DE202012000683U1 - A mobile device for testing solar modules - Google Patents
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Abstract
Ein tragbares Gerät für die Charakterisierung der Funktion von mindestens einem Solarpanel, durch folgendes gekennzeichnet: 1. Ein tragbares Gerät zur Charakterisierung der Funktionalität von mindestens einem Solarpanel, wobei die Vorrichtung Mittel zur Erzeugung beliebiger räumlich verteilter optischer Testmuster und Intensitätsprofile, wobei die Mittel aus der mindestens einer elektronische Steuereinheit besteht und diese Einheit Kontrolliert die Emission von mehreren Lichtquellen, wobei minde geeignet, bewegliches Testmuster per Software erzeugt werden. 2. Gerät laut Antrag 1, wo als Lichtquellen Lichtemittierende Dioden (LED) mit mindestens einer bekannten Spektralverteilung benutz werden. 3. Gerät laut Antrag 2, wobei die spektrale Emission des Gerätes das Spektrum des natürlichen Sonnenlichtes möglichst angepasst, wobei eine Kalibrierung zwischen des Sonnenspektrums und der Lichtquellen mit Hilfe von konventionellen Mittel möglich. 4. Gerät laut Antrag 3, wobei die spektrale Emission des Geräts mittels der Änderung der elektrischen Energie zu den Lichtquellen...A portable device for characterizing the function of at least one solar panel, characterized by the following: 1. A portable device for characterizing the functionality of at least one solar panel, the device comprising means for generating any spatially distributed optical test pattern and intensity profile, the means being derived from the there is at least one electronic control unit and this unit controls the emission of several light sources, at least suitable, movable test patterns being generated by software. 2. Device according to application 1, where light emitting diodes (LED) with at least one known spectral distribution are used as light sources. 3. Device according to application 2, the spectral emission of the device adapting the spectrum of natural sunlight as much as possible, whereby calibration between the sun spectrum and the light sources is possible using conventional means. 4.Device according to application 3, whereby the spectral emission of the device by means of the change in electrical energy to the light sources ...
Description
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein tragbares Gerät zum Testen von Solarzellen. Die Erfindung bezieht sich Insbesondere auf ein tragbares Testgerät, groß genug, um ein bestimmtes Licht Panel (oder ausgewählte Teile davon) abzudecken und dieses Panel durch Erzeugung von Licht mit Hilfe von künstlichem Lichtquellen wie Glühlampen/Glühbirnen oder Leuchtdioden (LED) zu testen.The present invention relates to a portable apparatus for testing solar cells. In particular, the invention relates to a portable tester, large enough to cover a particular light panel (or selected portions thereof) and to test that panel by generating light by means of artificial light sources such as incandescent bulbs or light emitting diodes (LEDs).
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Solarmodule, die auf Dächern, Wänden, Tracking-Systeme etc. montiert sind, sind zu Testzwecken umständlich und schwer zu demontieren. Solarmodule werden in der Regel unter Laborbedingungen bei der Herstellung getestet, unter Verwendung von künstlichen Lampen, die Licht ähnlich dem Sonnenspektrum emittieren.Solar modules mounted on roofs, walls, tracking systems, etc. are cumbersome for test purposes and difficult to disassemble. Solar modules are typically tested under laboratory conditions during manufacture, using artificial lamps that emit light similar to the solar spectrum.
Aber sobald die Solarmodule in ihrer endgültigen Position installiert sind ist es nicht mehr praktisch möglich, ihren Wirkungsgrad unter simulierten Arbeitsbedingungen zu testen. Aber Tests nach der Montage sind aber relevant um Alterungserscheinungen und Phänomene zu untersuchen, vor allem den Wirkungsgrad. Die meisten Hersteller garantieren eine lange Lebensdauer und Leistung für ihre Solarmodule (z. B. 80% der Nennleistung nach 20 Jahren), aber es gibt bislang keine einfache Methode zur Überprüfung, wie die Leistung der Solarmodule zum Beispiel Jahre nach der Installation ist.But once the solar modules are installed in their final position, it is no longer practical to test their efficiency under simulated working conditions. But tests after assembly are relevant to investigate aging phenomena and phenomena, especially efficiency. Most manufacturers guarantee a long life and performance for their solar modules (eg 80% of their rated power after 20 years), but so far there is no easy way to verify what the solar modules' performance is, for example, years after installation.
Punkt-Sensoren wie die Greentest FTV-100 sind auf dem Markt bekannt und sind im Grunde kalibrierte Fotodioden mit Verstärker und Display. Diese messen aber nur die natürliche Lichtintensität über einem Solarpanel, unter gegebenen Wetterbedingungen. Andere Geräte überwachen die einfallende Sonnenstrahlung auf ein Feld von Solarmodulen und überwachen gleichzeitig die Ausgangsleistung der Module. Das funktioniert aber nur, wenn genügend Sonnenlicht auf das Testfeld enfällt. Indirekte Tests können mittels Überwachung der Module mit thermographischen Kameras erfolgen. Das ergibt aber keine quantitative Messung der Leistung des Solarpanels, sondern nur einen Hinweis auf mögliche fehlerhafte Bereiche. Weder die Auswertung der Maximum Power Point-Kurve des Moduls, noch die Auswirkungen von teilweiser Verschattung des Moduls sind mit dieser Methode möglich.Point sensors such as the Greentest FTV-100 are well known in the market and are basically calibrated photodiodes with amplifiers and display. However, these measure only the natural light intensity over a solar panel, under given weather conditions. Other devices monitor the incident solar radiation on a field of solar panels while monitoring the output power of the modules. But this only works if enough sunlight falls on the test field. Indirect testing can be done by monitoring the modules with thermographic cameras. However, this does not result in a quantitative measurement of the performance of the solar panel, but only an indication of possible faulty areas. Neither the evaluation of the maximum power point curve of the module, nor the effects of partial shading of the module are possible with this method.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Prüfung der Leistungsfähigkeit von Solarmodulen nach der Installation zu ermöglichen, so dass es nicht nötig wird diese zu demontieren und an ein Testlabor zu schicken, was mit großen Kosten verbunden ist.It is an object of the present invention to enable the testing of the performance of solar modules after installation, so that it is not necessary to disassemble and send them to a test laboratory, which is associated with great costs.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zu liefern, dass in der Lage ist, mindestens ein Teil eines Solarmoduls unter wechselnden Lichtintensitäten und Intensitätsverteilungen zu testen.It is a further object of the present invention to provide a device capable of testing at least a portion of a solar module under varying light intensities and intensity distributions.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Test-Gerät zu liefern, das erlaubt montierte Solarmodule oder Teile mit Hilfe einer Vielzahl von verschiedenen Beleuchtungen zu testen, was sonst mit montierten Modulen nicht möglich ist.Another object of the present invention is to provide a test apparatus which allows you to test mounted solar panels or parts using a variety of different lights, which is not possible with assembled modules.
ZUAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden mit dem in Anspruch 1 definierten Gerät gelöst.The objects of the present invention are achieved with the device defined in
Die neuen technischen Mittel enthalten ein Testgerät (
Die Tests die mit Hilfe des Geräts in einer Gestaltung der Erfindung durchgeführt werden können sind zum Beispiel Tests mit voll normierter Lichtintensität, bei dem das gesamte Solarmodul mit hoher Intensität beleuchtet wird unter gleichzeitiger Messung der produzierten elektrischen Leistung und Anschließend wird die bekannte Intensität des Lichts mit der gemessenen Leistung verglichen.The tests that can be performed with the aid of the device in a design of the invention are, for example, tests with fully normalized light intensity, in which the entire solar module is illuminated with high intensity while simultaneously measuring the electrical power produced and then the known intensity of light with compared to the measured power.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das aus dem Testgerät gestrahlte Intensitätsmuster variiert werden um Schatten-Effekte, Sonnenaufgang, Dämmerung und andere Situationen, in denen die Intensität in Betracht gezogen werden kann, zu simulieren.In a further embodiment of the invention, the intensity pattern radiated from the tester can be varied to simulate shadow effects, sunrise, twilight and other situations in which the intensity can be taken into account.
Künstliche Testmuster können leicht durch die Steuerung der Leistung der Lichtquellen erzeugt werden, entweder durch Einzelansteuerung oder in Ansteuerung in Gruppen von Lichtquellen, abhängig von dem tatsächlichen Bau des Testgerätes.Artificial test patterns can be easily generated by controlling the power of the light sources, either by single drive or by driving in groups of light sources, depending on the actual construction of the tester.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Solarmodul mit dem Testgerät operationell verbunden werden (
Umwelt- und Montage-Parameter wie zum Beispiel Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Neigung, und weitere können auch mit dafür vorgesehenen Sensoren (
Das Testgerät kann mit elektronischen Schaltungen wie Belastungen (
Das Testgerät kann Beispielsweise via einer externen Energiequelle mittels elektrische Leistung oder auch durch interne Batteriespecher (eventuell wiederaufladbar) (
Durch Variation des Lichtmusters auf dem Solarmodul ausgesetzt und gleichzeitigem Messen der erzeugten Strom-Spannungsverhältnisse kann das Testgerät zur Erkennung und Isolierung von Fehler im SolarModul benutzt werden. Dadurch kann die Art der Fehler (verminderte Leistung, Verkabelung etc.) identifiziert werden, sowie ihre Position im Solarmodul.By varying the light pattern on the solar module exposed and simultaneously measuring the generated current-voltage ratios, the tester can be used to detect and isolate faults in the SolarModul. Thus, the type of errors (reduced power, wiring, etc.) can be identified, as well as their position in the solar module.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Das Gerät der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise eine flache Struktur mit Licht Emittern (vorzugsweise LEDs), montiert in einem geeigneten Muster.The apparatus of the present invention preferably comprises a flat structure having light emitters (preferably LEDs) mounted in a suitable pattern.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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