CN212034088U - 多波段混合太阳光模拟器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多波段混合太阳光模拟器，其包括：灯箱，其包括一具有出光口的收容腔；光源组件，其包括多个不同波段的LED灯珠，该多个LED灯珠串联和/或并联；匀光部件，其主要用于使光源组件发出的不同波段的光均匀混合；所述灯箱内具有多个沿预设方向依次间隔设置固定结构，所述光源组件经所述固定结构可拆卸地固定在所述收容腔内，且所述光源组件与所述收容腔内的位置可调，所述匀光部件设置在所述出光口处或所述光源组件和出光口之间。本实用新型提供的太阳光模拟器可以通过调节散热板的高度来调节灯箱的光照均匀度，并且灯箱作为一个整体，易于固定与安放，便于光伏电池片的测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳光模拟器，特别涉及一种多波段混合太阳光模拟器，属于照明灯具技术领域。
背景技术
在太阳能电池的测试中，最基本的方法是用光源发射灯光照射太阳能电池片，通过对电池片的一系列测试，得到相关数据，例如太阳能电池的电流-电压(I-V)特性测试，是测试太阳能电池片特性的重要实验。
在光伏电池片的实验中最重要的就是光源，光源的好坏决定了实验数据的准确性，光源如果越接近太阳光的光谱和均匀度，那么就可以使光伏电池片发挥出最大效力，测得准确的结果，以准确的反应光伏电池片的特性。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种多波段混合太阳光模拟器，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：
本实用新型一典型实施案例中提供的一种多波段混合太阳光模拟器，其包括：
灯箱，其包括一具有出光口的收容腔；
光源组件，其包括多个不同波段的LED灯珠，该多个LED灯珠串联和/或并联；
匀光部件，其主要用于使光源组件发出的不同波段的光均匀混合；其中，
所述灯箱内具有多个沿预设方向依次间隔设置固定结构，所述光源组件经所述固定结构可拆卸地固定在所述收容腔内，且所述光源组件与所述收容腔内的位置可调，所述匀光部件设置在所述出光口处或所述光源组件和出光口之间。
进一步的，所述多个不同波段的LED灯珠呈阵列形式分布，其中，多个不同波段的LED灯珠按波段大小依次排列分布。
进一步的，所述光源组件包括多列LED灯珠，每一列LED灯珠包括按波段大小依次排列的多个LED灯珠。
进一步的，每一列包含的多个LED灯珠的波段依次增大或减小。
进一步的，相邻两列LED灯珠的多个LED灯珠的波段变化规律相反。
进一步的，优选的，所述LED灯珠的波段为430-850nm。
进一步的，所述光源组件还包括LED灯板，所述LED灯珠固定设置在所述LED灯板上，所述LED灯板固定设置在散热板上，并与所述散热板导热连接。
更进一步的，所述散热板上设置有散热孔。
更进一步的，所述光源组件还包括灯罩，所述灯罩为两端具有开口的中空结构，所述灯罩固定设置在所述散热板或LED灯板上，所述多个LED灯珠位于所述中空结构内。
更进一步的，所述匀光部件固定设置在所述灯罩内，且所述匀光部件位于所述LED灯珠的上方，以及，所述灯罩上还设置有多个与所述中空结构连通的通风孔。
更进一步的，所述匀光部件包括匀光板和透镜中的任意一种。
更进一步的，所述灯罩内设置有压条，所述匀光部件经所述压条被压紧固定在所述灯罩内。
更进一步的，所述固定结构包括设置在所述灯箱内壁上的凹槽，所述散热板和/或灯罩上设置有与所述凹槽相匹配的凸台，所述凸台能够可拆卸地嵌入所述凹槽中。
更进一步的，所述灯箱上还设置有通风孔和插座安装孔，至少所述部分通风孔与所述顶罩上的通风孔相对应。
更进一步的，所述灯箱上的部分所述通风孔内还设置有散热风扇，且设置有散热风扇的通风孔处还设置有防护网。
更进一步的，所述插座安装孔内设置有插座，所述插座能够分别与光源组件、散热风扇和电源连接。
更进一步的，所述灯箱包括底板和侧板，所述底板和侧板围合形成所述的收容腔，所述底板和侧板上均设置有通风孔，其中，位于所述底板上通风孔处设置有散热风扇，所述固定结构设置在所述侧板上，以及，所述侧板上的通风孔与所述灯罩上的通风孔相对应。
与现有技术相比，本实用新型的优点包括：
1)本实用新型一典型实施案例中提供的一种多波段混合太阳光模拟器，通过LED灯板将不同波段的LED灯珠按照一定规律串并联在一起，以组成波段较广的光谱，并且使用匀光板得到较好的光照均匀度；
2)本实用新型一典型实施案例中提供的一种多波段混合太阳光模拟器，通过焊接不同波段的LED灯珠，使光源组件提供的光谱尽可能地接近太阳光的光谱；
3)本实用新型一典型实施案例中提供的一种多波段混合太阳光模拟器可以通过调节散热板的高度来调节灯箱的光照均匀度，并且灯箱作为一个整体，易于固定与安放，便于光伏电池片的测试。
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多波段混合太阳光模拟器的结构示意图；
图2是本实用新型一典型实施案例中一种多波段混合太阳光模拟器中灯罩的结构示意图；
图3是本实用新型一典型实施案例中一种多波段混合太阳光模拟器中灯珠的排布示意图；
图4是本实用新型一典型实施案例中一种多波段混合太阳光模拟器中灯珠的排布示意图；
图5是本实用新型一典型实施案例中一种多波段混合太阳光模拟器中灯箱一侧板的结构示意图。
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。
本实用新型一典型实施案例中提供的一种多波段混合太阳光模拟器，其包括：
灯箱，其包括一具有出光口的收容腔；
光源组件，其包括多个不同波段的LED灯珠，该多个LED灯珠之间串联和/或并联；
匀光部件，其主要用于使光源组件发出的不同波段的光均匀混合；其中，
所述灯箱内具有多个沿预设方向依次间隔设置固定结构，所述光源组件经所述固定结构可拆卸地固定在所述收容腔内，且所述光源组件与所述收容腔内的位置可调，所述匀光部件设置在所述出光口处或所述光源组件和出光口之间。
具体的，请参阅图1-图5，一种多波段混合太阳光模拟器，其包括：灯箱，其包括一具有出光口的收容腔；光源组件，其包括多个不同波段的LED灯珠，该多个LED灯珠之间串联和/或并联；匀光部件，其主要用于使光源组件发出的不同波段的光均匀混合；其中，所述灯箱内具有多个沿预设方向依次间隔设置固定结构，所述光源组件经所述固定结构可拆卸地固定在所述收容腔内，且所述光源组件与所述收容腔内的位置可调，所述匀光部件设置在所述出光口处或所述光源组件和出光口之间。
具体的，该光源组件包括其包括多个不同波段的LED灯珠18，该多个不同波段的LED灯珠18焊接在一个或多个灯板17上，该一个或多个灯板17固定在散热板(或者可以称之为散热片)16上(例如，灯板17可以通过螺纹连接件与所述散热板16固定连接)，且该灯板17与散热板16导热连接，以及，灯板17与散热板16之间还设置导热硅脂层，该导热硅脂层能够提高灯板17与散热板16的散热效率。
具体的，所述多个不同波段的LED灯珠18呈阵列形式分布在灯板17上，其中，多个不同波段的LED灯珠18按波段大小依次排列分布，进而得到光谱与光强更接近太阳光的光源，其中，所述LED灯珠发出的光的波长为430-850nm，理想化的，LED灯珠波段应尽可能的接近太阳光的波段，从而更好的模拟太阳光。
具体的，所述光源组件包括多列LED灯珠，每一列LED灯珠包括按波段大小依次排列的多个LED灯珠18，其中，每一列包含的多个LED灯珠的波段依次增大或减小，且相邻两列LED灯珠的多个LED灯珠的波段变化规律相反，所述LED灯珠的波段为430-850nm；以及，其中每一列的多个LED灯珠串联，多列LED灯珠之间并联。
例如，该多个不同波段的LED灯珠18的排布形式可以如图3和图4所示，图4为不同波段的灯珠排布图，以不同波段的LED灯珠按照一定的规则排布，将各个灯珠所发出的光混合后，模拟太阳光；例如，该多个LED灯珠18在散热片16上呈对称式分布，以保证光源左右两边的光谱相同，使光源在同时照射两个夹具的时候，确保两个夹具所受光谱和光的均匀度在同一范围之内，例如，由A1至A18依次为波段分别为850nm、730nm、850nm、780nm、800nm、白灯、850nm、800nm、白灯、730nm、780nm、白灯、730nm、850nm、白灯、800nm、780nm、730nm，由此一列按顺序排布，第二列按照倒序排布，以此顺序依次排布，这样的排列方式使得每列都有各个波段的灯珠分布，同时能够保证灯珠发出的光经过匀光板能够实现不同波段光源的均匀混合，LED在灯珠的排布中，使得光伏电池片的有效面积落在光谱均匀分布的范围之内，避免因为光强不均匀而引起测试的各个电池效率不同。
具体的，该灯板17和散热板16上还均设置有散热孔19，该散热孔可以是通风孔，该灯板17和散热板16上的散热孔19可以对应分布，即位于灯板17和散热板16的部分或全部散热孔同轴设置或者部分或全部重合，该灯板17和散热板16上的散热孔19的孔径、数量和密度等可以根据实际情况进行设置。
具体的，该散热板16上还设置有凸台15，该凸台15可以是设置在散热板16的周缘部，例如，该凸台15对称设置在散热板16的两端部或两侧部，该散热板可以通过该凸台15被安装到灯箱内。
具体的，请参阅图2，该光源组件还包括灯罩，该灯罩为两端具有开口的中空结构，所述灯罩固定设置在所述散热板16或LED灯板17上，所述多个LED灯珠设置在所述中空结构内，匀光部件10固定设置在所述灯罩内，且所述匀光部件10位于所述多个LED灯珠18的上方。
具体的，请再次参阅图2，该灯罩包括灯罩框架11和灯罩支撑架13，灯罩框架11为灯罩的骨架，其围合形成灯罩的中空结构，灯罩支撑架13固定设置在灯罩框架11的周缘部(当然，还可以固定设置在其他区域，只要实现灯罩框架11和灯罩支撑架13固定连接即可)，灯罩框架11和/或灯罩支撑架13上设置有用于固定灯罩的螺纹孔23，灯罩经由螺纹连接件和螺纹孔23被固定在散热片16上。
具体的，该灯罩框架11上还设置有多个散热用的通风孔12，该通风口可以设置在灯罩框架11的四周，设置在灯罩框架11上的通风孔12的数量、孔径大小和分布密度等可以根据实际情况进行调整。
具体的，该灯罩支撑架13可以是凸设在灯罩框架11的外周缘部，灯罩框架可以通过该灯罩支撑架13安装到灯箱上；以及，用于将灯罩固定到散热片上的螺纹孔可以是设置在灯罩支撑架上。
具体的，匀光部件10经压条被压紧固定在所述灯罩内，其中，该匀光部件10主要为了使光源发出的光能够均匀的照射到光伏电池上，其可以是匀光板和透镜中的任意一种，例如该匀光部件10可以是菲涅透镜；匀光板和透镜的具体参数可以根据具体情况进行选择。
具体的，请再次参阅图1和图5，该灯箱可以是一端具有开口的矩形箱体，该开口作为灯箱的出光口，该灯箱由四个侧板和一个底板5连接形成，该四个侧板和一个底板5围合形成一收容腔，光源组件和匀光部件可以设置在该收容腔内。
具体的，该四个侧板包括一组第一侧板1和一组第二侧板6(底板和侧板可以均为铝板)，一组第一侧板包括两个相对设置的第一侧板1，该两个第一侧板可以理解为左侧板和右侧板；一组第二侧板包括两个相对设置的第二侧板6，该两个第二侧板可以理解为前侧板和后侧板；其中，底板和四个侧板上可以均设置有通风孔7，该通风孔与灯箱内部的收容腔连通，并至少用于使灯箱内部的空气流通，进而带走灯箱内的热量。
具体的，位于灯箱侧板上的通风孔还与灯罩框架11上的通风孔相对应，可以理解为，位于灯箱侧板上的通风孔还与灯罩框架11上的通风孔的水平高度相同，和/或，位于灯箱侧板上的通风孔还与灯罩框架11上的通风孔的轴心线位于同一轴线上，以及，位于灯箱侧板上的通风孔还与灯罩框架11上的通风孔的数量、孔径等相匹配，以使得气流能够在外部环境、灯箱、灯罩框架之间循环流动，进而提高散热效率。
具体的，位于底板5上的至少一个通风孔作为通风窗口4，该通风窗口4处设置有散热风扇(例如，风扇可以为带有pwm可调速功能的风扇)，该散热风扇可以通过螺纹连接件和底板5上的螺纹连接孔8固定在底板5上；具体的，该散热风扇可设置在通风窗口4内，且在散热风扇上方还覆设有防护网3，以防止异物进入灯箱内部，进而发生危险，散热风扇能够加速灯箱内部与外界空气流通的速率，进而提高散热效率。
具体的，请再次参阅图1和图5，在两个第一侧板1的内侧还具有多个沿其长度方向依次间隔设置的多个凹槽或卡槽20、21、22，该凹槽或卡槽与散热板16上的凸台15、灯罩支撑架13上的凸台14相匹配，光源组件可以通过设置在散热板16上的凸台15、灯罩支撑架13上的凸台14插入或嵌入侧板1上的凹槽或卡槽内以实现光源组件的固定；相应的，可以通过使光源组件与不同的凹槽或卡槽连接而实现光源组件于灯箱内的位置调整，进而实现光源组件与光伏电池片之间距离的调节，高度不同得到的光谱以及均匀度就不同。
具体的，散热板16上的凸台15可以凸设在散热板的两端，灯罩支撑架13上的凸台14可以凸设在13的两端，当然，凸台15可以与散热板16一体设置，凸台14可以与灯罩支撑架13一体设置；第一侧板1上的凹槽或卡槽的数量可以根据具体情况进行调节，图中示出了三个凹槽或卡槽的情况，其中凹槽或卡槽之间的间距可以根据光源组件上凸台14和凸台15的间距进行设定。
具体的，在至少一个第一侧板1上还设置有插座安装孔2，所述插座安装孔内设置有航空插座，所述航空插座能够分别与光源组件、散热风扇和电源连接；例如，灯箱内部的灯板以及风扇通过插头插接在航空插座上，外部通过航空插头公头插接后即可使风扇转动以及点亮LED灯珠。
具体的，该灯箱还可以设置于用于操作的把手，该把手可以通过设置在底板上的螺纹安装孔9与灯箱固定结合。
需要说明的是，本实用新型一典型实施案例中提供的一种多波段混合太阳光模拟器中所采用的LED灯珠、散热风扇、匀光板、透镜以及航空插座等均可以采用现有已知的器件或装置，其均可以通过市购获得。
本实用新型一典型实施案例中提供的一种多波段混合太阳光模拟器，通过LED灯板将不同波段的LED灯珠按照一定规律串并联在一起，以组成波段较广的光谱，并且使用匀光板得到较好的光照均匀度；以及，通过焊接不同波段的LED灯珠，使光源组件提供的光谱尽可能地接近太阳光的光谱；另外，本实用新型一典型实施案例中提供的一种多波段混合太阳光模拟器可以通过调节散热板的高度来调节灯箱的光照均匀度，并且灯箱作为一个整体，易于固定与安放，便于光伏电池片的测试。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
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 (17)
1.一种多波段混合太阳光模拟器，其特征在于包括：
灯箱，其包括一具有出光口的收容腔；
光源组件，其包括多个不同波段的LED灯珠，该多个LED灯珠串联和/或并联；
匀光部件，其主要用于使光源组件发出的不同波段的光均匀混合；其中，
所述灯箱内具有多个沿预设方向依次间隔设置固定结构，所述光源组件经所述固定结构可拆卸地固定在所述收容腔内，且所述光源组件与所述收容腔内的位置可调，所述匀光部件设置在所述出光口处或所述光源组件和出光口之间。
2.根据权利要求1所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述多个不同波段的LED灯珠呈阵列形式分布，其中，多个不同波段的LED灯珠按波段大小依次排列分布。
3.根据权利要求2所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述光源组件包括多列LED灯珠，每一列LED灯珠包括按波段大小依次排列的多个LED灯珠。
4.根据权利要求3所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：每一列包含的多个LED灯珠的波段依次增大或减小。
5.根据权利要求3所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：相邻两列LED灯珠的多个LED灯珠的波段变化规律相反。
6.根据权利要求2所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述LED灯珠的波段为430-850nm。
7.根据权利要求1所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述光源组件还包括LED灯板，所述LED灯珠固定设置在所述LED灯板上，所述LED灯板固定设置在散热板上，并与所述散热板导热连接。
8.根据权利要求7所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述LED灯板和/或散热板上设置有散热孔。
9.根据权利要求7所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述光源组件还包括灯罩，所述灯罩为两端具有开口的中空结构，所述灯罩固定设置在所述散热板或LED灯板上，所述多个LED灯珠位于所述中空结构内。
10.根据权利要求9所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述匀光部件固定设置在所述灯罩内，且所述匀光部件位于所述LED灯珠的上方，以及，所述灯罩上还设置有多个与所述中空结构连通的通风孔。
11.根据权利要求10所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述匀光部件包括匀光板和透镜中的任意一种。
12.根据权利要求11所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述灯罩内设置有压条，所述匀光部件经所述压条被压紧固定在所述灯罩内。
13.根据权利要求10所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述固定结构包括设置在所述灯箱内壁上的凹槽，所述散热板和/或灯罩上设置有与所述凹槽相匹配的凸台，所述凸台能够可拆卸地嵌入所述凹槽中。
14.根据权利要求13所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述灯箱上还设置有通风孔和插座安装孔，至少所述灯箱上的部分通风孔与所述灯罩上的通风孔相对应。
15.根据权利要求14所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述灯箱上的部分通风孔内还设置有散热风扇，且设置有散热风扇的通风孔处还设置有防护网。
16.根据权利要求15所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述插座安装孔内设置有插座，所述插座能够分别与光源组件、散热风扇和电源连接。
17.根据权利要求15所述的多波段混合太阳光模拟器，其特征在于：所述灯箱包括底板和侧板，所述底板和侧板围合形成所述的收容腔，所述底板和侧板上均设置有通风孔，其中，位于所述底板上通风孔处设置有散热风扇，所述固定结构设置在所述侧板上，以及，所述侧板上的通风孔与所述灯罩上的通风孔相对应。
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| CN118264197A (zh) * | 2024-04-02 | 2024-06-28 | 武汉爱疆科技有限公司 | 一种叠层太阳电池的测试方法与系统 |
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- 2020-06-03 CN CN202020989261.1U patent/CN212034088U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN118264197A (zh) * | 2024-04-02 | 2024-06-28 | 武汉爱疆科技有限公司 | 一种叠层太阳电池的测试方法与系统 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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