CN202563060U - 便携式太阳能电池组件检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及太阳能组件检测装置，具体为一种便携式太阳能电池组件检测仪。解决了目前太阳能组件测试装置体积庞大，成本较高且不易携带的技术问题。一种便携式太阳能电池组件检测仪，包括一个设有内部电路的外壳，外壳表面设有USB接口，外壳表面还设置有电极和接地电极；内部电路包括放大芯片，放大芯片的反相输入端顺次连接有输入负载电阻数控调压器以及USB接口的一个输出端，放大芯片的同相输入端与USB接口的另一个输出端相连接。本实用新型通过将USB电源作为输入电源，并通过反馈放大电路将电压放大，实现了用低电压测试太阳能电池板U-I曲线的目的，体积小巧，成本低廉，且操作方便，便于携带。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能组件检测装置，具体为一种便携式太阳能电池组件检测仪。
背景技术
随着全球环境和能源问题的日益严重，以及国家可持续性发展战略的需要，太阳能发电站的应用已逐渐进入大规模开发阶段。
目前国内已建造多座10兆瓦以上装机量的太阳能发电站。但在产品采购、工程建设、工程验收和电站维护的过程中，由于缺乏专用的可在户外使用的测试工具，只能采用万用表来逐一测试每个电池组件的电流-电压特性，万用表内部的电源不够稳定，测试的精确性、可靠性、操作性均难以满足工程的要求。
目前，国际上使用较多的是大型测试仪器，工作电压达到几百伏特，可以同时测试多个组件。然而，由于此类测试仪体积和重量庞大，因此无法实现便携式操作。同时，此类测试仪器成本较高，价格昂贵，无法大范围推广应用。
因此急需开发一种价格低廉、体积小巧、操作简便、测试准确的太阳能组件测试仪。
发明内容
本实用新型为解决目前太阳能组件测试装置体积庞大，成本较高且不易携带的技术问题，提供一种便携式太阳能电池组件检测仪。
本实用新型是采用以下技术方案实现的：一种便携式太阳能电池组件检测仪，包括一个设有内部电路的外壳，外壳表面设有USB接口，外壳表面还设置有电极和接地电极；内部电路包括放大芯片，放大芯片的反相输入端顺次连接有输入负载电阻数控调压器以及USB接口的一个输出端，放大芯片的同相输入端与USB接口的另一个输出端相连接；放大芯片的的反相输入端与其输出端之间连接有反馈负载电阻；内部电路还包括电流传感器和电压传感器；放大芯片的输出端顺次与电流传感器及电极相连接；电压传感器的一端与电极相连接，另一端与接地电极相连接；内部电路还包括数据处理器以及与数据处理器相连接的显示与存储单元；所述电流传感器和电压传感器的信号输出端与数据处理器的信号输入端相连接；数据处理器的信号输出端与数控调压器的信号输入端通过USB数据线相连接；数据处理器的信号输出端还与显示与存储单元的信号输入端通过USB数据线相连接；外壳表面设有显示屏，显示与存储单元的信号输出端与显示屏的信号输入端相连接；电流传感器、电压传感器、数据处理器、显示与存储单元和显示屏的电源输入端均与USB接口的输出端相连接。
放大芯片、反馈负载电阻、输入负载电阻、数控调压器一起组成了一个输出电压可调的反馈放大电路；进行测试时，将待测试太阳能电池板14的正极与电极相连接，太阳能电池板的负极与接地电极相连接，接地电极接地；将专用的测试灯（氙灯）照射至待测试太阳能电池板上，太阳能电池板产生光伏效应，两端出现电势差，并有电流输出；电流传感器与电压传感器将测得的电流值与电压值输入至数据处理器；数据处理器将所得数据输入至显示与存储单元，显示与存储单元将测得的数据存储记录并输入至显示屏进行显示；数据处理器在相应软件的支持下通过控制数控调压器来控制反馈放大电路输出的电压，具体工作原理如下：数据处理器通过数控调压器控制反馈放大电路的输出电压，使输出电压按照相应检测标准的规定输出不同的数值，电流传感器与电压传感器测试不同工作电压下的太阳能电池板的U-I数值，并将测得数据传输至数据处理器及显示与存储单元，显示与存储单元在相应软件的支持下将测得的U-I数据转化为U-I曲线并显示在显示屏上，从而可以根据相关检测标准判断太阳能电池板的性能。所述相应软件为本领域技术人员的公知技术，是容易编写的；显示和存储单元还可连接计算机将电流传感器和电压传感器测得的数据及U-I曲线打印出来。整个检测仪采用USB电源供电，可连接一个笔记本电脑以实现整个检测仪的供电，避免了大功率电源体积大、不易携带的问题；采用反馈放大电路，可以将通过USB电源输入的低电压放大至高电压，满足太阳能电池板的测试需要，且输出的电压稳定；数控调压器、反馈放大电路、电流传感器、电压传感器的工作原理与连接方式为现有公知技术，并有多种结构及型号可供选择；反馈负载电阻与输入负载电阻起到保护反馈放大电路的作用。本实用新型通过将USB电源作为输入电源，并通过反馈放大电路将电压放大，实现了用低电压测试太阳能电池U-I曲线的目的，并避免了大功率电源体积庞大、不易携带的问题；数据处理器与数控调压器之间采用USB数据线进行信号传递，提高了信号传输速率，从而提高了太阳能电池板U-I特性的采样速率。数据处理器和显示与存储单元则自动完成数据的采集与测试工作；电流传感器与电压传感器灵敏度高，测量结果准确；本实用新型体积小巧，成本低廉，且操作方便，便于携带。
附图说明
图1 本实用新型结构示意图。
图2 本实用新型部分内部电路结构示意图。
1-外壳，2-放大芯片，3-反馈负载电阻，4-输入负载电阻，5-数控调压器，6-电极，7-接地电极，8-电流传感器，9-电压传感器，10-数据处理器，11-显示与存储单元，12-显示屏，13-USB接口，14-待测试太阳能电池板。
具体实施方式
一种便携式太阳能电池组件检测仪，包括一个设有内部电路的外壳1，外壳1表面设有USB接口13，外壳1表面还设置有电极6和接地电极7；内部电路包括放大芯片2，放大芯片2的反相输入端顺次连接有输入负载电阻4数控调压器5以及USB接口的一个输出端，放大芯片2的同相输入端与USB接口的另一个输出端相连接；放大芯片的2的反相输入端与其输出端之间连接有反馈负载电阻3；内部电路还包括电流传感器8和电压传感器9；放大芯片2的输出端顺次与电流传感器及电极6相连接；电压传感器9的一端与电极6相连接，另一端与接地电极7相连接；内部电路还包括数据处理器10以及与数据处理器10相连接的显示与存储单元11；所述电流传感器8和电压传感器9的信号输出端与数据处理器10的信号输入端相连接；数据处理器10的信号输出端与数控调压器5的信号输入端通过USB数据线相连接；数据处理器10的信号输出端还与显示与存储单元11的信号输入端通过USB数据线相连接；外壳1表面设有显示屏12，显示与存储单元11的信号输出端与显示屏12的信号输入端相连接；电流传感器8、电压传感器9、数据处理器10、显示与存储单元11和显示屏12的电源输入端均与USB接口13的输出端相连接。
外壳上还设有数据处理器以及显示与存储单元的控制开关及相应按钮，并通过内部电路与数据处理器及显示与存储单元相连接，用于控制这两个部件的工作。整个检测仪通过USB接口由USB电源供电。数控调压器5通过其内部设置的可控硅、与可控硅相连的译码器以及与译码器相连接的单片机实现其内部设置的不同支路的通断；每个支路上连接有定值电阻，通过改变接入电路的电阻就可以实现对输入电压的改变，进而改变反馈放大电路的输出电压。
电流传感器由电流传感电阻和电压测试部件组成，电流传感电阻具体应用时选用的是OHMITE公司的四端电阻CS3FR010E，能够测量的最大电流为17.3A。数据采集器以及显示和存储单元均选择的国家半导体产品。放大芯片选择的是德州仪器（Texas Instruments）的INA101HP。
本实用新型的结构及功能指标如下：
1、物理尺寸：30cm×20cm×30cm（长×宽×高）；
2、电气性能：
(1) 工作电流量程：0 ~ 15A；
(2) 短路电流量程：0 ~ 15A；
(3) 工作电压量程：0 ~ 50V;
(4) 开路电压量程：0 ~ 50V；
3、测量精度：
(1) 电流测量精度：0.001A；
(2) 电压测量精度：0.01V；
4、适用环境温度范围：-50 ~ +150℃；
5、适用太阳能辐射量：0 ~ 3000 W/m2。
Claims (1)
1.一种便携式太阳能电池组件检测仪，其特征在于，包括一个设有内部电路的外壳（1），外壳（1）表面设有USB接口（13），外壳（1）表面还设置有电极（6）和接地电极（7）；内部电路包括放大芯片（2），放大芯片（2）的反相输入端顺次连接有输入负载电阻（4）、数控调压器（5）以及USB接口的一个输出端，放大芯片（2）的同相输入端与USB接口的另一个输出端相连接；放大芯片（2）的反相输入端与其输出端之间连接有反馈负载电阻（3）；内部电路还包括电流传感器（8）和电压传感器（9）；放大芯片（2）的输出端顺次与电流传感器及电极（6）相连接；电压传感器（9）的一端与电极（6）相连接，另一端与接地电极（7）相连接；内部电路还包括数据处理器（10）以及与数据处理器（10）相连接的显示与存储单元（11）；所述电流传感器（8）和电压传感器（9）的信号输出端与数据处理器（10）的信号输入端相连接；数据处理器（10）的信号输出端与数控调压器（5）的信号输入端通过USB数据线相连接；数据处理器（10）的信号输出端还与显示与存储单元（11）的信号输入端通过USB数据线相连接；外壳（1）表面设有显示屏（12），显示与存储单元（11）的信号输出端与显示屏（12）的信号输入端相连接；电流传感器（8）、电压传感器（9）、数据处理器（10）、显示与存储单元（11）和显示屏（12）的电源输入端均与USB接口（13）的输出端相连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105337577A (zh) * | 2015-10-17 | 2016-02-17 | 保定嘉盛光电科技股份有限公司 | 太阳能n型电池双玻组件测试仪 |
| CN109342948A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-02-15 | 北京凯华网联新能源技术有限公司 | 便携式太阳能电池组件性能检测比较仪 |
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2012
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Owner name: SHANXI JINGDU SOLAR ENERGY ELECTRIC POWER CO., LTD Free format text: FORMER OWNER: SHANXI TIANNENG SCIENCE AND TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20140911 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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