專利名稱：光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種檢測設(shè)備用光源，尤其是一種基于LED和紅外發(fā)熱管的光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源。
背景技術(shù)：
光伏技術(shù)是把光能直接轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)，是21世紀最有前途的新能源之一。光伏發(fā)電用的組件一般都是由多個太陽電池串聯(lián)而成，當組件中的一個電池或一組電池被遮光或損壞時，工作電流超過了該電池或電池組降低了的短路電流，在組件中會發(fā)生熱斑加熱。此時受影響的電池或電池組被置于反向偏置狀態(tài)，消耗功率，從而弓I起過熱。熱斑耐久試驗就是用來模擬這種可能發(fā)生的危害，該試驗的準確度與以下幾方面因素相關(guān):反向偏置電壓、電池受光部分產(chǎn)生的電流、電池受光部分受到的總輻射，以及環(huán)境條件。當光照射在光伏器件上時，一部分光子轉(zhuǎn)換為光生載流子，在電路中以電流形式轉(zhuǎn)移；而未轉(zhuǎn)換的 光子，以及光子在光電轉(zhuǎn)換過程中多出的能量則轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，引起溫度升高。器件短路電流是其光譜響應(yīng)對光源發(fā)射光譜的積分，對于晶體娃光伏器件而言，波長大于1100 nm的光子幾乎不能被轉(zhuǎn)換成電子,而只能轉(zhuǎn)換成熱能。太陽光是一種混合光，其光譜范圍從紫外延伸到紅外。因此，一定強度的太陽光(如AMl.5規(guī)定的光譜)照射到光伏器件上會產(chǎn)生特定的“電效應(yīng)”和“熱效應(yīng)”。目前常見的人造單一光源，如白熾燈、日光燈、鹵素燈、鈉燈等與太陽光譜差別很大；相對接近的是氙燈，但其壽命較短，通常為1000小時到1500小時。若由這些單一光源分別照射同一塊太陽電池使之產(chǎn)生相同的短路電流，則電池的發(fā)熱相差很大。如果使用兩種光源，其中一種主要實現(xiàn)“電效應(yīng)”，另一種主要實現(xiàn)“熱效應(yīng)”，則可以實現(xiàn)與真實太陽光接近的電熱綜合效應(yīng)。發(fā)光二極管(LED)是一種長壽、高效的固態(tài)光源，若選用發(fā)光波長短于1100 nm的LED光源，以及發(fā)光波長長于1100 nm的紅外光源,貝U可以實現(xiàn)“復合光源”。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源，該復合光源壽命長、光密度大、光斑均勻、電熱綜合效應(yīng)可調(diào)，解決了現(xiàn)有單一光源電熱綜合效應(yīng)與太陽光相差較大，或者壽命較短的問題。按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源，包括漫反射燈箱和安裝在漫反射燈箱上部的燈陣；其特征是:所述燈陣包括散熱板，散熱板的一側(cè)為翅片狀散熱片，散熱板的另一側(cè)呈陣列式布置若干LED模塊,在相鄰兩列的LED模塊之間設(shè)置反光罩，在反光罩的表面設(shè)置紅外發(fā)熱管。所述漫反射燈箱的底部設(shè)有可調(diào)支撐腳。所述LED模塊的個數(shù)為2 16個。每個LED模塊內(nèi)包含1(Γ100個發(fā)光單元，每個LED模塊的額定功率為3(Tl00W。所述反光罩為開口朝向外側(cè)的圓弧形，紅外發(fā)熱管設(shè)置在反光罩的圓弧面上。在所述散熱板的散熱片一側(cè)安裝風扇。本實用新型的優(yōu)點是:(I)本實用新型采用LED作為“電效應(yīng)光源”，采用棒狀陶瓷紅外發(fā)熱管為“熱效應(yīng)光源”，光強穩(wěn)定、壽命長；(2)本實用新型采用紅外反光罩及帶漫反射內(nèi)壁的燈箱，使光通量集中，輸出光斑均勻；(3)本實用新型可以獨立調(diào)節(jié)LED和紅外發(fā)熱管的光強，即可獨立調(diào)節(jié)產(chǎn)生電效應(yīng)和熱效應(yīng)的分量，從而精確模擬太陽光在AMl.5條件，以及其它氣象環(huán)境下的電熱綜合效應(yīng)。

圖1為本實用新型所述復合光源的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型所述燈箱的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型所述燈陣的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖 3的后視圖。圖5為本實用新型所述燈陣的主視圖。圖6為圖5的俯視圖。圖7為圖5的左視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體附圖對本實用新型作進一步說明。如圖f圖7所示:所述光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源包括散熱板1、LED模塊
2、反光罩3、紅外發(fā)熱管4、風扇5、漫反射燈箱6、可調(diào)支撐腳7、散熱片8等。如圖1所示，本實用新型包括漫反射燈箱6和安裝在漫反射燈箱6上部的燈陣，如圖2所示，漫反射燈箱6的底部設(shè)有可調(diào)支撐腳7，用于調(diào)節(jié)漫反射燈箱6的水平度；如圖3 圖7所示，所述燈陣包括散熱板1，散熱板I由金屬材質(zhì)構(gòu)成，散熱板I的一側(cè)為翅片狀散熱片8,散熱板I的另一側(cè)呈陣列式布置若干LED模塊2 (如2 16個),LED模塊2通過導熱膠固定在散熱板I上，每個LED模塊2內(nèi)包含1(Γ100個發(fā)光單元，每個LED模塊2的額定功率為3(Tl00W ;在相鄰兩列的LED模塊2之間設(shè)置反光罩3，反光罩3為開口朝向外側(cè)的圓弧形，在反光罩3的圓弧面上設(shè)置紅外發(fā)熱管4，紅外發(fā)熱管4用于發(fā)出紅外波段的光，反光罩3用于對紅外發(fā)熱管4的紅外光進行良好的反射，并使光強分布均勻；如圖4、圖6、圖7所示，在所述散熱板I的散熱片8 —側(cè)安裝風扇5。本實用新型所述的復合光源在工作時，直流穩(wěn)流源通過導線對LED模塊2供電，可調(diào)交流電源通過導線對紅外發(fā)熱管4供電，漫反射燈箱6的內(nèi)壁對紅外及可見光進行漫反射；其中，LED模塊2發(fā)射的光譜主要波長小于llOOnm，紅外發(fā)熱管4發(fā)射光譜主要波長大于llOOnm，為中紅外波段。本實用新型在使用前需要進行校準，將一塊校準太陽電池(或組件)放在測試區(qū)域，開啟LED模塊的直流電源，通過調(diào)節(jié)工作電流調(diào)節(jié)其亮度，直到校準電池的短路電流達到其標定值；再開啟紅外發(fā)熱管，調(diào)節(jié)其工作電流，使校準電池的穩(wěn)定溫度達到指定值(如標稱工作溫度等)，即完成校準。在該狀態(tài)下，本實用新型所述復合光源對于同類光伏產(chǎn)品的電熱綜合效應(yīng)與在標準太陽光下的電熱綜合效應(yīng)相同，可以進行正常試驗。
權(quán)利要求1.一種光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源，包括漫反射燈箱(6)和安裝在漫反射燈箱(6)上部的燈陣；其特征是:所述燈陣包括散熱板(1)，散熱板(1)的一側(cè)為翅片狀散熱片(8),散熱板(1)的另一側(cè)呈陣列式布置若干LED模塊(2)，在相鄰兩列的LED模塊(2)之間設(shè)置反光罩(3)，在反光罩(3)的表面設(shè)置紅外發(fā)熱管(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源，其特征是:所述漫反射燈箱(6)的底部設(shè)有可調(diào)支撐腳(7)。
3.如權(quán)利要求1所述的光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源，其特征是:所述LED模塊(2)的個數(shù)為2"16個。
4.如權(quán)利要求1所述的光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源，其特征是:每個LED模塊(2)內(nèi)包含10-100個發(fā)光單元，每個LED模塊(2)的額定功率為30-l00W。
5.如權(quán)利要求1所述的光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源，其特征是:所述反光罩(3)為開口朝向外側(cè)的圓弧形，紅外發(fā)熱管(4)設(shè)置在反光罩(3)的圓弧面上。
6.如權(quán)利要求1所述的光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源，其特征是:在所述散熱板(O的散熱片(8) —側(cè)安裝風扇(5)。
專利摘要本實用新型涉及一種光伏組件熱斑耐久試驗用復合光源，包括漫反射燈箱和安裝在漫反射燈箱上部的燈陣；其特征是所述燈陣包括散熱板，散熱板的一側(cè)為翅片狀散熱片，散熱板的另一側(cè)呈陣列式布置若干LED模塊，在相鄰兩列的LED模塊之間設(shè)置反光罩，在反光罩的表面設(shè)置紅外發(fā)熱管。本實用新型采用LED作為“電效應(yīng)光源”，采用棒狀陶瓷紅外發(fā)熱管為“熱效應(yīng)光源”，光強穩(wěn)定、壽命長；本實用新型采用紅外反光罩及帶漫反射內(nèi)壁的燈箱，使光通量集中，輸出光斑均勻；本實用新型可以獨立調(diào)節(jié)LED和紅外發(fā)熱管的光強，即可獨立調(diào)節(jié)產(chǎn)生電效應(yīng)和熱效應(yīng)的分量，從而精確模擬太陽光在AM1.5條件，以及其它氣象環(huán)境下的電熱綜合效應(yīng)。
文檔編號F21V7/00GK203023961SQ201220741809
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者何莉, 袁凱笛, 張淇珺, 許豐, 吳建國 申請人:無錫市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心