CN212034086U - 光伏电池温度调节系统及光伏电池测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏电池温度调节系统及光伏电池测试系统。该光伏电池温度调节系统包括：温度调节装置，其包括温度控制部件、温度调节部件和温度监测部件，所述温度控制部件与所述温度调节部件、温度监测部件连接；温度传导装置，其能够分别与所述温度调节部件和光伏电池导热连接；散热装置，其与所述温度调节装置导热连接；固定夹具，其至少用于固定被测光伏电池。本实用新型提供的一种光伏电池温度控制系统，在用于光伏电池的稳定性测试的同时，还可以控制光伏电池的温度，进而能够对光伏电池进行加热或制冷，保证在相应的温度下对光伏电池的稳定性进行测试。

Description

光伏电池温度调节系统及光伏电池测试系统

技术领域

本实用新型涉及一种测试系统，特别涉及一种光伏电池温度调节系统及光伏电池测试系统，属于电池测试技术领域。

背景技术

在光伏电池的稳定性测试中，常用的测试方法是用光照在一定时间段内，对光伏电池进行不间断照射，在光照条件下，对光伏电池进行持续测试。

这种测试方法虽能测得光伏电池的衰减曲线，但是无法控制光伏电池的工作温度，无法模拟光伏电池的实际应用环境，在太阳能电池的实际应用中，需要模拟太阳能电池真实工作环境，因此要在光伏电池的测试过程中，控制光伏电池所处的环境温度，使光伏电池在不同的温度下工作，测得更加真实的数据。此时就需要一种能够控制光伏电池的测试环境温度的温控系统。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种光伏电池温度调节系统及光伏电池测试系统，以克服现有技术中的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种光伏电池温度调节系统，其包括：

温度调节装置，其包括温度控制部件、温度调节部件和温度监测部件，所述温度控制部件与所述温度调节部件、温度监测部件连接，所述温度调节部件能够与光伏电池导热连接，并至少用于对光伏电池进行加热和/或制冷，所述温度监测部件至少用于监测温度调节部件和/或温度传导装置和/或光伏电池的温度；

温度传导装置，其能够分别与所述温度调节部件和光伏电池导热连接，并能够在所述温度调节部件与光伏电池之间进行温度传导；

散热装置，其与所述温度调节装置导热连接；

固定夹具，其包括夹具主体，所述夹具主体具有一支撑面，所述支撑面上设有至少一用以容置被测电池的安装槽以及与所述安装槽配合的夹具盖子，所述夹具盖子上开设有透光窗口，所述安装槽的底部还设置有可供热传导装置的局部穿过的孔，以及，所述夹具主体或夹具盖子上还设有探针孔，所述探针孔用于安装可与光伏电池的电极电性接触的探针。

进一步的，所述温度控制部件包括控制器和调试器，所述控制器与所述调试器、温度调节部件连接，所述调节器能够显示所述温度调节部件和/或光伏电池的实时温度，且可以通过所述调节器设置所述温度调节部件和/或光伏电池的目标温度。

进一步的，所述控制器为PID控制器。

进一步的，所述温度调节部件包括半导体制冷部件，所述固定夹具设置在所述半导体制冷部件的上方并与固定在所述固定夹具上的光伏电池导热连接或接触。

更进一步的，所述温度监测部件包括温度传感器，所述温度传感器的温度探测模块还具有滤波电容。

进一步的，所述温度传导装置包括一底板，所述底板上设置有至少一个导冷块，所述导冷块与所述夹具主体上的安装槽相对应，所述导冷块能够穿过位于所述安装槽底部的孔并与光伏电池导热接触。

进一步的，所述温度传导装置固定设置在所述温度调节部件与固定夹具之间。进一步的，所述温度调节部件与固定夹具均与所述底板固定连接。

进一步的，所述导冷块内还设置有一收容腔，所述温度传感器设置在所述收容腔内，所述温度传感器能够实时测量所述导冷块的温度。

进一步的，所述夹具盖子与所述夹具主体铰接，并能够可打开盖合在所述安装槽上。

进一步的，所述夹具盖子和夹具主体之间还设有扣压件，所述扣压件选自磁性构件或机械卡扣装置。

进一步的，所述夹具盖子的边缘凸伸有遮光凸台；和/或，所述安装槽内还设有用以安装所述探针的台阶结构。

进一步的，所述散热装置包括散热器和散热风扇，所述散热风扇固定设置在所述散热器的下方，所述温度调节部件固定设置在所述散热器的导热台上，并与所述导热台导热连接或接触。

进一步的，所述散热器包括多个真空散热管和散热翅片，所述散热器的导热台与所述温度调节部件的制热面固定贴合。

进一步的，所述散热器的导热台与所述温度调节部件的制热面之间还设置有导热硅脂层。

本实用新型实施例提供了一种光伏电池测试系统，其包括所述光伏电池温度调节系统和测试部件，所述测试部件通过设置在固定夹具探针孔内的探针与所述光伏电池电连接。

进一步的，所述测试部件包括测试电路板，所述测试电路板固定设置在温度传导装置与固定夹具之间。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

1)本实用新型提供的一种光伏电池温度控制系统，结构简单，使用方便，其可以对光伏电池进行衰减测试同时，还可以控制光伏电池的测试温度，以适应对于光伏电池的不同测试需要；

2)本实用新型提供的一种光伏电池温度控制系统，在用于光伏电池的稳定性测试的同时，还可以控制光伏电池的温度，进而能够对光伏电池进行加热或制冷，保证在相应的温度下对光伏电池的稳定性进行测试。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一典型实施案例中一种光伏电池温度调节系统工作原理示意图；

图2是本实用新型一典型实施案例中一种光伏电池测试系统的结构示意图；

图3是本实用新型一典型实施案例中一种光伏电池温度调节系统中固定夹具的结构示意图；

图4是本实用新型一典型实施案例中一种光伏电池温度调节系统中温度传导装置的结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种光伏电池温度调节系统，其包括：

温度调节装置，其包括温度控制部件、温度调节部件和温度监测部件，所述温度控制部件与所述温度调节部件、温度监测部件连接，所述温度调节部件能够与光伏电池导热连接，并至少用于对光伏电池进行加热和/或制冷，所述温度监测部件至少用于监测温度调节部件和/或温度传导装置和/或光伏电池的温度；

温度传导装置，其能够分别与所述温度调节部件和光伏电池导热连接，并能够在所述温度调节部件与光伏电池之间进行温度传导；

散热装置，其与所述温度调节装置导热连接；

固定夹具，其包括夹具主体，所述夹具主体具有一支撑面，所述支撑面上设有至少一用以容置被测电池的安装槽以及与所述安装槽配合的夹具盖子，所述夹具盖子上开设有透光窗口，所述安装槽的底部还设置有可供热传导装置的局部穿过的孔，以及，所述夹具主体或夹具盖子上还设有探针孔，所述探针孔用于安装可与光伏电池的电极电性接触的探针。

本实用新型实施例提供了一种光伏电池测试系统，其包括所述光伏电池温度调节系统和测试部件，所述测试部件通过设置在固定夹具探针孔内的探针与所述光伏电池电连接，其中，所述光伏电池温度调节系统主要用于在所述测试部件与光伏电池进行测试时对所述光伏电池的温度进行调节。

在一些较为具体的实施方案中，一种光伏电池测试系统，其包括温度调节装置、温度传导装置、散热装置、固定夹具和测试部件，其中，所述固定夹具至少用于固定被测光伏电池，所述温度调节装置通过所述温度传导装置与被测光伏电池导热连接，并用于调节被测光伏电池的温度，散热装置与温度调节装置导热接触或连接，并用于对温度调节装置进行散热；测试部件与被测光伏电池电连接，并至少用于对被测光伏电池进行测试。

本实用新型实施例提供了一种光伏电池温度控制系统，其包括温度控制部分，其为一套完整的温度控制系统，使用PID控制器可对光伏电池的温度进行设置和调节，温度控制系统为一整个机箱，通过导线将机箱与导冷块连接起来，所述导冷块可以配合固定夹具，可以在空气中工作，也可以在手套箱内工作，将制冷所需的电源线与测温线在机箱内经过电路板的转换，引出机箱后，在手套箱法兰内密封，并与固定夹连接。

具体的，请参阅图1，该温度调节装置包括温度控制部件、温度调节部件和温度监测部件，所述温度控制部件与所述温度调节部件、温度监测部件连接，所述温度调节部件能够与光伏电池导热连接，并至少用于对光伏电池进行加热和/或制冷，所述温度监测部件至少用于监测温度调节部件和/或温度传导装置和/或光伏电池的温度。

具体的，温度控制部件包括控制器和调试器，所述控制器与所述调试器、温度调节部件连接，所述调节器能够显示所述温度调节部件和/或光伏电池的实时温度，且可以通过所述调节器设置所述温度调节部件和/或光伏电池的目标温度，例如所述控制器可以为PID控制器。

具体的，所述温度调节部件包括半导体制冷部件，所述固定夹具设置在所述半导体制冷部件的上方并与固定在所述固定夹具上的光伏电池导热连接或接触；具体的，所述温度监测部件包括温度传感器，所述温度传感器的温度探测模块还具有滤波电容；例如，该半导体制冷部件可以是半导体制冷片，该温度传感器可以采用ds18b20传感器，当然，还可以是其他的传感器，该传感器的主体结构与本领域技术人员公知的温度传感器结构基本一致，不同之处在于本实用新型中的温度传感器还具有滤波电容，该传感器可用于远距离探测温度，由于在温度探测模块加装滤波电容，因此可以对测得的温度进行远距离传输，避免传输距离过长引起的温度信号衰减，使得温度信号经过传输后，测量不准确，保证温度测量的精度高，稳定性好，测量准确。

具体的，请再次参阅图1，该控制器还与开关电源连接，开关电源用于为控制器供电；该温度调节装置的工作原理包括：开关电源控制器提供电源，由控制器将开关电源输入的电流进行调节后输入半导体制冷片，控制器可通过PID调节的方式对半导体制冷片的温度进行调节，由温度传感器ds18b20将温度调节部件和/或温度传导装置和/或光伏电池的温度反馈至控制器，控制器根据反馈温度与目标温度比较后，对半导体制冷片的输入电流进行调节，同时，控制器连接调试器，可以通过调试器设置半导体制冷片的目标温度以及显示实时温度，由调试器设置目标温度传至控制器，控制器根据目标温度对半导体制冷片的功率进行调整。

具体的，通过PID控制器对光伏电池的温度进行调节，通过温度控制系统可进行目标温度的设置，从而实现对光伏电池的加热或制冷效果，PID控制器调节温度可以使温度波动范围在±0.5左右，使用PID控制器调节温度可以达到温度波动小，控制精确的效果。

具体的，请参阅图2，固定夹具固定设置在温度传导装置4上方，温度传导装置4固定设置在温度调节部件5上方并与温度调节部件5导热配合，散热装置固定设置在温度调节部件5的下方并与温度调节部件5导热接触或连接，测试部件3固定设置在固定夹具和温度传导装置4之间；其中，固定夹具能够固定被测光伏电池，温度传导装置4能够与被测光伏电池导热连接或接触，测试部件3能够与被测光伏电池的电极电连接。

具体的，测试部件3能够经探针被测光伏电池的电极电连接，探针的一端与光伏电池的电极接触或连接，另一端焊接在测试部件3上，并由37pin测试线将电信号传输到控制器，具体的，该测试部件3可以是测试电路板，该测试电路板可以通过螺纹连接件固定在固定夹具上。

具体的，请参阅图2-图4，该固定夹具包括夹具主体2，所述夹具主体2具有一支撑面，所述支撑面2上设有多个用以容置被测电池的安装槽21以及与所述安装槽配合的夹具盖子1，所述夹具盖子1上开设有透光窗口11，所述透光窗口11用于光源穿过从而照射光伏电池，以及，所述安装槽21的底部还设置有可供热传导装置4的局部穿过的孔，以及，所述夹具主体2上还设有探针孔22(容易想到的，该探针孔也可以是设置在夹具盖子1上)，所述探针孔23用于安装可与光伏电池的电极电性接触的探针。

具体的，请参阅图3，夹具盖子1与所述夹具主体2铰接，并能够可打开盖合在所述安装槽21上，例如，夹具盖子1经一轴体9与夹具主体2连接，该夹具盖子1能够以所述轴体8为轴转动。

具体的，所述夹具盖子1和夹具主体2之间还设有扣压件，所述扣压件选自磁性构件或机械卡扣装置；例如，在所述夹具盖子1和夹具主体2上均设置有磁性构件(例如磁铁)，夹具盖子1和夹具主体2通过设置在两者上的磁性构件之间的磁力实现两者的固定结合；具体的，请再次参阅图3，其中，所述夹具盖子1上设置有用于安装磁性构件的安装孔12，夹具主体2上也设置有用于安装磁性构件的安装孔23；或者，也可以仅在夹具盖子1和夹具主体2中一者上设置磁性构件，此时，夹具盖子1和夹具主体2中未设置有磁性构件的另一者为能够被磁性构件吸引的磁性金属构件，例如铁磁性构件等。

具体的，所述夹具盖子1的边缘凸设有遮光凸台，该遮光凸台可以防止从间隙中漏光，避免位于其下方电线的加速老化，而且，该遮光凸台还可以方便打开该夹具盖子。

具体的，所述安装槽内还设有用以安装所述探针的台阶结构。

具体的，请参阅图4，温度传导装置4包括底板42，该底板42上设置有多个导冷块43，导冷块43的数量与固定夹具上的安装槽的数量相匹配，该导冷块43能够穿过固定夹具安装槽底部的孔并与被测光伏电池导热接触，进而对光伏电池进行加热或制冷，导冷块43的形状可以根据探针的位置以及安装槽底部的孔进行适应性调整，以避免导冷块43与探针发生干涉；以及，所述导冷块43内还设置有一收容腔41，所述温度传感器设置在所述收容腔内，所述温度传感器能够实时测量所述导冷块的温度；具体的，收容腔41内有用以固定测试电路板3的螺纹孔，另外，还可以在收容腔41内灌注粘性导热胶，用以固定温度传感器，并且提高测温准确度。

具体的，该温度传导装置4中的底板和导冷块的材质可以均为导热性良好的金属，例如铝合金6061等。

具体的，所述底板42上还设置有用于固定温度调节部件5的螺纹孔44以及用于固定导冷块43的固定连接孔45，例如，可以采用螺栓通过导冷块的螺纹孔44，再穿过固定夹具并以螺母在螺栓的一端拧紧，从而使得温度调节部件5与导冷块43的底面结合更加紧密，进而提高制冷或者加热的效率；具体的，固定夹具上设置有多个用于固定电路板的机米螺钉(机米螺钉的数量可以是四个，分别设置在固定夹具的四个边角处)，固定电路板的机米螺钉的一端穿过导冷块上的固定孔45，并与螺母螺接，进而将导冷块固定与固定夹具固定，避免导冷块过度晃动，使得温度调节部件与导冷块底面结合不紧密。

具体的，导冷块43可以在螺栓与螺母之间增加垫片以调节导冷块43表面与光伏电池的距离，导冷块底座表面与温度调节部件(半导体制冷片)5的制冷面贴合，两表面之间使用导热硅脂，提高导冷块的热传导效率以及温度调节部件的制冷利用率，温度调节部件制热面通过散热装置对温度调节部件进行散热。

具体的，所述散热装置包括散热器6和散热风扇7，所述散热风扇7固定设置在所述散热器6的下方，所述温度调节部件5固定设置在所述散热器6的导热台上，并与所述导热台导热连接或接触，以及，散热器6通过一条夹具与温度传导装置4锁紧在一起.

具体的，所述散热器6包括多个真空散热管和散热翅片，所述散热器的导热台与所述温度调节部件的制热面固定贴合，以及，所述散热器的导热台与所述温度调节部件的制热面之间还设置有导热硅脂层，导热硅脂层可以提高散热效率，温度调节部件5下方散热器6下方固定有散热风扇，可以将温度调节部件5产生的热量及时导出去，提高温度调节部件5的制冷效果，使光伏电池片的降温速度更快。

需要说明的是，本实用新型实施例中提供的一种光伏电池测试系统中所使用的诸如温度传感器、PID控制器、调制器电源、半导体制冷片、导冷块等部件均可以采用本领域已知的元器件，其均可以通过市购获得。

本实用新型提供的一种光伏电池温度控制系统，结构简单，使用方便，其可以对光伏电池进行衰减测试同时，还可以控制光伏电池的测试温度，以适应对于光伏电池的不同测试需要。

本实用新型提供的一种光伏电池温度控制系统，在用于光伏电池的稳定性测试的同时，还可以控制光伏电池的温度，进而能够对光伏电池进行加热或制冷，保证在相应的温度下对光伏电池的稳定性进行测试。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种光伏电池温度调节系统，其特征在于包括：

温度调节装置，其包括温度控制部件、温度调节部件和温度监测部件，所述温度控制部件与所述温度调节部件、温度监测部件连接，所述温度调节部件能够与光伏电池导热连接，并至少用于对光伏电池进行加热和/或制冷，所述温度监测部件至少用于监测温度调节部件和/或温度传导装置和/或光伏电池的温度；

温度传导装置，其能够分别与所述温度调节部件和光伏电池导热连接，并能够在所述温度调节部件与光伏电池之间进行温度传导；

散热装置，其与所述温度调节装置导热连接；

固定夹具，其包括夹具主体，所述夹具主体具有一支撑面，所述支撑面上设有至少一用以容置被测电池的安装槽以及与所述安装槽配合的夹具盖子，所述夹具盖子上开设有透光窗口，所述安装槽的底部还设置有可供热传导装置的局部穿过的孔，以及，所述夹具主体或夹具盖子上还设有探针孔，所述探针孔用于安装可与光伏电池的电极电性接触的探针。

2.根据权利要求1所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述温度控制部件包括控制器和调试器，所述控制器与所述调试器、温度调节部件连接，所述调试器能够显示所述温度调节部件和/或光伏电池的实时温度，且所述调试器能够设置所述温度调节部件和/或光伏电池的目标温度。

3.根据权利要求2所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述控制器为PID控制器。

4.根据权利要求1或2所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述温度调节部件包括半导体制冷部件，所述固定夹具设置在所述半导体制冷部件的上方并与固定在所述固定夹具上的光伏电池导热连接或接触。

5.根据权利要求4所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述温度监测部件包括温度传感器，所述温度传感器的温度探测模块还具有滤波电容。

6.根据权利要求5所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述温度传导装置包括一底板，所述底板上设置有至少一个导冷块，所述导冷块与所述夹具主体上的安装槽相对应，所述导冷块能够穿过位于所述安装槽底部的孔并与光伏电池导热接触。

7.根据权利要求6所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述温度传导装置固定设置在所述温度调节部件与固定夹具之间。

8.根据权利要求7所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述温度调节部件与固定夹具均与所述底板固定连接。

9.根据权利要求8所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述导冷块内还设置有一收容腔，所述温度传感器设置在所述收容腔内，所述温度传感器能够实时测量所述导冷块的温度。

10.根据权利要求6所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述夹具盖子与所述夹具主体铰接，并能够打开盖合在所述安装槽上。

11.根据权利要求10所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述夹具盖子和夹具主体之间还设有扣压件，所述扣压件选自磁性构件或机械卡扣装置。

12.根据权利要求11所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述夹具盖子的边缘凸伸有遮光凸台。

13.根据权利要求10所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述安装槽内还设有用以安装所述探针的台阶结构。

14.根据权利要求1所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述散热装置包括散热器和散热风扇，所述散热风扇固定设置在所述散热器的下方，所述温度调节部件固定设置在所述散热器的导热台上，并与所述导热台导热连接或接触。

15.根据权利要求14所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述散热器包括多个真空散热管和散热翅片，所述散热器的导热台与所述温度调节部件的制热面固定贴合。

16.根据权利要求15所述光伏电池温度调节系统，其特征在于：所述散热器的导热台与所述温度调节部件的制热面之间还设置有导热硅脂层。

17.一种光伏电池测试系统，其特征在于包括：测试部件以及权利要求1-16中任一项所述光伏电池温度调节系统，所述测试部件通过设置在固定夹具探针孔内的探针与所述光伏电池电连接。

18.根据权利要求17所述光伏电池测试系统，其特征在于：所述测试部件包括测试电路板，所述测试电路板固定设置在温度传导装置与固定夹具之间。

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