专利名称：太阳能综合测试与控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能综合测试与控制系统。
背景技术：
太阳能发电是将太阳能转换为电能。安装太阳能发电理论，每种光线均应能够发电。但现有技术中，所有的光致发电装置均是太阳能发电，利用其他光线发电的装置很少。 如需利用其他光线发电，或者在研究其他光线发电与太阳能发电有哪些差别等，均需对太阳光线和其他光线的光致发电功率进行比较。但现有技术中，没有这样的检测装置，对于人们研究不同光线之间的发电功率非常不便。
实用新型内容本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供可比较不同光线的光致发电功率的检测装置。为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，包括蓄电池；室内光源及第一光伏电池，第一光伏电池使室内光源的光线转换为电能；第一光伏电池与蓄电池电连接，第一光伏电池与蓄电池之间设置有第一功率检测装置；第二光伏电池，所述第二光伏电池固定设置于室外，用于将太阳光转换为电能；第二光伏电池与蓄电池电连接，第二光伏电池与蓄电池之间设置有第二功率检测装置；第二光伏电池与第一光伏电池并联；第三光伏电池，所述第三光伏电池活动安装于室外，使太阳光线以最强照射角度照射第三光伏电池；第三光伏电池与蓄电池电连接，第三光伏电池与蓄电池之间设置有第三功率检测装置；第三光伏电池与第一光伏电池并联。优选地是，所述第一功率检测装置为第一电压表和第一电流表；所述第二功率检测装置为第二电压表和第二电流表；所述第三功率检测装置为第三电压表和第三电流表。优选地是，室内光源为氙灯。优选地是，室内光源为脉冲氙灯。优选地是，所述的室内光源的光线直射第一光伏电池。优选地是，所述的室内光源与电源连接，所述电源为电压可调的电源。优选地是，还包括第三光伏电池支架及转动机构；所述转动机构安装于第三光伏电池支架上，第三光伏电池安装于转动机构上；所述转动机构由XY双自由度的支架及步进电机构成。优选地是，还包括跟踪传感器，跟踪传感器安装于第三光伏电池上。所述跟踪传感器安装于第三光伏电池支架上，通过检测光强的变化，通过对比计算，测得当前最大照度所在的方位，既光源位置。将跟踪传感器测算得出的光源方向，及当前位置信号传递给单片
4机，通过相应控制程序，驱动步进电机旋转，以对光源位置持续跟踪，使第三光伏电池始终朝向太阳，以获得最强的光照强度。优选地是，还包括可调电阻，可调电阻与第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池并联。优选地是，还包括光伏控制器，所述光伏控制器连接于第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池与蓄电池之间，可分别与第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池形成串联。优选地是，还包括MPPT控制器，所述MPPT控制器连接于第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池与蓄电池之间，可分别与第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池形成串联。优选地是，还包括户用型太阳能充放电控制器，所述户用型太阳能充放电控制器连接于第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池与蓄电池之间，可分别与第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池形成串联优选地是，还包括可编程电子负载，所述可编程电子负载可分别与第一光伏电池、 第二光伏电池及第三光伏电池形成串联。通过上位机程序，可控制可编程电子负载的输入输出特性，以满足对光伏电池负载特性的测试。优选的是，所述第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池与蓄电池之间的电路上设置有接触器。所述接触器可用于使第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池中的仅一个与蓄电池接通。设置接触器，用以实现分别对不同光伏电池的特性进行测试。优选地是，室内光源为碘钨灯。优选地是，太阳能综合测试与控制系统的电路电连接于电网中，太阳能综合测试与控制系统的电路与电网之间设置有逆变器；逆变器与电网之间设置有第四电压表和第四电流表。本实用新型中采用的氙灯或碘钨灯为光强连续可调设计，通过改变照射光强，测试第一光伏电池在随照度变化的发电特性曲线，以及不同的恒定照度下，光伏特性曲线随负载变化的特性。由此可以计算分析出光伏电池的发电性能，以及对大功率点跟踪的实施方式，提高光伏发电的利用效率。光伏组件对温度变化非常灵敏，并且对光谱特性要求较高，常用的模拟光源目前没有较好的办法在测试过程中保持恒温状态，导致测试结果与真实值偏差较大。本装置采用脉冲氙灯作为室内光源，保证作为模拟光源的光谱特性曲线与太阳光谱的高度重合性。 同时在脉冲宽度上，选用的20ms的高强入射光源，兼顾了数据采集的准确性，和光伏组件温控的精确性。并且该脉冲氙灯的控制电路采用调节输入能量的方式控制脉冲氙灯的光照强度，实现了光强的连续可调。本实用新型中的太阳能综合测试与控制系统，既可以检测不同光源，不同的光伏电池的发电性能。通过选择合适的光源，可降低温度等对光伏电池的不利影响，测试结果更准确。本实用新型连接于电网中，可以为电网提供电能，且具备控制功能，可以根据需要选择需要使用的光伏电池。
5[0028]图1为本实用新型结构示意图。图2为本实用新型中的原理图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述如图1、图2所示，太阳能综合测试与控制系统，包括蓄电池1 ；室内光源2及第一光伏电池11。室内光源2为脉冲氙灯。室内光源2与电源21连接，所述电源21为电压可调的电源。室内光源2发出的光线直射第一光伏电池11。第一光伏电池11使室内光源 2的光线转换为电能；第一光伏电池11与蓄电池1电连接，第一光伏电池11与蓄电池1之间设置有第一功率检测装置；第一功率检测装置为第一电压表Vl和第一电流表Al。第二光伏电池12固定设置于室外，用于将太阳20的光转换为电能；第二光伏电池 12与蓄电池1电连接。第二光伏电池12与第一光伏电池11并联。第二光伏电池12与蓄电池1之间设置有第二功率检测装置；第二功率检测装置为第二电压表V2和第二电流表 A2。第三光伏电池13安装于转动机构3上，转动机构3由XY双自由度的支架及步进电机构成。转动机构3安装于第三光伏电池支架4上。通过步进电机驱动转动机构3旋转， 可使太阳光线以最强照射角度照射第三光伏电池13。第三光伏电池13与蓄电池1电连接， 第三光伏电池13与第一光伏电池11并联。第三光伏电池13与蓄电池1之间设置有第三功率检测装置；第三功率检测装置为第三电压表V3和第三电流表A3。第三光伏电池13上设置有跟踪传感器5。跟踪传感器5通过检测光强的变化，通过对比计算，测得当前最大照度所在的方位，既光源位置。将跟踪传感器测算得出的光源方向，及当前位置信号传递给单片机，通过相应控制程序，驱动步进电机旋转，以对光源位置持续跟踪，使第三光伏电池13始终朝向太阳，以获得最强的光照强度。还包括可调电阻6，可调电阻6与第一光伏电池11、第二光伏电池12及第三光伏电池13并联。设置可调电阻6，可对第一光伏电池11、第二光伏电池12及第三光伏电池13 进行阻性负载试验。还包括光伏控制器7，所述光伏控制器7连接于第一光伏电池11、第二光伏电池12 及第三光伏电池13与蓄电池1之间，可分别与第一光伏电池11、第二光伏电池12及第三光伏电池13形成串联。光伏控制器在有光源照射时，对蓄电池进行充电，并断开负载供电；当没有光源时，由蓄电池通过控制器对负载供电。还包括MPPT控制器8，所述MPPT控制器8连接于第一光伏电池11、第二光伏电池 12及第三光伏电池13与蓄电池1之间，可分别与第一光伏电池11、第二光伏电池12及第三光伏电池13形成串联。MPPT(最大功率点跟踪)控制器用来实现对光伏电池发电的电压电流的算法控制，以实现光伏电池始终工作在最大功率点。还包括户用型太阳能充放电控制器9，所述户用型太阳能充放电控制器9连接于第一光伏电池11、第二光伏电池12及第三光伏电池13与蓄电池1之间，可分别与第一光伏电池11、第二光伏电池12及第三光伏电池13形成串联。户用型太阳能充放电控制器主要用来对蓄电池进行充放电管理，对负载供电则采用随时供电方式。户用型太阳能充放电控制器9与光伏控制器7可选择其一使用。[0040]还包括可编程电子负载20，所述可编程电子负载20可分别与第一光伏电池11、第二光伏电池12及第三光伏电池13形成串联。通过开发的上位机程序，可控制可编程电子负载20的输入输出特性，以满足对光伏电池负载特性的测试。所述第一光伏电池11、第二光伏电池12及第三光伏电池13与蓄电池1之间的电路上设置有接触器；所述接触器用于使第一光伏电池11、第二光伏电池12及第三光伏电池 13中的仅一个与蓄电池1接通。设置接触器，用以实现分别对不同光伏电池的特性进行测
试ο太阳能综合测试与控制系统的电路电连接于电网中，太阳能综合测试与控制系统的电路与电网之间设置有逆变器21 ；逆变器21与电网之间设置有第四电压表V4和第四电流表A4。本实用新型中的太阳能综合测试与控制系统，与电网电连接。在连接电路上设置有逆变器21。既可以对接入电网后的各光伏电池进行测试，也可以实现对电网供电的控制。本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。
权利要求1.太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，包括蓄电池；室内光源；第一光伏电池，第一光伏电池使室内光源的光线转换为电能；第一光伏电池与蓄电池电连接，第一光伏电池与蓄电池之间设置有第一功率检测装置；第二光伏电池，所述第二光伏电池固定设置于室外，用于将太阳光转换为电能；第二光伏电池与蓄电池电连接，第二光伏电池与蓄电池之间设置有第二功率检测装置；第二光伏电池与第一光伏电池并联；第三光伏电池，所述第三光伏电池活动安装于室外，使太阳光线以最强照射角度照射第三光伏电池；第三光伏电池与蓄电池电连接，第三光伏电池与蓄电池之间设置有第三功率检测装置；第三光伏电池与第一光伏电池并联。
2.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，所述第一功率检测装置为第一电压表和第一电流表；所述第二功率检测装置为第二电压表和第二电流表； 所述第三功率检测装置为第三电压表和第三电流表。
3.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，室内光源为氙灯。
4.根据权利要求3所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，室内光源为脉冲氙灯。
5.根据权利要求3所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，所述的室内光源的光线直射第一光伏电池。
6.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，所述的室内光源与电源连接，所述电源为电压可调的电源。
7.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，还包括第三光伏电池支架及转动机构；所述转动机构安装于第三光伏电池支架上，第三光伏电池安装于转动机构上；所述转动机构由双自由度支架及步进电机构成。
8.根据权利要求1或7所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，还包括跟踪传感器，跟踪传感器安装于第三光伏电池上。
9.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，还包括可调电阻， 可调电阻与第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池串联。
10.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，还包括光伏控制器，所述光伏控制器连接于第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池与蓄电池之间，可分别与第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池形成串联。
11.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，还包括MPPT控制器，所述MPPT控制器连接于第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池与蓄电池之间， 可分别与第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池形成串联。
12.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，还包括户用型太阳能充放电控制器，所述户用型太阳能充放电控制器连接于第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池与蓄电池之间，可分别与第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池形成串联。
13.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，还包括可编程电子负载，所述可编程电子负载可分别与第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池形成串联。
14.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，所述第二光伏电池及第三光伏电池可拆卸地安装于室外。
15.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，所述第一光伏电池、第二光伏电池及第三光伏电池与蓄电池之间的电路上设置有接触器。
16.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，所述室内光源为碘钨灯。
17.根据权利要求1所述的太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，太阳能综合测试与控制系统的电路电连接于电网中，太阳能综合测试与控制系统的电路与电网之间设置有逆变器；逆变器与电网之间设置有第四电压表和第四电流表。
专利摘要本实用新型涉及太阳能综合测试与控制系统，其特征在于，包括蓄电池；室内光源；第一光伏电池，第一光伏电池使室内光源的光线转换为电能；第一光伏电池与蓄电池电连接，第一光伏电池与蓄电池之间设置有第一功率检测装置；第二光伏电池，所述第二光伏电池固定设置于室外，用于将太阳光转换为电能；第二光伏电池与蓄电池电连接，第二光伏电池与蓄电池之间设置有第二功率检测装置；第二光伏电池与第一光伏电池并联；第三光伏电池，所述第三光伏电池活动安装于室外，使太阳光线以最强照射角度照射第三光伏电池；第三光伏电池与蓄电池电连接，第三光伏电池与蓄电池之间设置有第三功率检测装置；第三光伏电池与第一光伏电池并联。本实用新型检测结果准确。
文档编号G01R21/06GK202206333SQ20112029409
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月14日 优先权日2011年8月14日
发明者张伟, 樊峻峰, 陈志杰 申请人:上海寰晟新能源科技有限公司