孔，控制面板安装在箱体上。一次能同时安装两块电池组件，能同时对两块电池组件进行紫外辐射测试，该专利解决的是检测效率问题，其采用的技术方案是在箱体的前侧面、后侧面上装有荧光紫外灯，改进了测试架，使之能两面安装电池组件，测试架一次能同时安装两块电池组件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，解决的技术问题之一为在环境箱内设置独立的紫外辐照度监控系统，解决的技术问题之二为提高测试能力，解决的技术问题之三为将试验箱设计为步入式，提高操作与维护的便捷性。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明提供一种用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，包括试验箱、设置在试验箱内部的紫外灯管、设置在试验箱内部用于放置待测光伏组件的测试平台，所述试验箱内还设置有监控设备，所述监控设备包括紫外辐照度检测探头和数字型监控显示器，所述紫外辐照度检测探头包括UV-A探头和UV-B探头，所述UV-A探头检测波长为320-400nm的辐照量，所述UV-B探头检测波长为280-320nm的辐照量，所述UV-A探头和UV-B探头置于试验箱内，且与置于试验箱外面的数字型监控显示器连接，所述UV-A探头和UV-B探头能够从试验箱内取出，所述数字型监控显示器用来接收UV-A探头和UV-B探头的信号，并在数字型监控显示器的显示屏上分别显示UV-A探头和UV-B探头检测的辐照度。
在本发明的一个实施方式中，所述数字型监控显示器有两个通道，分别与UV-A探头和UV-B探头连接，分别用来接收UV-A探头和UV-B探头的信号，所述数字型监控显示器内部设置模数转换模块，用于将UV-A探头和UV-B探头的信号转换成能够在显示屏上分别显示UV-A探头和UV-B探头检测的辐照度的数据。
在本发明的一个实施方式中，所述紫外灯管布设在试验箱的箱内顶部，所述紫外灯管设置数十至数百个，所述紫外灯管成行成列排布，用以提供稳定的紫外光源，每根紫外灯管都有独立的开关控制，同时每排紫外灯管也有独立的电流源控制，形成并联的结构。
在本发明的一个实施方式中，所述UV-A探头和UV-B探头置于试验箱箱内顶部的紫外灯管之间。
在本发明的一个实施方式中，所述试验箱内设置有用于控制试验箱内温度以及净化空气的新风系统。
所述试验箱内部采用了新风系统的设计，能够确保测试温度保持在55℃-65℃，使得每次测试温度稳定，提高测试的精度。
在本发明的一个实施方式中，所述测试平台下方设置万向轮，能够方便的移动测试平台及其上的待检测光伏组件。
在本发明的一个实施方式中，所述测试平台的上表面为水平面，试验箱使用时，所述待检测光伏组件放置于测试平台上时，所述待检测光伏组件与紫外灯管平行，打开紫外灯管以及新风系统对待检测光伏组件进行测试时，所述紫外灯管的光源直射在测试平台上，以确保光线能够均匀地覆盖到整个待检测光伏组件表面。
在本发明的一个实施方式中，所述测试平台为矩形平面，面积为3×10m，能够同时容纳多达15块待检测光伏组件。
在本发明的一个实施方式中，所述试验箱为步入式结构，设置有进出门与观察视窗，在关闭时，所述进出门与箱体之间为密封结构。
在本发明的一个实施方式中，进一步的，由于所述试验箱比较大，所以可以使用现有的房间作为试验箱。
在本发明的一个实施方式中，所述试验箱还设置有可拆卸的喷水装置，所述喷水装置用于模拟雨水对于待检测光伏组件的影响，所述喷水装置包括储水箱、出水管及喷水盘，所述储水箱用于存储水，所述出水管连接在储水箱与喷水盘之间，所述喷水盘用于喷水模拟下雨。
在本发明的一个实施方式中，所述储水箱与出水管之间还设有用于加压的加压泵，所述出水管上设有出水控制阀。
在本发明的一个实施方式中，所述喷水盘为旋转喷水盘，能够旋转方向，所述喷水盘密布有喷水孔。
在本发明的一个实施方式中，所述试验箱还设置用于监测试验箱内环境指标的监测组件，所述监测组件包括用于监测温度的温度传感器、用于监测湿度的湿度传感器、用于监测紫外光的紫外光传感器，所述温度传感器、湿度传感器、紫外光传感器均外接至试验箱外部的数字型监控显示器上，实现远程的监测。温度传感器、湿度传感器、紫外光传感器分别用来检测试验箱内环境指标，例如温度、湿度、紫外光等指标，并反馈给数字型监控显示器，进而可以根据显示的数据，调整新风系统的强度大小，可以调整喷水装置的大小，也可以调整调整紫外灯管的强度，以便模拟不同情形。
在本发明的一个实施方式中，所述试验箱内还设置有监视器，所述监视器外接至试验箱外部的数字型监控显示器上。
在太阳能光伏组件所有测试中，紫外老化测试一直是比较紧缺的资源。尤其在最新标准IEC 61215-2:2016中，对紫外测试的需求量更高，本发明提供的用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱具备稳定的光源输出，也能确保光伏组件能在最接近实际条件的情况下进行模拟测试。本发明中设立独立的监控系统，在不影响环境箱运行的前提下又能监测到实时数据，便于实操人员控制。而紫外辐照度监控系统由于其灵活性高，同时也可用于其他环境箱的监控，降低设备成本的投入。步入式环境箱内部空间大，测试容量充足，测试精度高，应用范围会越来越广。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
一、计量方便：由于紫外光强监控设备是独立于箱体的，计量时只需计量此装置，对环境箱的整体运行不会造成影响。同时监控设备也方便送至外部计量实验室校准。
二、灵活性高：由于监控设备体积小，便于安装和移动，因此还可以用于其他UV环境箱设备。
三、测试容量大：环境箱内空间大，其中测试平台的面积为3×10m，可以同时容纳多达15块组件。
四、测试精度高：设备采用多光源，排布均匀，可以确保紫外光源均匀性高；同时设计有新风系统，能够避免扰流和热交换死角，从而达到更好的温度均匀性。
五、测试效率高：密集的紫外灯管阵列使的紫外辐照强度可以高达230W/m2；因此极大缩短了测试周期。
六、检修方便：由于环境箱采用步入式设计，因此方便检修人员进入箱体进行故障排查。
七、安全可靠：该设计中环境箱控制系统与监控设备是独立的，因此环境箱的故障不会影响此装置的工作。
附图说明
图1为实施例1中用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
参考图1，本实施例提供一种用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，包括试验箱1、设置在试验箱1内部的紫外灯管2、设置在试验箱1内部用于放置待测光伏组件3的测试平台4，所述试验箱1内还设置有监控设备，所述监控设备包括紫外辐照度检测探头和数字型监控显示器53，所述紫外辐照度检测探头包括UV-A探头51和UV-B探头52，所述UV-A探头51检测波长为320-400nm的辐照量，所述UV-B探头52检测波长为280-320nm的辐照量，所述UV-A探头51和UV-B探头52置于试验箱1内，且与置于试验箱1外面的数字型监控显示器53连接，所述UV-A探头51和UV-B探头52能够从试验箱1内取出，所述数字型监控显示器53用来接收UV-A探头51和UV-B探头52的信号，并在数字型监控显示器53的显示屏上分别显示UV-A探头51和UV-B探头52检测的辐照度。
本实施例中，所述数字型监控显示器53有两个通道，分别与UV-A探头51和UV-B探头52连接，分别用来接收UV-A探头51和UV-B探头52的信号，所述数字型监控显示器53内部设置模数转换模块，用于将UV-A探头51和UV-B探头52的信号转换成能够在显示屏上分别显示UV-A探头51和UV-B探头52检测的辐照度的数据。
本实施例中，所述紫外灯管2布设在试验箱1的箱内顶部，所述紫外灯管2设置数十至数百个，所述紫外灯管2成行成列排布，用以提供稳定的紫外光源，每根紫外灯管2都有独立的开关控制，同时每排紫外灯管2也有独立的电流源控制，形成并联的结构。
本实施例中，所述UV-A探头51和UV-B探头52置于试验箱1箱内顶部的紫外灯管2之间。
本实施例中，所述试验箱1内设置有用于控制试验箱1内温度以及净化空气的新风系统6。所述试验箱1内部采用了新风系统的设计，能够确保测试温度保持在55℃-65℃，使得每次测试温度稳定，提高测试的精度。
本实施例中，所述测试平台4下方设置万向轮41，能够方便的移动测试平台4及其上的待检测光伏组件3。所述测试平台4的上表面为水平面，试验箱使用时，所述待检测光伏组件3放置于测试平台4上时，所述待检测光伏组件3与紫外灯管2平行，打开紫外灯管2以及新风系统6对待检测光伏组件3进行测试时，所述紫外灯管2的光源直射在测试平台4上，以确保光线能够均匀地覆盖到整个待检测光伏组件3表面。
本实施例中，所述测试平台4为矩形平面，面积为3×10m，能够同时容纳多达15块待检测光伏组件3。
本实施例中，所述试验箱1为步入式结构，设置有进出门11与观察视窗12，在关闭时，所述进出门11与箱体之间为密封结构。
进一步的，由于所述试验箱1比较大，所以可以使用现有的房间作为试验箱1。
本实施例中，所述试验箱1还设置有可拆卸的喷水装置，所述喷水装置用于模拟雨水对于待检测光伏组件3的影响，所述喷水装置包括储水箱71、出水管72及喷水盘73，所述储水箱71用于存储水，所述出水管72连接在储水箱71与喷水盘73之间，所述喷水盘73用于喷水模拟下雨。
本实施例中，所述储水箱71与出水管72之间还设有用于加压的加压泵74，所述出水管72上设有出水控制阀75。
本实施例中，所述喷水盘为旋转喷水盘，能够旋转方向，所述喷水盘密布有喷水孔。
本实施例中，所述试验箱1还设置用于监测试验箱1内环境指标的监测组件，所述监测组件包括用于监测温度的温度传感器81、用于监测湿度的湿度传感器82、用于监测紫外光的紫外光传感器83，所述温度传感器81、湿度传感器82、紫外光传感器83均外接至试验箱1外部的数字型监控显示器53上，实现远程的监测。温度传感器、湿度传感器、紫外光传感器分别用来检测试验箱1内环境指标，例如温度、湿度、紫外光等指标，并反馈给数字型监控显示器53，进而可以根据显示的数据，调整新风系统6的强度大小，可以调整喷水装置的大小，也可以调整调整紫外灯管2的强度，以便模拟不同情形。
本实施例中，所述试验箱1内还设置有监视器13，所述监视器13外接至试验箱1外部的数字型监控显示器53上。
为使得线条更为清楚，图中，UV-A探头51、UV-B探头52、温度传感器81、湿度传感器82、紫外光传感器83、监视器13与数字型监控显示器53之间的连线没有示出，采用普通的通讯连接即可。
在太阳能光伏组件所有测试中，紫外老化测试一直是比较紧缺的资源。尤其在最新标准IEC 61215-2:2016中，对紫外测试的需求量更高，本发明提供的用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱具备稳定的光源输出，也能确保光伏组件能在最接近实际条件的情况下进行模拟测试。本发明中设立独立的监控系统，在不影响环境箱运行的前提下又能监测到实时数据，便于实操人员控制。而紫外辐照度监控系统由于其灵活性高，同时也可用于其他环境箱的监控，降低设备成本的投入。步入式环境箱内部空间大，测试容量充足，测试精度高，应用范围会越来越广。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，包括试验箱(1)、设置在试验箱(1)内部的紫外灯管(2)、设置在试验箱(1)内部用于放置待测光伏组件(3)的测试平台(4)，其特征在于，所述试验箱(1)内还设置有监控设备，所述监控设备包括紫外辐照度检测探头和数字型监控显示器(53)，所述紫外辐照度检测探头包括UV-A探头(51)和UV-B探头(52)，所述UV-A探头(51)检测波长为320-400nm的辐照量，所述UV-B探头(52)检测波长为280-320nm的辐照量，所述UV-A探头(51)和UV-B探头(52)置于试验箱(1)内，且与置于试验箱(1)外面的数字型监控显示器(53)连接，所述UV-A探头(51)和UV-B探头(52)能够从试验箱(1)内取出，所述数字型监控显示器(53)用来接收UV-A探头(51)和UV-B探头(52)的信号，并在数字型监控显示器(53)的显示屏上分别显示UV-A探头(51)和UV-B探头(52)检测的辐照度。
2.根据权利要求1所述用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，其特征在于，所述数字型监控显示器(53)有两个通道，分别与UV-A探头(51)和UV-B探头(52)连接，分别用来接收UV-A探头(51)和UV-B探头(52)的信号，所述数字型监控显示器(53)内部设置模数转换模块，用于将UV-A探头(51)和UV-B探头(52)的信号转换成能够在显示屏上分别显示UV-A探头(51)和UV-B探头(52)检测的辐照度的数据。
3.根据权利要求1所述用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，其特征在于，所述紫外灯管(2)布设在试验箱(1)的箱内顶部，所述紫外灯管(2)设置数十至数百个，所述紫外灯管(2)成行成列排布，用以提供稳定的紫外光源，每根紫外灯管(2)都有独立的开关控制，同时每排紫外灯管(2)也有独立的电流源控制，形成并联的结构。
4.根据权利要求3所述用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，其特征在于，所述UV-A探头(51)和UV-B探头(52)置于试验箱(1)箱内顶部的紫外灯管(2)之间。
5.根据权利要求1所述用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，其特征在于，所述试验箱(1)内设置有用于控制试验箱(1)内温度以及净化空气的新风系统(6)。
6.根据权利要求1所述用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，其特征在于，所述测试平台(4)下方设置万向轮(41)，能够方便的移动测试平台(4)及其上的待检测光伏组件(3)；
所述测试平台(4)的上表面为水平面，所述待检测光伏组件(3)放置于测试平台(4)上时，所述待检测光伏组件(3)与紫外灯管(2)平行，对待检测光伏组件(3)进行测试时，所述紫外灯管(2)的光源直射在测试平台(4)上，以确保光线能够均匀地覆盖到整个待检测光伏组件(3)表面。
7.根据权利要求1所述用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，其特征在于，所述试验箱(1)为步入式结构，设置有进出门(11)与观察视窗(12)，在关闭时，所述进出门(11)与箱体之间为密封结构。
8.根据权利要求1所述用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，其特征在于，所述试验箱(1)还设置有可拆卸的喷水装置，所述喷水装置用于模拟雨水对于待检测光伏组件(3)的影响，所述喷水装置包括储水箱(71)、出水管(72)及喷水盘(73)，所述储水箱(71)用于存储水，所述出水管(72)连接在储水箱(71)与喷水盘(73)之间，所述喷水盘(73)用于喷水模拟下雨；
所述储水箱(71)与出水管(72)之间还设有用于加压的加压泵(74)，所述出水管(72)上设有出水控制阀(75)。
9.根据权利要求1所述用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，其特征在于，所述试验箱(1)还设置用于监测试验箱(1)内环境指标的监测组件，所述监测组件包括用于监测温度的温度传感器(81)、用于监测湿度的湿度传感器(82)、用于监测紫外光的紫外光传感器(83)，所述温度传感器(81)、湿度传感器(82)、紫外光传感器(83)均外接至试验箱(1)外部的数字型监控显示器(53)上。
10.根据权利要求1所述用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱，其特征在于，所述试验箱(1)内还设置有监视器(13)，所述监视器(13)外接至试验箱(1)外部的数字型监控显示器(53)上。
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| CN202010352006.0A CN111413271A (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 一种用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱 |
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| CN202010352006.0A CN111413271A (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 一种用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱 |
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| CN111413271A true CN111413271A (zh) | 2020-07-14 |
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| CN202010352006.0A Pending CN111413271A (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 一种用于光伏组件紫外老化测试的步入式试验箱 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113567329A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 无锡市产品质量监督检验院 | 光伏组件的紫外湿热综合试验方法及紫外湿热综合试验箱 |
| CN114624173A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-06-14 | 南通多盈时装有限公司 | 一种用于纺织品抗紫外线强度的检测装置 |
-
2020
- 2020-04-28 CN CN202010352006.0A patent/CN111413271A/zh active Pending
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