[實用新型]太陽能電池I-V特性調節(jié)和取樣裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220360387.8
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN202710712U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 花衛(wèi)東;陳陽;朱慶春;陳志麗;楊光
• 申請（專利權）人: 江蘇省無線電科學研究所有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R19/00;G01R15/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本實用新型涉及太陽能電池的測試設備，具體是一種太陽能電池I-V特性調節(jié)和取樣裝置。

背景技術

在太陽能資源調查中，需要了解在不同安裝角度、當地的各種太陽輻照度下，不同類型太陽能電池的?I-V?特性曲線以及實際發(fā)電效率，這就需要有一種裝置，可以實時調節(jié)太陽能電池的負載，令負載從短路到開路之間變化，并獲取其電流和電壓的變化，從而得到?I-V特性曲線。目前的太陽能電池I-V特性曲線測試儀，要么局限于實驗室測試用，要么用于?PV?陣列的測試，且大都屬于中、大功率的測試設備，體積大、構造復雜、價格昂貴，不能適合太陽能資源調查的小功率、批量應用需求。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種太陽能電池I-V特性調節(jié)和取樣裝置，該裝置通過簡單的電路結構獲取太陽能電池的I-V特性曲線。

按照本實用新型提供的技術方案，所述太陽能電池I-V特性調節(jié)和取樣裝置，包括：負載調整電路、電流取樣電路、電壓取樣電路；太陽能電池以四線制的方式接入，正端和負端各引出2根線，分別為正端電壓信號線、負端電壓信號線、正端電流信號線和負端電流信號線，其中所述正端電壓信號線、負端電壓信號線連接到電壓取樣電路，正端電流信號線依次連接到負載調整電路、電流取樣電路，再連接到負端電流信號線；控制信號的正負端分別連接到負載調整電路和電流取樣電路，所述控制信號是一個可變電壓，負載調整電路在所述控制信號的作用下改變太陽能電池的負載，使太陽能電池端電壓和輸出電流產生變化；所述控制信號的大小使負載調整電路從開路到短路變化；電流取樣電路對太陽能電池的負載電流進行取樣，輸出一個與電流成比例的電壓信號即電流取樣信號；電壓取樣電路對太陽能電池的端電壓進行取樣，輸出一個與端電壓成比例的電壓信號即電壓取樣信號。

所述電流取樣電路的電流取樣信號以二線制的方式輸出。所述電壓取樣電路的電壓取樣信號以二線制的方式輸出。

所述負載調整電路采用一個MOSFET器件，MOSFET器件漏極連接正端電流信號線，MOSFET器件源極連接電流取樣電路，MOSFET器件柵極連接所述控制信號。

所述電流取樣電路采用第一電阻，第一電阻的兩端分別輸出正、負電流取樣信號。

所述電壓取樣電路包括串接的第二電阻和第三電阻，連接順序為：正端電壓信號線連接到第二電阻，再連接到第三電阻，再連接到負端電壓信號線，所述第三電阻的兩端分別輸出正、負電壓取樣信號。

本實用新型的優(yōu)點是：本裝置電路簡單、實用，性價比高，適合于小功率的I-V特性測量。本裝置對太陽能電池的負載進行調節(jié)，得到太陽能電池從開路到短路的電流和電壓的取樣信號，從而可以獲取太陽能電池在不同太陽輻照度條件下的I-V特性曲線。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，本實用新型包括：負載調整電路1、電流取樣電路2、電壓取樣電路3；太陽能電池4以四線制的方式接入，正端和負端各引出2根線，分別為正端電壓信號線L1、負端電壓信號線L2、正端電流信號線L3和負端電流信號線L4，其中所述正端電壓信號線L1、負端電壓信號線L2連接到電壓取樣電路3，正端電流信號線L3依次連接到負載調整電路1、電流取樣電路2，再連接到負端電流信號線L4；控制信號是一個可變電壓，所述控制信號的正負端分別連接到負載調整電路1和電流取樣電路2，負載調整電路1在控制信號的作用下改變太陽能電池4的負載，使太陽能電池4端電壓和輸出電流產生變化；所述控制信號的大小使負載調整電路1從開路到短路變化；電流取樣電路2對太陽能電池4的負載電流進行取樣，輸出一個與電流成比例的電壓信號；電壓取樣電路3對太陽能電池4的端電壓進行取樣，輸出一個與端電壓成比例的電壓信號。

正端電壓信號線L1、負端電壓信號線L2用于電壓取樣電路3，正端電流信號線L3、負端電流信號線L4用于負載調整和電流取樣電路2，這樣即使電流測量回路中存在大電流，也不會在電壓測量回路的線路上產生壓降而造成測量誤差。正端電流信號線L3、負端電流信號線L4的線路阻抗要足夠小，應根據布線長度、太陽能電池4短路電流和開路電壓的大小進行計算，確保在短路電流時線路的壓降不超過開路電壓的3%。