CN207442793U - 一种光伏组件发电模拟装置 - Google Patents
一种光伏组件发电模拟装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207442793U CN207442793U CN201721241645.XU CN201721241645U CN207442793U CN 207442793 U CN207442793 U CN 207442793U CN 201721241645 U CN201721241645 U CN 201721241645U CN 207442793 U CN207442793 U CN 207442793U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- photovoltaic module
- power generation
- photovoltaic
- light source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体的涉及一种光伏组件发电模拟装置，包括光源模块(1)、数据采集模块(2)、封闭暗室(3)、光伏组件(4)、滑槽轨道(5)、支撑架(6)、输出线(7)、温度控制模块(8)和电源控制模块(9)，光源模块(1)与光伏组件(4)平行设置，滑槽轨道(5)横向设置在封闭暗室(3)的底面，滑槽轨道(5)的上方设置支撑架(6)，支撑架(6)与滑槽轨道(5)活动连接，光伏组件(4)的下端与支撑架(6)连接，上端连接输出线(7)，输出线(7)的另一端连接数据采集模块(2)。本实用新型光伏发电装置可以实时调节辐照度和环境温度，实现辐照度和温度的可控以及对光伏发电量的控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体的涉及一种光伏组件发电模拟装置。
背景技术
光伏电池板是光伏发电系统的核心部件，其光发电效率主要受到环境温度、辐照度和蒙尘特性等影响，但目前对于光伏电池板的发电效率衰减光机理研究尚不明确。光伏组件在长期发电过程中，光伏组件的使用寿命对用户至关重要，不同的气候环境下，光伏组件的发电量使用年限都会受到限制，对于光伏组件功率衰减分为初始光致衰减和后期老化衰减，但是对于老化衰减影响因素多种多样。光伏发电中组件的工作温度和辐照度是两个最为重要的因素，二者之间关系复杂，又相互制约，在温度和辐照度共同作用下发电量曲线呈现出非线性特性。所以，综合考虑光伏组件发电环境因素，尽可能地模拟理想发电环境，从而降低光伏组件的发电效率衰减是光伏研究人员一直以来的重点研究方向。
由于目前实验室应用的太阳光模拟器价格昂贵、普及度很低，对于长期的光伏组件工作效率衰减的研究极为不利。在高海拔气候环境下，大气稀薄、辐照度高、环境温度低，对于光伏发电是非常有利的条件，与此同时，强辐照度持续不断的照射在电池板表面，电池板内部结构在一定程度上破坏，从而进一步影响了光伏发电功率。
鉴于以上各方面的因素，可控辐照度光伏组件发电模拟系统能够模拟不同辐照度和环境温度条件下实现对光伏发电量的控制。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对上述问题，为了克服现有技术的缺陷，提供一种光伏组件发电模拟装置，制作成本低，并且可以调节不同的辐照度和环境温度，实现辐照度和温度的可控以及对光伏发电量的控制。
本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案为：
一种光伏组件发电模拟装置，其特点在于：包括光源模块1、数据采集模块2、封闭暗室3、光伏组件4、滑槽轨道5、支撑架6、输出线7、温度控制模块8和电源控制模块9；
所述光源模块1、数据采集模块2、温度控制模块8和电源控制模块9均设置在封闭暗室3内；
光源模块1设置在封闭暗室3的侧壁，与光伏组件4平行设置；
滑槽轨道5横向设置在封闭暗室3的底面，滑槽轨道5的上方设置支撑架6，支撑架6与滑槽轨道5活动连接，通过移动滑槽轨道5上的光伏组件4与支撑架6来控制辐照度变化；
光伏组件4的下端与支撑架6连接，上端连接输出线7，输出线7的另一端连接数据采集模块2；
温度控制模块8设置在封闭暗室3的顶部，电源控制模块9设置在封闭暗室3的侧壁，通过电源控制模块9驱动光源模块1和温度控制模块8工作，实现对照射在光伏组件4的温度和辐照度控制在预设的范围之内，进一步实现发电量可控。
进一步地，该装置还包括换气模块10，换气模块10与光源模块1相对设置，使封闭暗室3内的空气与外界进行交换，避免因空气不流通造成光伏组件4的损坏。
进一步地，所述光源模块1为纵向阵列光源，使光伏组件与光源纸件呈90°，已达到光源照射理想状态，同时便于调节光源与电池板之间的距离。
进一步地，所述数据采集模块2为光伏组件IV测试仪。
进一步地，所述封闭暗室3的内壁用耐高温的黑色壁纸封贴，进行防反光处理，避免受到其他环境因素的干扰，使得控制变量的数量可控。
优选地，所述换气模块10设置在封闭暗室3侧壁的中间或上方位置。
进一步地，所述换气模块10为换气扇
与现有技术相比，本实用新型的光伏发电模拟装置具有以下效果：
(1)可以通过调节光伏组件与光源模块之间的距离来控制照射在光伏组件表面单位面积的辐照度；
(2)可以通过温度控制模块实现温度的可控性；
(3)可以获得连续不间断测量数据；
(4)移动方便，适用于不同的环境条件；
(5)制作成本低。
附图说明
图1是本实用新型光伏发电模拟装置的结构分布图；
图2是本实用新型光伏发电模拟装置光伏组件、滑槽轨道和支撑架连接关系示意图；
图3是本实用新型光伏发电模拟装置的工作流程图；
图4是本实用新型光伏发电装置辐照度变化曲线图。
图中，1是光源模块、2是数据采集模块、3是封闭暗室、4是光伏组件、5是滑槽轨道、6是支撑架、7是输出线、8是温度控制模块、9是电源控制模块、10是换气模块。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种光伏组件发电模拟装置，包括光源模块1、数据采集模块2、封闭暗室3、光伏组件4、滑槽轨道5、支撑架6、输出线7、温度控制模块8和电源控制模块9。
光源模块1、数据采集模块2、温度控制模块8和电源控制模块9均设置在封闭暗室3内。
将纵向阵列的光源模块1设置在封闭暗室3的侧壁，与光伏组件4平行设置，此时光伏组件4与光源之间呈90°，使采光达到理想状态，同时便于调节光源与电池板之间的距离。
如图2所示，滑槽轨道5横向设置在封闭暗室3的底面，滑槽轨道5的上方设置支撑架6，支撑架6与滑槽轨道5活动连接，光伏组件4的下端与支撑架6连接，上端连接输出线7，输出线7的另一端连接数据采集模块2，通过移动滑槽轨道5上的光伏组件4与支撑架6来控制辐照度变化，本实用新型的数据采集模块2为光伏组件IV测试仪。
温度控制模块8设置在封闭暗室3的顶部，电源控制模块9设置在封闭暗室3的侧壁，通过电源控制模块9驱动光源模块1和温度控制模块8工作，实现对照射在光伏组件4的温度和辐照度控制在预设的范围之内，进一步实现发电量可控。
本实施例提供的光伏组件发电模拟装置还包括换气模块10，换气模块10与光源模块1相对设置，使封闭暗室3内的空气与外界进行交换，避免因空气不流通造成光伏组件4的损坏，为了空气交换效果更好，将换气模块10设置在封闭暗室侧壁的中上方位置，本实用新型采用的换气模块为换气扇。
为了避免受到其他环境因素的干扰，在封闭暗室3的内壁用耐高温的黑色壁纸封贴，对封闭暗室进行防反光处理。
实施例2
如图3所示，本实施例提供一种该光伏组件发电模拟装置的工作流程：
在光伏组件4处于发电状态时，必须将封闭暗室3的门关闭，防止外界温度及光照对数据采集的干扰。
启动电源控制模块9，光源模块1、温度控制模块8和滑槽轨道5开始工作，光伏组件4收到光照后进行光电转换产生电流，通过输出线7传输至光伏组件IV测试仪2，光伏组件IV测试仪2接收到实时采集的数据。
分析采集的数据是否与预期所需的温度、辐照度一致，如果采集的数据与预期数据一致，继续采集数据；若不一致，通过温度控制模块8调节温度，移动滑槽轨道5，调节光源与光伏组件的距离控制单位面积的辐照度，直至辐照度符合预期值。
本实用新型光伏发电模拟装置的温度控制方式是自动控制，自动控制通过温度控制模块控制程序预设温度值自动启动或停止，根据所需的不同合理的设置温度预期值，可以利用遥控进行控制随时开始或停止工作。
本实用新型光伏发电模拟装置的辐照度控制方式是手动控制，根据采集到的数据的辐照度与预期值对比，手动操作移动光伏组件4与光源模块1之间的距离，使辐照度调节在合理的范围之内。
实施例3
本实施例提供一种本实用新型光伏发电模拟装置通过辐照度确定光源模块与光伏组件之间距离的计算方法：
根据1000W卤钨丝灯与光伏组件之间的距离决定照射在光伏组件上单位每平方米上的辐照度，调节安装在滑槽上的光伏组件，经过计算得出：单块光伏组件(标准尺寸1640*992*40)需要6个均匀分布在与光伏组件垂直90度的正对面架子上。
1000W卤钨丝灯照射在电池板上，距离每增加10cm，辐照度衰减100W/m2,经长期实验验证在光源与光伏组件之间距离为90cm时，光伏组件上辐照度可达到1000W/m2。在工作期间，卤钨丝灯管工作存在的缺陷就是持续发热，因此需要进行温度调节，在光伏组件工作的保持在28℃左右。
S实＝S光×cosθ-L×α
其中，S实为实际所需的辐照度，S光为封闭暗室设计的灯源辐照度为6000W，θ为灯源与光伏组件之间的夹角，L为光源与光伏组件之间的垂直距离，α为衰减率。经实际多次测量，结合采集的实验数据与模拟仿真相结合，可以看出本试验环境下卤钨丝灯的辐照度之间的关系呈指数衰减行方程，拟合结果显示衰减方程为：
y＝8.4e-0.017x
其中，y为辐照度，x为距离，从上面的公式可以看出，辐照度是随着距离变化的指数函数。
本实用新型光源模块与光伏组件之间的距离通过滚动滑槽上的光伏组件来进行调节，根据辐照度与距离之间的衰减曲线关系确定距离。理想情况下，光伏组件辐照度1000W/m2，因此在该封闭暗室内将光源与光伏组件之间的距离调节为90cm，可以使辐照度达到1000W/m2，同时由于卤钨丝灯在初始光照时辐照度会比较大，2小时后基本趋于稳定状态，试验将在光照稳定后收集实验数据，试验过程中难免会产生会误差仪器、稳定性等误差。为了补偿产生的误差，实验过程中允许辐照度大于1000W/m2，与此同时又要小于1030W/m2，可以使得试验达到理想状态下。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种光伏组件发电模拟装置，其特征在于：包括光源模块(1)、数据采集模块(2)、封闭暗室(3)、光伏组件(4)、滑槽轨道(5)、支撑架(6)、输出线(7)、温度控制模块(8)和电源控制模块(9)；
所述滑槽轨道(5)横向设置在封闭暗室(3)的底面，滑槽轨道(5)的上方设置支撑架(6)，支撑架(6)与滑槽轨道(5)活动连接；
光伏组件(4)的下端与支撑架(6)连接，上端连接输出线(7)，输出线(7)的另一端连接数据采集模块(2)；
光源模块(1)设置在封闭暗室(3)的侧壁，与光伏组件(4)平行设置；
温度控制模块(8)设置在封闭暗室(3)的顶部，电源控制模块(9)设置在封闭暗室(3)的侧壁。
2.根据权利要求1所述的一种光伏组件发电模拟装置，其特征在于：该装置还包括换气模块(10)，换气模块(10)与光源模块(1)相对设置。
3.根据权利要求1所述的一种光伏组件发电模拟装置，其特征在于：所述光源模块(1)为纵向阵列光源。
4.根据权利要求1所述的一种光伏组件发电模拟装置，其特征在于：所述数据采集模块(2)为光伏组件IV测试仪。
5.根据权利要求1所述的一种光伏组件发电模拟装置，其特征在于：所述封闭暗室(3)的内壁用耐高温的黑色壁纸封贴。
6.根据权利要求2所述的一种光伏组件发电模拟装置，其特征在于：所述换气模块(10)设置在封闭暗室(3)侧壁的中间或上方位置。
7.根据权利要求2或6所述的一种光伏组件发电模拟装置，其特征在于：所述的换气模块(10)为换气扇。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721241645.XU CN207442793U (zh) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 一种光伏组件发电模拟装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721241645.XU CN207442793U (zh) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 一种光伏组件发电模拟装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207442793U true CN207442793U (zh) | 2018-06-01 |
Family
ID=62295031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721241645.XU Expired - Fee Related CN207442793U (zh) | 2017-09-26 | 2017-09-26 | 一种光伏组件发电模拟装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207442793U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107508554A (zh) * | 2017-09-26 | 2017-12-22 | 青海大学 | 一种光伏组件发电模拟系统 |
-
2017
- 2017-09-26 CN CN201721241645.XU patent/CN207442793U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107508554A (zh) * | 2017-09-26 | 2017-12-22 | 青海大学 | 一种光伏组件发电模拟系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107294495B (zh) | 一种用于研究积尘对光伏组件性能影响的实验装置及系统 | |
| CN205319569U (zh) | 一种带有散热防水柜门的多功能配电柜 | |
| CN207926525U (zh) | 太阳电池组件测试仪及车载太阳电池测试装置 | |
| CN203431636U (zh) | 矩阵式太阳模拟器 | |
| CN107592073B (zh) | 一种用于太阳能电池输出特性研究的加速试验装置 | |
| CN204442284U (zh) | 一种太阳能电池检测装置 | |
| CN204556470U (zh) | 一种氙灯耐气候试验箱 | |
| CN109507086A (zh) | 一种沥青材料隔氧紫外线老化模拟箱 | |
| CN107147363A (zh) | 一种用于光伏板测试的稳态太阳模拟室 | |
| CN207442793U (zh) | 一种光伏组件发电模拟装置 | |
| CN108011588A (zh) | 模拟太阳能光源实现光伏板检测的装置和方法 | |
| Mei et al. | Equilibrium thermal characteristics of a building integrated photovoltaic tiled roof | |
| CN110677126A (zh) | 一种薄膜光伏组件输出功率测试装置及方法 | |
| CN204439514U (zh) | 沥青专用型紫外线老化试验烘箱 | |
| CN105491763A (zh) | 智能家居照明节能信息共享方法 | |
| CN107508554A (zh) | 一种光伏组件发电模拟系统 | |
| CN207921918U (zh) | 长管灯光源、太阳模拟器及光伏测试仪 | |
| CN116593379A (zh) | 一种沥青材料紫外老化试验装置及方法 | |
| CN202133753U (zh) | 太阳能电池衰减测试设备 | |
| CN202648914U (zh) | 一种稳态太阳模拟器 | |
| CN209710045U (zh) | 太阳能电池光致衰减测试设备 | |
| CN107196603A (zh) | 一种用于光伏组件温度系数测量的测试系统 | |
| CN204829492U (zh) | 用于集热产品测试的室内太阳模拟系统 | |
| CN208768036U (zh) | 光伏组件测试装置 | |
| CN202533553U (zh) | 一种太阳能电池衰减实验装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180601 Termination date: 20190926 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |