專利名稱：太陽能電池檢測用光源模擬儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域，特別是一種用于檢測太陽能光伏發(fā)電性能時(shí)所用的光源模擬儀。
背景技術(shù)：
隨著太陽能光伏發(fā)電行業(yè)不斷發(fā)展，各種太陽能模擬檢測設(shè)備需求逐漸擴(kuò)大，穩(wěn)態(tài)太陽光模擬光源是太陽能光伏發(fā)電的基本實(shí)驗(yàn)檢測儀器之一。太陽能光伏電池廣泛安裝在各個(gè)不同的地區(qū)，由于安裝地區(qū)位置不同太陽能光伏電池的發(fā)電量也有較大變化，不同地區(qū)經(jīng)度、緯度、海拔高度的太陽光的強(qiáng)度和色溫是不同的，太陽能電池的性能參數(shù)會隨著太陽光的光照度、測試溫度等發(fā)生變化，這就要求測試儀能夠理想化的模擬太陽能光，測量在不同光照度及溫度下太陽能電池的輸出特性。目前是商品化的太陽光模擬光源產(chǎn)品都是采用氙燈作為光源，模擬標(biāo)準(zhǔn)太陽能的照度去測量太陽能電池產(chǎn)品。該系列光源在工作時(shí)，必須根據(jù)氙燈的工作特點(diǎn)，采用較為復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)才能支持氙燈工作，造成了整個(gè)太陽光模擬光源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)龐大，并且還易出現(xiàn)故障，成本較高；不利于太陽能檢測儀器的普及推廣使用。另外，此種光源的光照度及光源的色溫不可調(diào)，只能固定在標(biāo)準(zhǔn)的1000瓦/平方米的標(biāo)準(zhǔn)照度和色溫，不能模擬全天不同時(shí)段太陽光的照度和色溫，且測量范圍較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是克服上述缺點(diǎn)，提供一種能夠模擬不同地區(qū)、不同時(shí)段光照度及色溫的太陽光模擬光源。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是。太陽能電池檢測用光源模擬儀，包括工作平臺、以及設(shè)置在工作平臺上方的熱輻射光源，還包括設(shè)置在工作平臺內(nèi)的用于調(diào)節(jié)熱輻射光源工作電壓及頻率的控制裝置、設(shè)置在工作平臺臺面上的用于檢測熱輻射光源光照度的光照傳感器以及用于檢測工作平臺工作溫度的溫度傳感器，所述控制裝置的輸出端連接熱輻射光源，控制裝置的輸入端分別與光照傳感器和溫度傳感器的輸出端連接；所述熱輻射光源為阻性發(fā)光光源，阻性發(fā)光光源通過可調(diào)節(jié)支架設(shè)置在工作平臺的上方；所述工作平臺上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)阻性發(fā)光光源位置的調(diào)節(jié)按鈕，調(diào)節(jié)按鈕與可調(diào)節(jié)支架連接。本實(shí)用所述熱輻射光源的改進(jìn)在于所述阻性發(fā)光光源為白熾燈或碘鎢燈。所述控制裝置的改進(jìn)在于所述控制裝置包括電壓穩(wěn)定模塊和頻率控制模塊，電壓穩(wěn)定模塊和頻率控制模塊的輸入端分別連接工作電源，輸出端連接阻性發(fā)光光源；所述電壓穩(wěn)定模塊和頻率控制模塊的輸入端還分別連接光照傳感器和溫度傳感器的輸出端。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在 于所述可調(diào)節(jié)支架上設(shè)置有用于顯示阻性發(fā)光光源高度的標(biāo)準(zhǔn)刻度以及模擬太陽光線相對于被測物光線輻照度的刻度。本發(fā)明的改進(jìn)還在于所述工作平臺上設(shè)置有用于指示測試環(huán)境溫度的溫度表。
由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明所取得技術(shù)進(jìn)步在于。本發(fā)明克服了現(xiàn)有太陽能模擬光源光照度和色溫不可調(diào)整的缺點(diǎn)，可根據(jù)被測件的檢測條件，改變光源至被測件的距離，進(jìn)一步改變模擬光源的輻射范圍，通過調(diào)節(jié)光源的工作電壓范圍以及頻率，來達(dá)到改變光源的發(fā)光強(qiáng)度和色溫的目的，更好地模擬了太陽光在上午九點(diǎn)到下午五點(diǎn)之間不同時(shí)段的光源色溫和照度。本發(fā)明利用阻性發(fā)光光源代替氙氣燈作為熱輻射光源，無需設(shè)置復(fù)雜的氣體放電控制電路，具有較低的制造和維護(hù)成本，使用簡單方便，利于太陽能光伏模擬測試儀器的普及化推廣使用。本發(fā)明利用改變光源的額定工作電壓和電源頻率來降低光源的工作溫度，延長了光源的使用壽命，還能夠自動控制光源的工作電壓和頻率在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，保證整個(gè)設(shè)備的前級用電電壓和頻率的一致性，使后級待調(diào)整的工作頻率和電壓建立在穩(wěn)定的入戶電壓和頻率的基礎(chǔ)上工作，提高了設(shè)備工作的穩(wěn)定性。


圖I為本發(fā)明的主視示意圖。圖2為圖I的側(cè)視圖。其中1.工作平臺，2.熱輻射光源，3.可調(diào)節(jié)支架，41.上升按鈕，42.停止按鈕，43.下降按鈕,5.光照傳感器,6.溫度傳感器,7.電壓表,8.電流表,9.溫度表，10.開關(guān)。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。一種太陽能電池檢測用光源模擬儀用于檢測太陽能光伏電池性能指標(biāo)時(shí)提供光源。包括工作平臺I、可調(diào)節(jié)支架3、熱輻射光源2、以及控制裝置。本實(shí)施例中工作平臺放置在地面上，為長方體。熱輻射光源采用白熾燈，當(dāng)然還可以是碘鎢燈等其他阻性反光光源?？烧{(diào)節(jié)支架安裝在工作平臺的兩側(cè)，可以進(jìn)行升降，以達(dá)到對熱輻射光源進(jìn)行高低調(diào)節(jié)的目的，進(jìn)一步保證放置在工作平臺上被測件的光源輻射范圍。工作平臺的側(cè)面上設(shè)置有上升按鈕41、停止按鈕42和下降按鈕43，用于對可調(diào)節(jié)支架進(jìn)行高低調(diào)節(jié)?？烧{(diào)節(jié)支架上還設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)刻度，用于顯示白熾燈光源的高度。工作平臺上放置被測件的臺面上設(shè)置有光照傳感器5和溫度傳感器6。光照傳感器用于檢測熱輻射的光源光照度，并將檢測結(jié)果通過數(shù)據(jù)線傳輸給控制裝置，以便控制裝置根據(jù)被測件的被測條件調(diào)節(jié)白熾燈的光照度。溫度傳感器用于檢測工作平臺上被測件的工作溫度，并將檢測結(jié)果通過數(shù)據(jù)線傳輸給控制裝置和設(shè)置在工作平臺上的溫度表，溫度表用于顯示工作環(huán)境溫度?？刂蒲b置包括電壓穩(wěn)定模塊和頻率控制模塊，電壓穩(wěn)定模塊和頻率控制模塊的輸入端分別連接工作電源，輸出端連接阻性發(fā)光光源；所述電壓穩(wěn)定模塊和頻率控制模塊的輸入端還分別與光照傳感器和溫度傳感器的輸出端連接。工作電源通過電壓穩(wěn) 定模塊和頻率控制模塊后向白熾燈或碘鎢燈提供工作的電壓和頻率，并將電壓控制在標(biāo)準(zhǔn)220 ± 5伏范圍內(nèi)，頻率控制在50 ± 5赫茲的范圍內(nèi)；或者根據(jù)對不同的被測件要求設(shè)定電壓、頻率以及關(guān)于色溫的變化，然后輸出到白熾燈或碘鎢燈作為模擬太陽光的光源進(jìn)行測試工作。本實(shí)施例在工作過程中電壓穩(wěn)定模塊和頻率控制模塊根據(jù)光照傳感器采集的白熾燈或碘鎢燈由于工作環(huán)境、光源光衰等光照度變化而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，對白熾燈或碘鎢燈工作電源的電壓和頻率進(jìn)行不斷修正，使光照度達(dá)到設(shè)定測量要求的范圍內(nèi)。本發(fā)明的工作過程如下所述。首先將被測件的測量條件輸入到控制裝置中，控制裝置根據(jù)測量條件，調(diào)節(jié)白熾燈的工作電壓以及電源頻率，使之在10赫茲-120赫茲之間變化，模擬太陽光在上午九點(diǎn)到下午五點(diǎn)之間不同時(shí)段的光源色溫和照度，以達(dá)到滿足被測件檢測條件的發(fā)光強(qiáng)度和色溫。并通過光照度傳感器采集的光照度信號，判斷白熾燈光源發(fā)出的光源是否滿足被測件的檢測條件。當(dāng)不滿足檢測條件時(shí)，可通過控制裝置自動改變控制元件的參數(shù)，調(diào)節(jié)白熾燈的工作電壓以及工作頻率，達(dá)到改變光源光照度及輸出熱量的目的。當(dāng)被測件與白熾燈之間的距離較近時(shí)，可通過工作平臺的上升按鈕將白熾燈升高，使白熾燈與被測件之間的距離增大，進(jìn)一步增大白熾燈的輻射范圍。當(dāng)被測件與白熾燈之間的距離較遠(yuǎn)時(shí)，可通過下降按鈕向下調(diào)節(jié)白熾燈，減小白熾燈的輻射范圍。工作平臺上還設(shè)置有電壓表和電流表，用于顯示被測件的測量結(jié)果。本發(fā)明工作過程中，在滿足被測件檢測條件的發(fā)光強(qiáng)度和色溫狀態(tài)下，先對標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行測量，并采用標(biāo)準(zhǔn)件在該輻照度下所 發(fā)出的電壓值和電流值作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。然后移開標(biāo)準(zhǔn)件，對被測件開始檢測，通過將電壓表和電流表顯示的被測件該輻照度下所發(fā)出的電壓值和電流值，與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)作比對來評價(jià)被測件的性能。
權(quán)利要求
1.太陽能電池檢測用光源模擬儀，包括工作平臺(I)、以及設(shè)置在工作平臺上方的熱輻射光源(2)，其特征在于還包括設(shè)置在工作平臺內(nèi)的用于調(diào)節(jié)熱輻射光源工作電壓及頻率的控制裝置、設(shè)置在工作平臺臺面上的用于檢測熱輻射光源光照度的光照傳感器(5)以及用于檢測工作平臺工作溫度的溫度傳感器(6)，所述控制裝置的輸出端連接熱輻射光源，控制裝置的輸入端分別與光照傳感器和溫度傳感器的輸出端連接；所述熱輻射光源為阻性發(fā)光光源，阻性發(fā)光光源通過可調(diào)節(jié)支架(3)設(shè)置在工作平臺的上方；所述工作平臺上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)阻性發(fā)光光源位置的調(diào)節(jié)按鈕，調(diào)節(jié)按鈕與可調(diào)節(jié)支架連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能電池檢測用光源模擬儀，其特征在于所述阻性發(fā)光光源為白熾燈或碘鎢燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能電池檢測用光源模擬儀，其特征在于所述控制裝置包括電壓穩(wěn)定模塊和頻率控制模塊，電壓穩(wěn)定模塊和頻率控制模塊的輸入端分別連接工作電源，輸出端連接阻性發(fā)光光源；所述電壓穩(wěn)定模塊和頻率控制模塊的輸入端還分別連接光照傳感器和溫度傳感器的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能電池檢測用光源模擬儀，其特征在于所述可調(diào)節(jié)支架上設(shè)置有用于顯示阻性發(fā)光光源高度的標(biāo)準(zhǔn)刻度以及模擬太陽光線相對于被測物光線輻照度的刻度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽能電池檢測用光源模擬儀，其特征在于所述工作平臺上設(shè)置有用于指示測試環(huán)境溫度的溫度表。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能電池檢測用光源模擬儀，包括工作平臺、熱輻射光源，還包括控制裝置、光照傳感器以及溫度傳感器，所述控制裝置的輸出端連接熱輻射光源，控制裝置的輸入端分別與光照傳感器和溫度傳感器的輸出端連接；所述熱輻射光源為阻性發(fā)光光源，阻性發(fā)光光源通過可調(diào)節(jié)支架設(shè)置在工作平臺的上方；所述工作平臺上設(shè)置有調(diào)節(jié)按鈕，調(diào)節(jié)按鈕與可調(diào)節(jié)支架連接。本發(fā)明可根據(jù)被測件的檢測條件，通過調(diào)節(jié)光源的工作電壓范圍以及頻率，改變光源至被測件的距離，進(jìn)一步改變模擬光源的輻射范圍，來達(dá)到改變光源的發(fā)光強(qiáng)度和色溫的目的。
文檔編號G01R31/26GK102621474SQ20121011260
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者王川 申請人:保定維特瑞光電能源科技有限公司