CN210016442U - 一种光伏组件工作模式可控的户外测试平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种光伏组件工作模式可控的户外测试平台，包括光伏组件、组件测试器、组件工作模式控制器、气象站、上位机和云平台。光伏组件测试器能够测量组件的I‑V输出特性，同时采集被测组件背板温度、共面辐照度数据，并通过通讯接口将采集的数据传输到上位机。组件工作模式控制器，包含控制板和电子负载板，控制板通过通讯接口收到上位机的工作模式命令信号后，控制电子负载的大小以达到光伏组件输出控制效果。气象站通过通讯接口将环境参数传送到上位机。上位机将接收到的数据本地备份后，将测试数据及气象数据打包上传到云平台，以实现数据的共享。该实用新型在不测试的时候控制组件的工作模式，所测数据更贴近组件实际使用时的情况。
Description
技术领域
本实用新型属于光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏组件工作模式可控的户外测试平台。
背景技术
21世纪以来，随着石油、煤炭、天然气等化石能源的日益减少。光伏发电受到越来越高的重视，光伏产业也在迅猛发展，所以准确的进行光伏组件的户外性能测试成为亟待解决的问题。目前市场上的光伏组件户外性能测试虽然都是在对户外光伏组件进行测试，但每次测试间隔中，组件是工作在扫描点最后停止的状态或开路状态，这显然和组件的日常的工作状态不符，在测试之余，组件需要工作在人为可控的状态，这样获取到的数据才能够更加有针对性、准确性。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种光伏组件工作模式可控的户外测试平台，能够在准确进行户外光伏组件的I-V测试之余，控制光伏组件的工作模式。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种光伏组件工作模式可控的户外测试平台，包括组件测试器、组件工作模式控制器、气象站、上位机和云平台，所述组件测试器、组件工作模式控制器、气象站均通过通讯接口连接到上位机，其中，所述组件测试器与上位机连接以接收上位机发送的工作测试转换指令，所述组件工作模式控制器与上位机连接以接收上位机发送的工作模式控制指令，所述上位机对组件测试器、组件工作模式控制器和气象站上传的数据进行本地备份并同时打包上传到云平台。
优选地，所述通讯接口包括485接口、232接口、无线通讯接口。
优选地，所述组件测试器为高精度I-V曲线测试器。
优选地，所述I-V曲线测试器配置有温度传感器和辐照度传感器，所述温度传感器为Pt100，所述辐照度传感器为硅基辐照度传感器。所述组件测试器在测试同时采集实时组件背板温度和组件共面辐照度。
优选地，所述组件工作模式控制器包括主控板和电子负载板，所述电子负载板与光伏组件串联。所述主控板通过控制电子负载板上流过的电流控制光伏组件的输出，再通过所述主控板上的AD采样模块采集电子负载板上的电流电压信号，采集到的电流电压信号发送给主控板上的DSP处理器进行处理，再通过主控板上的DA采样模块控制电子负载板的输出，进而控制光伏组件的输出。最终获取光伏组件的I-V输出曲线。
具体地，所述主控板的控制芯片采用TI公司的TMS320F28035芯片，该芯片支持本实用新型所有通信方式，其数据采集模块精度高、速度快，技术成熟。所述电子负载板负责提供光伏组件输出特性的采样信息。
优选地，所述组件工作模式控制器控制五种工作模式，分别为光伏组件工作在开路、短路、最大功率点、最大功率点与开路点之间、最大功率点与短路点之间。
优选地，所述气象站采集的环境参数包括风速、环境温度、水平总辐照度、水平面散射辐照度，所述环境参数通过通讯接口上传到上位机。
优选地，所述上位机为计算机，并配套有相应软件，相应软件执行的功能包括：接收组件测试器、组件工作模式控制器、气象站的上传信息，发送测试-正常工作转换信号及工作模式选择信号，将接收到的数据本地备份、打包上传至云平台。
优选地，所述组件测试器与组件工作模式控制器配套使用，每块被测光伏组件均搭配有一套配套使用的组件测试器和组件工作模式控制器。有N块光伏组件，即需要有N套配套使用的组件测试器和组件工作模式控制器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过组件工作模式控制器控制光伏组件的工作模式，使得光伏组件工作在人为可控的状态，能够更加准确的采集到户外光伏组件实际工作时的输出参数；同时，本实用新型采集并保存其他环境参数，有利于采集到的光伏组件输出参数的分析和性能评价。
附图说明
图1为根据实施例的本实用新型的结构原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型公开一种光伏组件工作模式可控的户外测试平台，包括光伏组件、组件测试器、组件工作模式控制器、气象站、上位机和云平台。光伏组件测试器能够高精度的测量组件的I-V输出特性，同时能够采集被测组件背板温度、共面辐照度数据，并通过通讯接口，将采集到的数据传输到上位机。组件工作模式控制器，包含控制板和电子负载板，控制板通过通讯接口收到上位机的工作模式命令信号后，控制电子负载的大小以达到光伏组件输出控制效果。气象站通过通讯接口将环境参数传送到上位机。上位机将接收到的数据本地备份后，会将测试数据及气象数据打包上传到云平台，以实现数据的共享。该实用新型充分考虑到了市场现有户外测试平台测试组件运行模式单一，与组件户外实际工况不同的劣势，在不测试的时候控制组件的工作模式，所测数据更贴近组件实际使用时的情况。
如图1所示，本实用新型包括组件测试器、组件工作模式控制器、气象站、上位机和云平台。其中一个被测组件配套有一个组件测试器和一个组件工作模式控制器。配套装置共同完成对组件的控制和数据采集。如有N个被测组件，则有N套配套装置。
上位机通过485接口、232接口或无线通讯接口发送组件I-V测试命令或组件工作模式选择命令。
当组件测试器接收到I-V测试命令时，组件测试器开始工作，将扫描当前环境下组件的输出参数，并同步采集组件背板温度、组件共面辐照度，组件背板温度的采集采用Pt100传感器，辐照度的采集采用硅基辐照度传感器。数据采集完成之后，组件测试器将I-V曲线数据、工作环境参数以及测试时间立即打包传输给上位机。同时根据测试命令选择是进一步对组件进行测试还是转换到进行测试之前组件的工作模式上去。
当接收到组件工作模式选择命令时，组件工作模式选择器开始工作。组件工作模式选择器包含主控板以及电子负载板，电子负载板与组件进行串联，所以组件和电子负载拥有相同的电流，主控板通过控制电子负载板上电流流过的大小来控制光伏组件的输出，从而使得光伏组件工作在特定的工作模式。工作模式分为：工作在开路、短路、最大功率点、最大功率点与开路点之间、最大功率点与短路点之间这五个。主要用来观察各个组件工作在各个不同状态一段时间后，会对输出产生什么样的影响。
气象站拥有自己的独立存储装置，在每晚8点时，上位机下达指令读取气象站的环境参数，环境参数包括：风向、风速、环境温度、水平面总辐照度、水平面散射辐照度等。
上位机在接收一天的气象数据之后，会将一天的数据，包括测试数据打包上传至云平台。
本实用新型针对市场现有光伏组件户外测试平台的测试组件工作状态不可控，不能使组件工作在实际的工作状态，测试平台所获取的输出参数并不能准确的说明组件的户外实际输出特性的不足，在组件测试器的基础上添加了组件模式控制器，能够控制光伏组件在测试之余工作在特定的工作状态，从而精确的测试出光伏组件工作在实际情况下的输出特性，对光伏组件的工艺改善、运行维护起到更好的作用。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种光伏组件工作模式可控的户外测试平台，其特征在于，包括组件测试器、组件工作模式控制器、气象站、上位机和云平台，所述组件测试器、组件工作模式控制器、气象站均通过通讯接口连接到上位机，其中，所述组件测试器与上位机连接以接收上位机发送的工作测试转换指令，所述组件工作模式控制器与上位机连接以接收上位机发送的工作模式控制指令，所述上位机对组件测试器、组件工作模式控制器和气象站上传的数据进行本地备份并同时打包上传到云平台。
2.根据权利要求1所述的光伏组件工作模式可控的户外测试平台，其特征在于，所述通讯接口包括485接口、232接口、无线通讯接口。
3.根据权利要求1所述的光伏组件工作模式可控的户外测试平台，其特征在于，所述组件测试器为高精度I-V曲线测试器。
4.根据权利要求3所述的光伏组件工作模式可控的户外测试平台，其特征在于，所述I-V曲线测试器配置有温度传感器和辐照度传感器，所述温度传感器为Pt100，所述辐照度传感器为硅基辐照度传感器。
5.根据权利要求1所述的光伏组件工作模式可控的户外测试平台，其特征在于，所述组件工作模式控制器包括主控板和电子负载板，所述电子负载板与光伏组件串联。
6.根据权利要求1所述的光伏组件工作模式可控的户外测试平台，其特征在于，所述组件工作模式控制器控制五种工作模式，分别为光伏组件工作在开路、短路、最大功率点、最大功率点与开路点之间、最大功率点与短路点之间。
7.根据权利要求1所述的光伏组件工作模式可控的户外测试平台，其特征在于，所述气象站采集的环境参数包括风速、环境温度、水平总辐照度、水平面散射辐照度，所述环境参数通过通讯接口上传到上位机。
8.根据权利要求1所述的光伏组件工作模式可控的户外测试平台，其特征在于，所述上位机为计算机，并配套有相应软件，相应软件执行的功能包括：接收组件测试器、组件工作模式控制器、气象站的上传信息，发送测试-正常工作转换信号及工作模式选择信号，将接收到的数据本地备份、打包上传至云平台。
9.根据权利要求1所述的光伏组件工作模式可控的户外测试平台，其特征在于，所述组件测试器与组件工作模式控制器配套使用，每块被测光伏组件均搭配有一套配套使用的组件测试器和组件工作模式控制器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113375907A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-09-10 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种高精度六自由度光学组件的性能测试系统 |
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2019
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