[發(fā)明專利]智能太陽能電池片戶外測試平臺及其測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210486764.7
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102944827A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁坤;張經(jīng)煒;徐俊偉
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R1/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池片測試領(lǐng)域，特別是涉及的是一種電池片戶外測試平臺及其測試方法。?

背景技術(shù)

隨著近幾年國內(nèi)太陽能光伏工業(yè)迅速發(fā)展，各光伏企業(yè)的光伏組件產(chǎn)量逐年增長，對電池片和光伏組件的測試要求也日趨提高，如何全面而精確地測量所生產(chǎn)的電池片或組件性能，已成為至關(guān)重要的問題。?

目前國內(nèi)光伏企業(yè)的電池片和組件測試環(huán)境，主要是基于室內(nèi)的太陽光模擬器，對太陽能電池片或光伏組件的IV特性曲線進(jìn)行測量與繪制，其優(yōu)勢在于，可以人工控制輻照度溫度等組件工作環(huán)境要求，方便測試，缺點在于，不能有效反映組件在戶外連續(xù)工作環(huán)境下的真實狀態(tài)；因此，愈加需要電池片或組件的戶外測試平臺對其進(jìn)行戶外IV特性曲線測試實驗。?

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種電池片戶外測試平臺及其測試方法，能夠真實反映太陽能電池片在戶外自然環(huán)境中的工作狀態(tài)，實現(xiàn)對太陽能電池片戶外工作性能的評估。?

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：?

智能太陽能電池片戶外測試平臺，其特征在于：其包括安裝多個被測太陽能電池片的太陽能電池片支架和設(shè)置在太陽能電池片支架的智能拓?fù)潆娐芬约熬哂泻懔骱銐簝煞N工作模式的電子負(fù)載和控制電路板；所述被測太陽能電池片通過玻璃與EVA膠膜封裝太陽能電池片支架上，所述被測太陽能電池片通過互聯(lián)條連接智能拓?fù)潆娐罚鲋悄芡負(fù)潆娐愤B接至電子負(fù)載，所述電子負(fù)載與控制電路板相連。

所述智能拓?fù)潆娐窞椋瑢⒈粶y電池片與電子開關(guān)串并聯(lián)，形成電池片串聯(lián)智能拓?fù)潆娐罚阌趯蝹€電池片或?qū)Χ鄠€電池片串聯(lián)電路切換測量；各個電子開關(guān)可以為繼電器或者導(dǎo)通電阻小于2mΩ的MOSFET管（金氧半場效晶體管），其控制端連接控制電路板。?

所述具有恒流恒壓工作模式的電子負(fù)載，包括電子負(fù)載電路與控制信號調(diào)理電路；所述電子負(fù)載為運算放大器和導(dǎo)通阻值小于2mΩ的N溝道MOSFET管組成的反饋控制電路，電子負(fù)載的正負(fù)輸入端分別接智能拓?fù)潆娐返恼?fù)輸入端，從而與被測電池片連接；所述控制信號調(diào)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(fù)載工作狀態(tài)。?

所述控制電路板包括CPU模塊，AD采樣調(diào)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，存儲模塊，以太網(wǎng)模塊；存儲模塊采用的是大容量存儲模塊，所述CPU模塊以DSP芯片或單片機為核心控制器；所述輻照度測量模塊采用以參考電池片為原理的硅輻照度傳感器，與被測電池片共面放置；所述溫度測量模塊采用了多個Pt100鉑熱電阻作為溫度傳感器，分別置于被測電池片背部和空氣中；所述輻照度測量模塊和溫度測量模塊均經(jīng)由AD采樣調(diào)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以太網(wǎng)模塊通過SPI總線與CPU模塊相連；CPU模塊經(jīng)由以太網(wǎng)模塊，與無線路由器相連。?

一種電池片戶外測試流程與控制方法，基于上述太陽能電池片戶外測試平臺，電池片戶外測試方法步驟如下：?

1）同步測量當(dāng)前電池片所處環(huán)境的太陽輻照度，電池片溫度，環(huán)境氣溫，并記錄數(shù)據(jù)；

2）測量電池片在當(dāng)前環(huán)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(yīng)公式如下：

；

根據(jù)上述Vapp值，計算電子負(fù)載在恒壓模式下，可能需測量的點數(shù)Ncv’，公式如下：

；

若Ncv’小于128，則Ncv值為Ncv’值向下取整，若Ncv’大于等于128，則取Ncv=128；由Ncv可計算出電子負(fù)載在恒壓模式下控制的電壓變化步長ΔV：

；

3）使電子負(fù)載工作在恒壓模式下，測量電池片工作于Vapp時的電流值Iapp；

4）由Iapp值，可計算電子負(fù)載在恒流模式下可能需測量的點數(shù)Ncc’：

；

若Ncc’小于128，則恒流模式下測量點數(shù)Ncc為Ncc’值向下取整，若Ncc’大于等于128，則取Ncc=128；由Ncc計算電子負(fù)載在恒流模式下控制的電流變化步長ΔI：

；

5）在恒壓模式下，通過控制電子負(fù)載工作電壓由0變化到Vapp，步長為ΔV?；再切換電子負(fù)載為恒流工作模式，控制其工作電流，由Iapp變化到0，步長為ΔI；控制電路板通過AD采樣模塊，存儲電池片的IV曲線數(shù)據(jù)；