CN202794444U - 一种太阳能电池板发电效率试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是有关于一种太阳能电池板发电效率试验装置，包括太阳能电池板、继电器、直流电流变送器和直流电压变送器、数据采集器、工控机以及电源模块，其中：所述太阳能电池板通过直流电流变送器和直流电压变送器，以及继电器与数据采集器连接；所述数据采集器和所述工控机之间通讯连接。本实用新型功耗小、测量精确、具有良好的人机交互性、体积小、接口设计合理、接线简单安全明晰、携带方便、适合在太阳能发电行业推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池板发电技术领域，特别是涉及一种太阳能电池板发电效率试验装置。
背景技术
太阳能作为一种清洁、可再生能源受到了人类社会的重视。目前，在全国风电资源越来越少的情况下，国家十二五规划对太阳能的发展制定了清晰地发展目标，这必将极大地推动太阳能的发展。对太阳能电池板功率数据采集以及影响太阳能电池板发电因素的分析，主要包括三个温度量、两个功率量和灰尘量。太阳能资源具有分散性、不稳定性的特点，并且建造太阳能电厂的成本比较高。如何测量光资源，以及如何确定太阳能电池板的最佳安装倾角，对太阳能电厂建设的可行性研究和太阳能电厂的运营经济效益起着重要的作用。
由此可见，为了更好的利用光资源，准确方便测量光资源，确定太阳能电池板最佳安装倾角至关重要。如何能研制出一套能够通过简单修改参数就能方便测量各个地区的太阳能资源的太阳能电池板发电效率试验装置，实属当前重要的研发课题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种太阳能电池板发电效率试验装置，使其精确的采集在同一场地安装的不同倾角的太阳能电池板的电压、电流、功率、温度以及场地内的灰尘密度、光照强度，以便于分析太阳能电池板的发电效率。
为解决上述技术问题，本实用新型一种太阳能电池板发电效率试验装置，包括太阳能电池板、继电器、直流电流变送器和直流电压变送器、数据采集器、工控机以及电源模块，其中：所述太阳能电池板通过直流电流变送器和直流电压变送器，以及继电器与数据采集器连接；所述数据采集器和所述工控机之间通讯连接。
作为本实用新型的一种改进，所述的数据采集器还连接有温度传感器、灰尘传感器、光辐射传感器中的一种或多种。
所述温度传感器为数字温度传感器，并通过数字温度传感器采集器与数据采集器连接。
所述的电源模块采用AC220V/DC24V电源模块。
所述数据采集器通过RS232转换接口采集信号，并通过RS485串行通讯接口与工控机连接。
所述工控机还通过CDMA或者GPRS方式无线通讯与远程计算机连接。
所述的太阳能电池板数量为两块以上，且各太阳能电池板的规格相同。
所述的太阳能电池板以不同倾角安装在同一场地。
所述的工控机包括数据处理模块、CPU、硬盘、人机界面。
所述的直流电流变送器和直流电压变送器、继电器、数据采集器、工控机、电源模块以标准导轨卡槽的形式安装，并在安装位置之间设置隔离。
采用这样的设计后，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型用于合适地点，其测试结果可用于指导太阳能电厂建设，提高太阳能电厂的经济效益；
2、本实用新型功耗小、测量精确、通过数据处理模块界面可以直观调试、具有良好的人机交互性；
3、本实用新型采用的数字温度传感器不存在接线长导致的数据失真现象，而且具有一定的抗干扰能力；
4、本实用新型可扩展性强，可在需要时，方便接入气压等一系列模拟量或数字量，用于后期对太阳能电厂的整体性能分析；
5、本实用新型体积小、接口设计合理、接线简单安全明晰、携带方便、容易上手使用，具有产业化利用价值，适合在太阳能发电行业推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详 细描述。
附图说明
上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型太阳能电池板发电效率试验装置组成框图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型一种太阳能电池板发电效率实验装置，包括太阳能电池板、继电器、直流电流变送器和直流电压变送器、数据采集器、工控机以及电源模块。
其中，太阳能板的数量优选为两块以上，且各太阳能电池板的规格相同，以不同倾角安装在同一场地。太阳能板的输出首先通过直流电流变送器和直流电压变送器，转换为4-20mA的电流信号，再通过继电器与数据采集器连接，从而实现电量隔离，确保装置安全。
此外，数据采集器还可与温度传感器、灰尘传感器、光辐射传感器等传感器中的一种或多种连接，通过RS232转换接口采集来自太阳能板和各传感器的信号，并将检测到的电流信号后通过RS485总线传输到工控机。
温度传感器优选为数字温度传感器，用于实时监测环境空气温度和两块太阳能电池板的温度，并通过数字温度传感器采集器与数据采集器的RS232转换接口连接。光辐射传感器用于实时监测太阳光强 度。灰尘传感器用于实时监测空气质量，将灰尘度转换成4-20mA电流信号。
工控机包括如图所示的数据处理模块、CPU、硬盘、人机界面。数据处理模块负责整个数据采集的运算、处理、显示，数据处理模块实现每秒钟和每十分钟的数据处理。人机界面负责显示当前的采集量和这些采集量的历史曲线，并提供实时数据以及实时分析结果的显示，还提供了相关参数的设置功能，能够方便的修改直流电流变送器变比参数，方便的修改各个量之间的关联曲线。CPU按照设置规定来进行保存、分析、打包、发送的操作。存储器采用大容量硬盘。
此外，工控机还可通过CDMA或者GPRS方式无线通讯与远程计算机连接。并可将工控机设置为通电就自动运行，这样一来如果出现停电情况，再通电时，无需人为现场操作，太阳能电池板发电效率试验装置又开始正常运行。
电源模块可采用AC220V/DC24V电源模块，为工控机、继电器、数据采集器、数字温度传感器等供电，配置给各个模块供电的稳定直流24v电源。
上述的直流电流变送器和直流电压变送器、继电器、数据采集器、工控机、电源模块都可以标准导轨卡槽的形式安装，并在各个模块的安装位置之间设置隔离，各个待采集量的引线以端子排的形式置于便于安装的位置，外面设有绝缘盖，保证操作人员安全。必要时可以在 柜内预留的插口上装备加热器或者风扇，用以加热或降温，确保各个模块正常运行。
本实用新型是关于一种太阳能电池板发电效率实验装置，能够对数据实时显示、存储、分析，实现精确的数据采集功能，利用采集到的电压，电流、功率，温度，灰尘密度、光照强度数据，来分析太阳能电池板的发电效率。太阳能电池板发电效率试验装置与远程计算机间采用通信CDMA或者GPRS连接，远程功率相关数据采集柜通过CDMA或者GPRS的方式无线通信连接到远程计算机，以实现远程控制、数据下载和相关参数设置。远程计算机获取其测区的功率数据和相关分析数据、图表，为太阳能电厂建设的可行性研究和太阳能电厂后期运营提供指导。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种太阳能电池板发电效率试验装置，其特征在于包括太阳能电池板、继电器、直流电流变送器和直流电压变送器、数据采集器、工控机以及电源模块，其中：
所述太阳能电池板通过直流电流变送器和直流电压变送器，以及继电器与数据采集器连接；
所述数据采集器和所述工控机之间通讯连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池板发电效率试验装置，其特征在于所述的数据采集器还连接有温度传感器、灰尘传感器、光辐射传感器中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池板发电效率试验装置，其特征在于：所述温度传感器为数字温度传感器，并通过数字温度传感器采集器与数据采集器连接。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池板发电效率试验装置，其特征在于所述的电源模块采用AC220V/DC24V电源模块。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池板发电效率试验装置，其特征在于所述数据采集器通过RS232转换接口采集信号，并通过RS485串行通讯接口与工控机连接。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池板发电效率试验装置，其 特征在于所述工控机还通过CDMA或者GPRS方式无线通讯与远程计算机连接。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池板发电效率试验装置，其特征在于：所述的太阳能电池板数量为两块以上，且各太阳能电池板的规格相同。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池板发电效率试验装置，其特征在于：所述的太阳能电池板以不同倾角安装在同一场地。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池板发电效率试验装置，其特征在于：所述的工控机包括数据处理模块、CPU、硬盘、人机界面。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的太阳能电池板发电效率试验装置，其特征在于：所述的直流电流变送器和直流电压变送器、继电器、数据采集器、工控机、电源模块以标准导轨卡槽的形式安装，并在安装位置之间设置隔离。
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| CN103684252A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-03-26 | 武汉理工大学 | 一种聚光光伏户外性能测试系统 |
| CN111917374A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-11-10 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种光伏电站系统效率的监测系统 |
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