[發明專利]一種光輻照強度檢測器及其檢測方法

有效

• 申請號: 201410558112.9
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104457978A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 劉曉紅
• 申請（專利權）人: 青島農業大學
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所 37236
• 代理人: 劉曉

技術領域

本發明屬于光輻射的智能檢測領域，尤其涉及一種光輻照強度檢測器及其檢測方法。

背景技術

目前，日常生活中對太陽能的利用越來越廣泛，其中多涉及汽車，家電、氣象、農業等行業。在太陽能熱水器等家電領域，對太陽能的利用主要面臨光輻照強度數據采集困難的智能化難題。

現有技術中，用來檢測光輻照強度的傳感器多采用實驗室級別專業測試傳感器，同時配置電腦進行數據檢測。例如，TBQ-2太陽總輻射表，它是利用熱電效應原理測量太陽總輻射，主要由雙層石英玻璃罩、感應元件、遮光板、表體、干燥劑等部分組成，感應元件采用繞線電鍍式多接點熱電堆，其表面涂有高吸收率的黑色涂層，熱接點在感應面上，而冷結點則位于機體內，當有陽光照射時溫度升高，冷熱接點產生溫差電勢，在線性范圍內，該電動勢與太陽輻照度成正比。

但是，上述所述太陽總輻射表不適用于工程項目，其主要存在以下缺陷：

1、結構復雜，價格昂貴：上述所述太陽總輻射表，主要包括雙層石英玻璃罩、感應元件、遮光板、表體、干燥劑等，為減小溫度對檢測數據的影響還需配有溫度補償線路，結構復雜，且為保障測量精度，對各元器件要求較高，如玻璃罩為經過精密的光學冷加工磨制而成，制作成本高。

2、安裝要求復雜，需定期維護保養：基于總輻射表設計特點，儀器需安裝在四周空曠、儀器感應面上終年沒有任何障礙物的地方，而且每次使用之前都應先調整底角螺栓，使水平泡內的小氣泡處于中心圈內，另外還需定期更換干燥劑和擦拭玻璃罩以滿足精度要求。

發明內容

本發明的目的是針對上述太陽總輻射表安裝復雜、成本高等問題，提出的一種依據光伏板的光伏特性曲線進行光輻照強度測試的光輻照強度檢測器及其檢測方法，使安裝檢測便捷、大大降低成本，且適用于工程項目，無需維護保養。

為了達到上述目的，本發明提出一種光輻照強度檢測器，包括用以將光輻射轉換為電流量的光伏電池組件和將電流量轉換為電壓值的分流器，所述光伏電池組件與分流器串聯形成閉合回路。

作為優選，考慮到光伏板的特性曲線受溫度的影響，在所述光伏電池組件背面設置感測光伏板溫度的溫度傳感器。

作為優選，所述光伏電池組件，采用乙烯基乙酸乙脂膜將單晶電池片粘結在鋼化玻璃和背板之間。

作為優選，在所述光伏電池組件的邊緣設有鋁邊框，以保護組件和方便組件的連接固定。

作為優選，所述低鐵鋼化玻璃為自清潔玻璃，以減少灰塵的沉積對檢測的影響。

本發明另外還提出一種光輻照強度檢測器的檢測方法，包括：a.光伏電池組件接受光輻射并將其轉換為電流量；b.分流器將電流量轉換為電壓值；c.依據電壓值得出光輻照強度的大小。

作為優選，在所述c步驟之前還包括對光伏電池板進行溫度檢測的步驟，所述c步驟中結合溫度和電壓值得出光輻照強度值。

作為優選，利用函數計算的方法，經大量及反復數據整理進行Matlab仿真得到不同環境下光輻照強度曲線函數F(x)＝8.817【x+(T-25)＊0.4】+14.015，其中：F(x)為光輻照強度值；x為測試電壓值；T為電池板溫度值，通過上述函數計算出光輻照強度數值。

與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：

1、本發明采用全新的檢測原理和手段進行光輻照強度實測，結構簡單，低成本實現光輻照強度數據采集，很適合大量工程項目的推廣使用。

2、安裝使用時同被測產品從平面安裝，直接固定于光伏板或集熱器支架即可，安裝監測便捷，且無需維護保養。

3、對電池板特性曲線進行溫度補償，經大量及反復數據整理進行Matlab仿真得到不同環境下光輻照強度曲線函數來計算光輻照強度數值，檢測方法簡單可靠。

附圖說明

圖1為本發明實施例一光輻照強度檢測器的結構示意圖；

圖2為本發明實施例二光輻照強度檢測器的結構示意圖；

圖3為本發明實施例三光輻照強度檢測器的檢測方法流程圖；

圖4為本發明實施例四光輻照強度檢測器的檢測方法流程圖；

圖5為本發明實施例四光伏電池板伏安特性曲線圖；

圖6為本發明實施例四光伏電池板溫度特性曲線圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚的理解本發明的上述目的和優點，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細地描述：