專利名稱：太陽能電池測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于太陽能電池測試技術(shù)，更具體涉及一種太陽能電池測試裝 置，它適用于太陽能電池在封裝過程中判斷焊接、串片、鋪裝及出極是否達(dá)到設(shè) 計要求并同時測試已經(jīng)鋪裝而未層壓的電池組件的基本電參數(shù)。
背景技術(shù)：
迄今為止，國內(nèi)外大多采用以脈沖氙燈為光源的太陽能電池測試設(shè)備測試太 陽能電池的伏安特性，由于脈沖氙燈是點光源，為了在太陽能電池組件上得到均 勻的光強，光源離組件必須有一定的距離。尺寸越大的組件需要的距離越遠(yuǎn)，相 應(yīng)需要的光源功率也越大。(組件上的光強與光源到組件之間距離的平方成反比) 目前，通用的太陽能模擬器(用于測量電池組件成品的電參數(shù))光源與被測組件 的距離一般在3-5M左右。傳統(tǒng)的中間測試是用密排的小型射燈燈箱為光源，但 只能測量單片或單串的電池片，測量參數(shù)也僅限于短路電流和開路電壓。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種太陽能電池測試裝置，該測試裝置能方便地 檢測出太陽能電池組件的開路電壓、短路電流和最大輸出功率，以滿足生產(chǎn)過程 工序間檢測的需求，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，檢測穩(wěn)定，適用于20—200瓦甚至更 大的組件半成品測試。
為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采用以下技術(shù)措施
該測試裝置由桌面式模擬太陽能光源和太陽能電池組件參數(shù)測試儀兩部分
組成
模擬太陽能光源由高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器、三基色日光燈管、燈箱、鑲嵌高 透光率玻璃的桌面等組成。測試臺做成桌面式是為了擺放中間產(chǎn)品，便于流水作
業(yè)。在2100* 1200* 150mm的燈箱上安裝一個鑲有玻璃的桌面，金屬框架燈箱 的內(nèi)壁鉚接一塊鏡面不銹鋼板。燈箱內(nèi)并排安裝70-80只三基色閂光燈管，燈管 盡量貼近桌面，以得到最大的光強。精心制作的模擬太陽能光源可以為待測太陽 能電池提供一個穩(wěn)定的人造光源。為了便于散熱，將電子鎮(zhèn)流器裝在燈箱的下面， 燈箱兩端裝有排風(fēng)扇，三基色日光燈箱和排風(fēng)扇通過空氣開關(guān)連接到220V50Hz 交流電源上。采用高功率因數(shù)、三基色R光燈管能構(gòu)成一個經(jīng)濟實惠的面光源，
光效高，發(fā)熱量小，光強穩(wěn)定，幅照均勻度好。
太陽能電池參數(shù)測試儀由電子負(fù)載、電流采樣器、電壓采樣器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、 乘法器以及電流、電壓表、功率顯示器組成。電子負(fù)載是由VMOS管和運算放 大器OP07接成電壓-電流變換器構(gòu)成，改變MOS管的柵壓時，其Rds可從數(shù)百 M。(截止)到0.1Q (全導(dǎo)通)之間變化，將待測組件與電子負(fù)載相連，即可模 擬太陽能電池組件從開路到短路的全部工作狀態(tài)。當(dāng)模擬太陽能光源照射在待測 組件上時，對組件產(chǎn)生的電壓、電流進(jìn)行采樣，送到集成電路AD7755c進(jìn)行A/D 變換和乘法運算，AD7755c輸出的數(shù)據(jù)脈沖在單片微型計算機STC89LE54中轉(zhuǎn) 換成功率值在功率表上顯示出來。在單片機中，對組件從開路到短路狀態(tài)的全部 功率值作求最大值運算，就能在功率表上讀出該太陽能電池組件的最大輸出功率 待測組件的電壓、電流還可以通過電壓表和電流表直接顯示出來。
電流采樣器與待測組件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、電流表和電子負(fù)載相連，對太陽能電 池組件的電流進(jìn)行采樣；電壓采樣器接在待測組件兩端并和模數(shù)轉(zhuǎn)換器、電壓表 相連，對太陽能電池組件的電壓進(jìn)行采樣；模數(shù)轉(zhuǎn)換器與電流采樣器、電壓采樣 器、及單片機相連，它由專用集成電路芯片AD7755c及其周圍電路組成，將電 壓、電流信號進(jìn)行A/D變換和乘法運算，輸出的數(shù)據(jù)脈沖送到單片機進(jìn)行處理； 單片機與模數(shù)轉(zhuǎn)換器和最大功率顯示器相連，由單片機STC89LE54及其周圍電 路組成，對數(shù)據(jù)脈沖進(jìn)行計數(shù)譯碼，同時，對組件從開路到短路狀態(tài)的全部功率 值作求最大值運算。最大功率顯示器與單片機相連，山發(fā)光數(shù)碼管構(gòu)成，用來讀 出該太陽能電池組件的最大輸出功率。電壓表與電壓采樣器相連，用來讀取組件 的開路電壓和工作電壓；電流表與電流采樣器相連，用來讀取組件的短路電流和 工作電流。其特征在于能直接讀出最大功率和開路電壓、短路電流，便于判斷半 成品組件的好壞。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果
1. 三基色R光燈的光譜比較接近太陽光可見光的光譜，其顯色性指數(shù) 高達(dá)80%—^)%，用來代替氙燈光源經(jīng)濟、實惠；
2. 采用高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器的三基色閂光燈光效高、節(jié)能、發(fā)熱量 小，適合于制作大面積光源，幅照均勻度好；
3. 由于采用了高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器，該光源光強穩(wěn)定，當(dāng)電源電壓 在 -定范圍內(nèi)波動時，其光強的變化遠(yuǎn)小與白熾燈和卣素?zé)?br> 4. 結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟實用，能直接測量太陽能電池組件半成品的最大功 率輸出，最直觀的反映了電池組件的好壞，對于生產(chǎn)線工序檢測意 義重大。


圖1為一種太陽能電池組件測試儀結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為一種太陽能電池測試儀原理方框圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一歩詳細(xì)描述
根據(jù)圖1可知，太陽能電池組件測試儀由太陽能電池組件參數(shù)測試儀(16)
高功率因數(shù)電子鎮(zhèn)流器15、風(fēng)扇14、燈箱13、三基色日光燈管12、高透光率玻 璃11和桌面10等組成。在2100*1200*150mm的燈箱13上安裝鑲有高透光率玻 璃11的桌面10，燈箱內(nèi)壁鉚接一塊鏡面不銹鋼板，將燈光全部反射到桌面上。 在燈箱內(nèi)并排安裝了74根三基色R光燈管。為便于散熱，將電子鎮(zhèn)流器15裝在 燈箱的下面，燈箱兩端還裝有小型排風(fēng)扇14以降低桌面上的溫度。
模擬太陽能光源17采用高功率因素電子鎮(zhèn)流器15和三基色R光燈管12， 三基色日光燈管12和排風(fēng)扇14通過空氣開關(guān)直接連接到220V50Hz交流電源 上。三基色閂光燈管12和電子鎮(zhèn)流器15的連接方法與普通閂光燈相同。
根據(jù)圖2可知太陽能電池組件參數(shù)測試儀16其連接關(guān)系是待測組件與電 子負(fù)載2相連，當(dāng)模擬太陽能光源17以一定的光強照射到太陽能電池組件上時， 按下測試按紐，電子負(fù)載的等效電阻從數(shù)百MQ (截止)到0.1D (全導(dǎo)通)之間 變化，即可模擬太陽能電池組件從開路到短路的全部工作狀態(tài)。
太陽能池組件參數(shù)測試儀16依次連接關(guān)系是電流采樣器3與待測組件1、 模數(shù)轉(zhuǎn)換器5、電流表7和電子負(fù)載2相連，對太陽能電池組件的電流進(jìn)行采樣； 電壓采樣器4接在待測組件1兩端并和模數(shù)轉(zhuǎn)換器5、電壓表6相連，對太陽能 電池組件的電壓進(jìn)行采樣；模數(shù)轉(zhuǎn)換器5與電流采樣器3、電壓采樣器4、及單 片機8相連,它由專用集成電路芯片AD7755c及其周圍電路組成(通用)，將電壓、 電流信號進(jìn)行A/D變換和乘法運算，輸出的數(shù)據(jù)脈沖送到單片機進(jìn)行處理；可 直接讀取組件的最大功率，開路電壓和短路電流等主要參數(shù)。單片機8與模數(shù)轉(zhuǎn) 換器5和最大功率顯示器9相連，由單片機8 STC89LE54及其周圍電路組成， 對數(shù)據(jù)脈沖進(jìn)行計數(shù)譯碼，同時，對組件從開路到短路狀態(tài)的全部功率值作求最 大值運算。最大功率顯示器9與單片機8相連，由發(fā)光數(shù)碼管構(gòu)成，用來讀出該 太陽能電池組件的最大輸出功率。電壓表6與電壓采樣器4相連，用來讀取組件 的開路電壓和工作電壓；電流表7與電流采樣器3相連，用來讀取組件的短路電 流和工作電流。
當(dāng)模擬太陽能光源10以一定的光強照射到太陽能電池組件上時，按下測試
按紐，電子負(fù)載的等效電阻從數(shù)百MQ (截止)到0.1Q (全導(dǎo)通)之間變化，即 可模擬太陽能電池組件從開路到短路的全部工作狀態(tài)。對太陽能電池組件的電 壓、電流進(jìn)行采集、處理，即可直接讀取組件的最大功率、丌路電壓和短路電流 等主要參數(shù)。
權(quán)利要求1、一種太陽能電池檢測裝置，它包括模擬太陽能光源(17)、太陽能電池組件當(dāng)參數(shù)測試儀(16)，其特征在于模擬太陽能光源(17)由電子鎮(zhèn)流器(15)、三基色日光燈燈管(12)、燈箱(13)、玻璃(11)組成，在燈箱(13)上安裝鑲有玻璃(11)的桌面(10)，在燈箱(13)內(nèi)壁鉚接一塊不銹鋼板；太陽能電池組件參數(shù)測試儀由電流采樣器(3)、電壓采樣器(4)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)、電壓表(6)、電流表(7)、單片機(8)和功率顯示器(9)組成，待測組件(1)與電子負(fù)載(2)相連，電流采樣器(3)與待測組件(1)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)、電流表(7)和電子負(fù)載(2)相連，電壓采樣器(4)接在待測組件(1)的兩端并和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)、電壓表(6)相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(5)與電流采樣器(3)、電壓采樣器(4)及單片機(8)相連，單片機(8)與功率顯示器(9)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池測試裝置，其特征在于模擬光 源采用高功率因素電子鎮(zhèn)流器和三基色R光燈管；電子鎮(zhèn)流器(15)裝在燈箱(13) 下面，燈箱(13)兩端裝有排風(fēng)扇(14)。
專利摘要本實用新型一種太陽能電池測試裝置，它包括模擬太陽能光源、太陽能電池組件測試儀，模擬太陽能光源由電子鎮(zhèn)流器、三基色日光燈燈管、燈箱、玻璃組成，在燈箱上安裝鑲有玻璃的桌面，在燈箱內(nèi)壁鉚接一塊不銹鋼板；太陽能電池組件測試儀由電子負(fù)載、電流采樣器、電壓采樣器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、乘法器以及電流、電壓表、功率顯示器組成。該裝置能方便地檢測出太陽能電池組件的開路電壓、短路電流和最大輸出功率從而滿足了生產(chǎn)線工序間檢測的需求；結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，檢測穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
文檔編號G01R31/02GK201000898SQ200620172418
公開日2008年1月2日 申請日期2006年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月19日
發(fā)明者丁孔奇 申請人:珈偉太陽能(武漢)有限公司