本發明專利技術公開的是一種智能太陽能電池組件戶外測試平臺及其測試方法，其是將被測量的太陽能電池組件固定在戶外測試平臺的支架上，含有以微處理器為核心的控制電路板，有恒壓恒流兩種工作模式的電子負載，通過控制電子負載對太陽能電池組件的IV特性曲線進行測量；通過控制電路板控制智能拓撲電路，實現兩個電池組件單獨測量與串聯、并聯測量的切換；同時根據所提出的太陽能電池組件戶外測試流程，將所采集到的數據儲存在平臺的大容量儲存模塊中，同時通過網絡通信，將數據發送到遠程控制計算機中。本發明專利技術可真實的反映太陽能電池組件在戶外環境下的工作情況，有效的實現太陽能電池組件性能的評估。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電工技術、能源
，具體涉及的是。
技術介紹
隨著科學技術的飛速發展，國內外對于能源的需求日益增加，尤其是進入21世紀后，能源問題正成為社會、經濟、環境等方面的重要問題，因此新能源被愈加重視，太陽能作為一種綠色可再生資源，在世界能源危機中扮演著日漸重要的角色。近幾年國內太陽能光伏工業迅速發展，各光伏企業的光伏組件產量逐年增長，對光伏組件的可靠性日益提高，同時為了適應國際市場的要求，對于所生產的太陽能組件在不同條件下性能準確而全面的測量，已成為各光伏企業生產流程中必不可少的步驟。目前國內光伏企業的電池片和組件測試環境，主要是基于室內的太陽光模擬器，人為地控制電池片和組件所處的環境，以此獲得太陽能電池片或光伏組件在不同環境下的IV特性曲線，并對其進行測量與繪制，其優勢在于，可以人工控制輻照度，溫度，組件所受應力等工作環境要求，同時可以模擬各種惡劣的測試環境，獲得組件所能適應的極限工作環境。然而其存在明顯的缺陷，室內模擬的太陽光與實際光線存在區別，由于環境是人為模擬，不能有效反映組件在戶外復雜工作環境下的真實狀態。因此，建立光伏組件的戶外測試平臺對其進行戶外環境下的IV特性曲線測試實驗顯得極為重要。
技術實現思路
針對現有技術上存在的不足，本專利技術提供，通過拓撲可以測試太陽能電池組件串、并聯和單獨作用下的情況，恒流恒壓兩種可切換工作模式的電子負載，控制電路板控制智能拓撲電路和電子負載恒壓恒流模式的切換。為了實現上述目的，本專利技術是通過如下的技術方案來實現一種智能太陽能電池組件戶外測試平臺，其特征在于其包括可進行智能調整角度和位置的太陽能電池組件支架、具有恒壓恒流兩種工作模式的電子負載、安裝在太陽能電池組件支架上的太陽能電池組件和負載連接的智能拓撲電路及控制電路板；所述太陽能電池組件通過智能拓撲電路與電子負載相連接，所述電子負載直接與控制電路相連，所述智能拓撲電路通過控制電路控制切換。其中，動力裝置采用的是電機。所述太陽能電池組件支架包括鋁合金支座和太陽能電池組件固定板，支座具有水平的旋轉自由度，可以實現0°到360°的旋轉，組件固定板具有垂直的旋轉自由度，可以實現太陽能電池組件由垂直(90° )到水平(180° )的轉變，通過與支座水平旋轉共同作用來實現太陽能電池組件朝向的全方位改變。在支座和支撐轉軸以及固定轉軸處分別置有編碼盤，通過電機工作使得支撐轉軸以及固定轉軸轉動，其轉動角度與編碼盤電信號相對應，而電信號經過信號調理電路傳遞到CPU模塊，可以實時控制和獲得太陽能電池組件支架和固定板的相應位置；太陽能電池組件固定在支架頂部，隨支架可調節角度，通過太陽能電池組件的正輸出端和負輸出端再連接到智能拓撲電路中。在組件固定板邊緣裝有輻照度傳感器，獲得的輻照度參數經過信號調理電路發送到CPU模塊。所述智能拓撲電路為，將兩組太陽能電池組件通過正、負輸出端與智能開關串聯， 通過智能開關控制組件串并聯智能拓撲電路，便于對兩組太陽能電池組件分別單獨測量或者串并聯電路切換測量；各個智能開關直接由控制電路板控制，以實現通斷控制電路拓撲轉換。所述具有恒流、恒壓工作模式切換的電子負載，包括電子負載電路與控制信號調理電路；所述電子負載為運算放大器和N溝道低導通MOSFET組成的反饋控制電路，電子負載的正負輸入端分別接智能拓撲電路的正負輸入端，從而與太陽能電池組件連接；所述控制信號調理電路與控制電路板連接，將控制信號處理后以控制電子負載工作狀態。所述控制電路板，包括CPU模塊，AD信號調理電路，信號調理電路，DA模塊，實時時鐘模塊，輻照度測量模塊，溫度測量模塊，LCD液晶顯示模塊，SD卡存儲模塊，網絡通訊模塊；所述CPU模塊以TI公司生產的DSP芯片TMS320F28027為核心控制器；所述輻照度測量模塊采用MT Solar公司生產的硅輻照度傳感器，與太陽能電池組件并置；所述溫度測量模塊采用了多個PtlOO鉬熱電阻作為溫度傳感器，分別置于太陽能電池組件背部和空氣中；所述輻照度與溫度傳感器以及編碼盤輸出信號均經由信號調理電路與CPU模塊相連，DA模塊與實時時鐘模塊通過I2C總線與CPU模塊相連，LCD顯示模塊、大容量存儲模塊以及網絡通訊模塊通過SPI總線與CPU模塊相連，CPU模塊經由網絡通訊模塊，與無線路由器相連。一種太陽能電池組件戶外測試方法，基于上述太陽能電池組件戶外測試平臺，太陽能電池組件戶外測試方法步驟如下(I)通過控制電路板控制智能拓撲電路，使得開關(205) (207)導通，(206) (208)斷開，實現兩組太陽能電池組件分別與負載相連分別測量2組太陽能電池組件單獨作用。測量當前單個太陽能電池組件所處環境的太陽輻照度，電池組件溫度，環境溫度，并記錄數據；(2)測量太陽能電池組件在當前環境中的短路電流Isc與開路電壓Voc，計算其近似最大功率點處工作電壓Vapp，相應公式如下Vapp = kVoc ；其中k取O. 8 ;根據Vapp值，計算恒壓模式下可能需要測量的工作點Ncv’，公式如下權利要求1.一種智能太陽能電池組件戶外測試平臺，其特征在于其包括可進行智能調整角度和位置的太陽能電池組件支架、具有恒壓恒流兩種工作模式的電子負載、安裝在太陽能電池組件支架上的太陽能電池組件和負載連接的智能拓撲電路及控制電路板；所述太陽能電池組件通過智能拓撲電路與電子負載相連接，所述電子負載直接與控制電路相連，所述智能拓撲電路通過控制電路控制切換。2.根據權利要求I所述的一種智能太陽能電池組件戶外測試平臺，其特征在于，所述太陽能電池組件支架包括放置于戶外地面上的支座(101)、設置在支座(101)上的支撐轉軸(103)、帶動支撐轉軸(103)的動力裝置、安裝在支撐轉軸(103)上的頂部支座(104)以及安裝在頂部支座(104)上并可調整角度和位置的組件固定板(106);在所述頂部支座(104)上還設置有固定轉軸(105)，所述組件固定板(104)通過頂桿與固定轉軸(105)相連接，所述組件固定板(106)的邊緣還設置有輻照度傳感器(107)。3.根據權利要求2所述的一種智能太陽能電池組件戶外測試平臺，其特征在于，所述太陽能電池組件支架還包括用于固定固定轉軸(105)與組件固定板(106)的可伸縮固定桿(102)，所述可伸縮固定桿(102) 一端連接組件固定板(106，其另一端連接支撐轉軸(103)的底部。4.根據權利要求3所述的一種智能太陽能電池組件戶外測試平臺，其特征在于，所述支座(101)上安裝支撐旋轉軸(102)的位置和頂部支座(104)上安裝固定轉軸(105)的位置處均還設置有用于精確測量所轉動角度的編碼盤，所述編碼盤精確控制所轉動的角度，并將信號傳遞至CPU模塊儲存，實現測試平臺全方位、多角度的工作狀態。5.根據權利要求I所述的一種智能太陽能電池組件戶外測試平臺，其特征在于，所述智能拓撲電路包括并聯連接的電子負載(203、204)和太陽能電池組件(201、202)，在所述太陽能電池組件(201)與電子負載(204)和太陽能電池組件(202)之間分別連接有第一單向開關(205)和第二單向開關(206)，所述太陽能電池組件(202)與電子負載(203)之間連接有第三單向開關(207)，在所述電子負載(203)與電子本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種智能太陽能電池組件戶外測試平臺，其特征在于：其包括可進行智能調整角度和位置的太陽能電池組件支架、具有恒壓恒流兩種工作模式的電子負載、安裝在太陽能電池組件支架上的太陽能電池組件和負載連接的智能拓撲電路及控制電路板；所述太陽能電池組件通過智能拓撲電路與電子負載相連接，所述電子負載直接與控制電路相連，所述智能拓撲電路通過控制電路控制切換。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：丁坤，徐俊偉，張經煒，
申請(專利權)人：河海大學常州校區，
類型：發明
國別省市：
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