专利名称：内嵌式红外均温控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及均温控制装置，尤其涉及内嵌式红外均温控制装置。
背景技术：
光伏组件在室温以上形成均匀度(±2°C )的设定温度点控制，是实现所有电池组件性能测量的基本要素，在不同温度条件下获得组件的电性能參数，可进行温度系数测试，或进行组件STC标准条件转换，是得到光伏组件电性能參数的关键。目前的组件测试中，户内或户外温度的均匀化控制往往达不到要求，例如在户外 测试中，光的辐照对被测组件的热传递主要为辐照发热，对非绝对黑体材料的光致发热是有选择性的，必定出现的情况是具备颜色较深区域(反射率低，透射率低)温度高，浅色区域温度低，ー块光伏组件在户外放置条件下，经受太阳辐射稳定后，组件表面的温度存在明显的差异，这种差异将导致IV測量不确定度的提高，IEC推荐了在户外，将遮盖物遮盖组件表面，隔绝太阳辐射差异性，并通过多路温度探头探测组件温度，待温度降低并均匀性达到一定程度后，快速去除遮盖物，升温到需要测试IV的温度点，进行快速IV測量，采用这种方法，需在测试时保证温度稳定并均匀，时间短，并非常容易受到风速的影响，试验成功率低，重复性差。通过对IEC61215和IEC61646标准的温度系数测试原理分析，无论户外或户内，均存在背板温场差异性的问题，特别在温度系数要求的升温(或间断降温)测试中，要求跨度达30°C至少4个不同温度点，进行IV測量，要求温度均匀性和稳定性，对目前瞬态模拟器和户外温度系数测试系统，均无法解决在稳定升温的同时，进行特定温度控制点时组件背板温度均匀性的分布，原因在于组件构成部位不同的热容和热传导效率差异，与此同时，在IEC61215 draft ed3.中，温度系数测试中，对温度均匀性进行了测试定义约束至少需要监控组件上4个不同部位温度点的温度差异性。特别在户外测试系统中，对低风速的限制，使得通过高风速的补偿温度差异性的企图不得以实现。红外辐射加热方式是利用红外线的波长对物体表面产生红外效应而产生的热量，这种加热方式分布面积由红外辐射器定向可控性好，加热效率高，对环境影响小，是电池背板加热的最佳理想选择。接触式温度传感器包括热电阻式温度传感器和热电偶式温度传感器，这两种都是可接触到被测物表面检测出物体的温度的经典测温仪表，对于电池背板的温度测量是可行的。非接触式红外温度传感器是通过检测物体表面因温度的差异而释放不同波长的红外线，可以远距离的测量被测物的表面温度。PLC技术目前在市场上已经非常普遍，其主要优点是结构化设计，维护方便，程序的升级等都有很强的优越性，模拟量的输入和输出点较多的情况下，可增加扩展模块数量达到多路采集和控制。单片机技术是将PLC的功能縮小到ー块小型的电路板上，不仅完全可以替代PLC使用，而且它的结构小巧，使用和维护方便。发明内容本实用新型的目的就是针对现有技术的不足，提供内嵌式红外均温控制装置，本发明采用非接触式红外辐射的方式，对组件背板进行区域化控制均温恒温与均温控制，用于检测被检测的光伏板背板温度、升温(維持)及均衡性的整体系统化控制。本发明考虑到电池组件板的推进推出的方便性，在原有的支架上安装了滚轮装置，两侧轨道可以向外扩张或收缩，以满足不同型号的电池板的辐照面积需求，上箱体侧顶部安装了冷却风扇，方便于快速降温的需求，在红外灯箱体内也同样安装了冷却风扇，可以快速释放灯座散发出来的热量。为实现上述目的，本实用新型的具体方案为 内嵌式红外均温控制装置，包括红外均温控制器与电气控制器，所述电气控制器的输出端与红外均温控制器的输入端相连。所述红外均温控制器包括上层风ロ、下层风ロ、前端小门、箱体保温层、底架、支撑脚、引线孔、上层散热风机、下层散热风机、箱体主体、红外灯加热模块以及太阳能电池板，所述箱体主体ー侧面上设有上层风ロ与下层风ロ，所述上层风ロ用于外部的空气进行热交换，所述箱体主体另ー侧面上设有引线孔、上层散热风机以及下层散热风机，所述引线孔与下层散热风机之间设有上层散热风机，所述引线孔为电气电缆的出线，所述箱体主体上设有前端小门，所述箱体主体底部设有底架，所述底架下设有支撑脚，所述支撑脚的高度可调，用于调节均温系统箱体的高度，所述箱体保温层设在箱体主体的壳体内部，所述红外灯加热模块固在底架上，所述红外灯加热模块由红外灯构成，所述红外灯加热模块上设有太阳能电池板。所述电气控制器包括控制器、液晶显示器以及便携式键盘，所述控制器上设有液晶显示器与便携式键盘。本实用新型中，所述液晶显示器与便携式键盘通过导线实现数据连接，所述控制器与液晶显示器通过导线实现数据连接。本实用新型中，所述上层散热风机共为8个，所述上层散热风机中的风扇供电电压为交流220v，功率为35w，用于使空气形成对流，形成电池板背部的温度均匀的空气环境。本实用新型中，所述下层散热风机共为10个，所述下层散热风机中的风扇供电电压为交流220v，功率为70w，用于红外灯散热，红外灯在加热过程中，会在箱体中产生很大的热量，对内部的电气连线产生影响,需要加轴流风机吹风,把热量散发出去。本实用新型中，所述前端小门共为两个，用于传出太阳能电池板的正负极，所述前端小门的长与宽都设为100mm，两个的所述前端小门之间的距离为350mm。本实用新型中，所述箱体保温层里设有保温棉，用于箱体保温，保证进行温度的长时间稳定。本实用新型中，所述底架为抽拉式结构，所述底架用于放置红外灯加热模块，还可用于布局电气接线。本实用新型中，所述引线孔直径为30mm，用来布局电气连接线。本实用新型中，所述箱体主体的总长度为2000mm，宽度为1000mm，高度设在800-1300mm 之间。本实用新型中，所述红外灯加热模块为10个5行两列的红外灯21构成，所述红外灯与红外灯之间的间距设为200mm，均匀设置在红外均温所述箱体主体的壳体底部上，所述红外灯功率为375w。本实用新型的有益效果温控方式对參考电池温控无影响，參考电池稳定在室温；红外辐射的定向性，控温精度和功耗比均优于对流热传导；在脉冲模拟器暗室内或户外光伏测试系统周边环境温度受升温的影响降到最小，预期在组件控温80°C时；多点温控；脉冲模拟器系统开放触发和采样端ロ，可以使脉冲发生和温度控制编程一体化自动实现。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的左视图；图3为本实用新型中红外灯加热模块的俯视图；图4为本实用新型中红外灯加热模块的侧视图；图5为本实用新型的主视图；图6为本实用新型中红外灯加热模块的右视图；图7为本实用新型的俯视图。
具体实施方式
为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进ー步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下本实用新型所述内嵌式红外均温控制装置包括红外均温控制器与电气控制器，所述电气控制器的输出端与红外均温控制器的输入端相连。所述红外均温控制器包括上层风ロ I、下层风ロ 2、前端小门3、箱体保温层4、底架5、支撑脚6、引线孔7、上层散热风机8、下层散热风机9、箱体主体10、红外灯加热模块以及太阳能电池板，所述箱体主体10 —侧面上设有上层风ロ I与下层风ロ 2，所述上层风ロ I用于外部的空气进行热交换，所述箱体主体10另ー侧面上设有引线孔7、上层散热风机8以及下层散热风机9，所述引线孔7与下层散热风机9之间设有上层散热风机8，所述引线孔7为电气电缆的出线，所述箱体主体10上设有前端小门3，所述箱体主体10底部设有底架5，所述底架5下设有支撑脚6，所述支撑脚6的高度可调，用于调节均温系统箱体的高度，所述箱体保温层4设在箱体主体10的壳体内部，所述红外灯加热模块固在底架5上，所述红外灯加热模块由红外灯21构成，所述红外灯加热模块上设有太阳能电池板。所述电气控制器包括控制器11、液晶显示器12以及便携式键盘13，所述控制器11上设有液晶显示器12与便携式键盘13。其中，所述液晶显示器12与便携式键盘13通过导线实现数据连接。其中，所述控制器11与液晶显示器12通过导线实现数据连接。其中，所述上层散热风机8共为8个，所述上层散热风机8中的风扇供电电压为交流220v，功率为35w，用于使空气形成对流，形成电池板背部的温度均匀的空气环境。其中，所述下层散热风机9共为10个，所述下层散热风机9中的风扇供电电压为交流220v，功率为70w，用于红外灯21散热，红外灯21在加热过程中，会在箱体中产生很大的热量，对内部的电气连线产生影响,需要加轴流风机吹风,把热量散发出去。其中，所述下层风ロ 2用于红外灯21发出的多余热量散出去，保持加热的均匀性，保护电气连线。其中，所述前端小门3共为两个，用于传出太阳能电池板的正负极，所述前端小门3的长与宽都设为100mm，两个的所述前端小门3之间的距离为350mm。其中，所述箱体保温层4里设有保温棉，用于箱体保温，保证进行温度的长时间稳定。其中，所述底架5为抽拉式结构，所述底架5用于放置红外灯21加热模块，还可用于布局电气接线。·其中，所述引线孔7直径为30mm，用来布局电气连接线。其中，所述箱体主体10的总长度为2000mm，宽度为1000mm，高度设在800-1300mm之间。其中，所述红外灯加热模块为10个5行两列的红外灯21构成，所述红外灯21与红外灯21之间的间距设为200mm，均匀设置在红外均温所述箱体主体10的壳体底部上，所述红外灯21功率为375w。本发明的红外灯2 I通电后，对放在正上方的太阳能电池板进行加热，使太阳能电池板的温度升高，经过PID闭环控制后，达到设定的温度值，等待一段时间后，整个电池背板的温度点的温差在正负2度范围之内后，就可以做光伏电池板的测试。本发明可满足系统IV曲线测试过程中的各种温度要求，在实际测试过程中，需要模拟各种温度的实时变化，通过该装置，可以实时的将需要的温度进行设定，一段时间以后，通过标准的IEC测试方式，可以准确的观察到，系统测试箱内温度的变化。本发明可满足系统测试中的温度均匀性要求，传统的试验箱改变温度的方式都是通过风冷式改变，对于进风口和出风ロ的温度可以得到控制，然而其他部位的温度难以准确的把握，随着IE标准的逐步完善，对于组件表面或背面的温度均匀性要求也势必得到了严格的要求，因此，传统的控制方式难以满足该项功能。该系统通过点阵式的加热系统，以及红外灯的辐照均匀性，对组件背部进行面积式加热，保证整个背板的温度均匀如一，有效控制范围在±2度以内。本发明可满足系统的系统测试中的恒温要求，传统的加热和冷却方式难以控制组件表面温度和背部温度的持续性，通过该系统的温度測量装置，采用超过20点的温度测量，实时采集组件各部分的温度，并通过PID控制方式反馈给加热或冷却系统，保证温度的持续性，满足测试中时间要求。本发明设置了两种控制方式，一种是快捷按钮的控制方式，将电气控制器置于电脑桌旁，设置ー个温度达到的显示灯，当该灯亮起的时候，可以手动按下测试准备的按钮，此刻该指示灯由常量状态改变为I赫兹的闪烁状态，证明操作已完成，可以进行FLASH实验，另ー种方式是通过手持式红外遥控器进行操作，观察液晶显示器的温度情况，等到温度均匀条件满足时，可以手动按下遥控器，完成试验准备的操作。人机界面上，从系统控制箱体上安装的液晶面板可以清晰的观察到温度的变化，通过遥控器可以切换温度显示区域，以及控制设定的温度值。[0053]该均温控制器通过阵列化红外辐射器进行多路温度输出，并通过多路温度信号采集进行多路温度监控和PID反馈调制，达到组件温度快速、稳定、均匀的温度控制的自动化控温和数据采集处理设备。特别应用于光伏组件特定温度下的电性能IV测试，可在脉冲模拟器、稳态模拟器、或者户外自然光条件广泛进行。并可应用于三维物体表面的均匀化稳定温度控制。兼容不同尺寸稳态、脉冲模拟器、以及户外测试支架，可进行立式(上下出光)、侧照、以及倾斜角户外照射时的光伏组件背板的温度控制。具备安全结构和安全电压，静电防护，超温报警等必备的安全功能。并采用图形化界面，趋势化图表开发人机基面和数据采集存储调用系统。综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。·
权利要求1.内嵌式红外均温控制装置，其特征在于该均温控制装置包括红外均温控制器与电气控制器，所述电气控制器的输出端与红外均温控制器的输入端相连； 所述红外均温控制器包括上层风ロ、下层风ロ、前端小门、箱体保温层、底架、支撑脚、引线孔、上层散热风机、下层散热风机、箱体主体、红外灯加热模块以及太阳能电池板，所述箱体主体ー侧面上设有上层风ロ与下层风ロ，所述箱体主体另ー侧面上设有引线孔、上层散热风机以及下层散热风机，所述引线孔与下层散热风机之间设有上层散热风机，所述箱体主体上设有前端小门，所述箱体主体底部设有底架，所述底架下设有支撑脚，所述箱体保温层设在箱体主体的壳体内部，所述红外灯加热模块固在底架上，所述红外灯加热模块由红外灯构成，所述红外灯加热模块上设有太阳能电池板； 所述电气控制器包括控制器、液晶显示器以及便携式键盘，所述控制器上设有液晶显示器与便携式键盘。
2.根据权利要求I所述的内嵌式红外均温控制装置，其特征在于所述液晶显示器与便携式键盘通过导线连接，所述控制器与液晶显示器通过导线连接。
3.根据权利要求I所述的内嵌式红外均温控制装置，其特征在于所述上层散热风机共为8个，所述上层散热风机中的风扇供电电压为交流220v，功率为35w。
4.根据权利要求I所述的内嵌式红外均温控制装置，其特征在于所述下层散热风机共为10个，所述下层散热风机中的风扇供电电压为交流220v，功率为70w。
5.根据权利要求I所述的内嵌式红外均温控制装置，其特征在于所述前端小门的长与宽都设为100mm，两个的所述前端小门之间的距离为350mm。
6.根据权利要求I所述的内嵌式红外均温控制装置，其特征在于所述箱体保温层里设有保温棉。
7.根据权利要求I所述的内嵌式红外均温控制装置，其特征在于所述底架为抽拉式结构。
8.根据权利要求I所述的内嵌式红外均温控制装置，其特征在于所述引线孔直径为30mmo
9.根据权利要求I所述的内嵌式红外均温控制装置，其特征在于所述箱体主体的总长度为2000mm，宽度为1000mm，高度设在800_1300mm之间。
10.根据权利要求I所述的内嵌式红外均温控制装置，其特征在于所述红外灯加热模块为10个5行两列的红外灯(21)构成，所述红外灯与红外灯之间的间距设为200mm，所述红外灯功率为375w。
专利摘要本实用新型涉及内嵌式红外均温控制装置，该均温控制装置包括红外均温控制器与电气控制器，所述电气控制器的输出端与红外均温控制器的输入端相连；所述红外均温控制器包括上层风口、下层风口、前端小门、箱体保温层、底架、支撑脚、引线孔、上层散热风机、下层散热风机、箱体主体、红外灯加热模块以及太阳能电池板，所述箱体主体一侧面上设有上层风口与下层风口，所述箱体主体另一侧面上设有引线孔、上层散热风机以及下层散热风机，所述箱体主体底部设有底架，所述底架下设有支撑脚，所述箱体保温层，设在箱体主体的壳体内部，所述红外灯加热模块上设有太阳能电池板。本实用新型可以使脉冲发生和温度控制编程一体化自动实现。
文档编号G05D23/20GK202649843SQ20122026857
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者万清祥, 张谦, 黄健 申请人:上海尚信环境测控技术有限公司