[發明專利]太陽模擬器電子負載箱在線校準裝置

在審

• 申請號: 201410259383.4
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104076313A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 張俊超;熊利民;孟海鳳;赫英威;謝琳琳;張碧豐
• 申請（專利權）人: 中國計量科學研究院
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明涉及太陽模擬器電子負載箱校準技術領域，具體涉及一種太陽模擬器電子負載箱在線校準裝置，用于在線校準太陽模擬器電子負載箱的電流、電壓、功率的測量準確度。

背景技術

太陽模擬器是模擬自然太陽光譜和輻照度的一種光源設備，通常由光源和電源、光學部件和濾光片、控制操作系統、電子負載箱等組成。與真實太陽相比，太陽模擬器具有穩定性強、不受天氣變化影響等優點。電子負載箱作為太陽模擬最為核心的部件被普遍應用于光伏組件及太陽電池光電性能(如短路電流、開路電壓、最大功率、轉換效率、填充因子等)的測試，其性能的優劣決定了光伏組件及太陽電池光電性能測量的準確性，并直接影響到組件貿易結算過程中的經濟利益及最終光伏電站的實際應用及評估。國內外市場現有太陽模擬器電子負載箱性能良莠不齊，在很大程度上存在對光伏組件功率測量結果的誤判。為了保證其測量的準確性，必須對太陽模擬器電子負載箱進行校準。

現對太陽模擬器電子負載箱的校準大多需要將電子負載箱拆離模擬器，然后寄至計量認證機構進行校準，且周期較長，在很大程度上降低了太陽模擬器的利用效率，影響了光伏企業的產能。并且，離線校準通常采用穩壓源和穩流源作為信號輸入，分別測試電子負載箱電流、電壓的測量準確度，與實際應用過程中多為瞬態采集的取樣模式存在不同，可能會引入測量誤差。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的主要目的是提供一種太陽模擬器電子負載箱在線校準裝置，以解決瞬態條件下校準太陽模擬器電子負載箱的技術難點，并同時校準電流、電壓、功率測量準確度，實現IV曲線的校準。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種太陽模擬器電子負載箱在線校準裝置，該裝置包括光伏組件1、Y型三通連接器2、快速數據采集器3、霍爾閉環電流傳感器4和計算機5，其中：

光伏組件1，由多個太陽電池片以陣列形式構成，正面面向太陽模擬器光源，為該太陽模擬器電子負載箱在線校準裝置提供電壓和電流信號源；

Y型三通連接器2，采用非屏蔽電纜構成，一端為雙通道接口，另一端為單通道接口，將光伏組件1分別與快速數據采集器3和待校準的太陽模擬器電子負載箱6匹配對接；

快速數據采集器3，包含多個數據采集端口，每個數據采集端口對應一個通道，檢測時選用其中的任意兩個通道，一個通道采集經霍爾閉環電流傳感器I-V轉換后所得電壓信號，另一個通道采集光伏組件1輸出電壓信號，對采集的這兩種信號進行AD轉換，輸出給計算機5；

霍爾閉環電流傳感器4，通過同軸電纜與快速數據采集器3匹配連接，對該太陽模擬器電子負載箱在線校準裝置提供電流測試，對所采得的來自光伏組件1的電流信號進行I-V轉換，轉換后得到的電壓信號通過同軸電纜輸出給快速數據采集器3的某一個通道；

計算機5，采用USB端口分別連接于快速數據采集器3和霍爾閉環電流傳感器4，對接收自快速數據采集器3的信號以數據曲線進行顯示，為霍爾閉環電流傳感器4提供工作電源。

上述方案中，所述Y型三通連接器2中，雙通道接口包括第一通道接口a和第二通道接口b，第一通道接口a與待校準的太陽模擬器電子負載箱6匹配對接，第二通道接口b通過同軸電纜與快速數據采集器3的某一通道匹配連接；單通道接口為第三通道接口c，與光伏組件1的引線接口匹配對接。

上述方案中，所述快速數據采集器3在采集信號前經過標定。

上述方案中，所述霍爾閉環電流傳感器4的靈敏度KH經過標定，靈敏度KH等于輸出電壓與輸入電流比。

上述方案中，所述霍爾閉環電流傳感器4與快速數據采集器3之間采用同軸電纜連接，該同軸電纜的兩端均有一接頭。

上述方案中，所述計算機5中的一個USB端口與霍爾閉環電流傳感器4電源端口連接，為其提供工作電源。

上述方案中，所述計算機5中的一個USB端口與快速數據采集器3連接，對接收自快速數據采集器3的信號以數據曲線進行顯示。

上述方案中，該太陽模擬器電子負載箱在線校準裝置檢測所得信號是快速數據采集器3采集的信號，一個信號是經霍爾閉環電流傳感器I-V轉換后所得電壓信號，另一個信號是光伏組件1輸出的電壓信號，這兩個信號經快速數據采集器3進行AD轉換后輸出給計算機5，由計算機5顯示數據曲線。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明具有以下有益效果：