专利名称：光伏组件热循环试验电流自动控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光伏组件温度交变试验装置技术领域，尤其是涉及ー种光伏组件热循环试验电流自动控制装置。
背景技术：
可再生能源是未来人类生存和发展的主要能源，其中光伏发电是ー个重要方面。世界上各个国家都在大力发展，2011年世界总撞击容量约50GW。光伏组件需长期工作在室夕卜，寿命一般要求在25年以上。光伏组件的耐候性是考核光伏组件性能的ー项重要指标，考核耐候性的ー项重要试验为热循环试验。晶体硅光伏组件一般按照IEC61215《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型》、薄膜光伏组件按照IEC61646《地面用薄膜光伏组件设计鉴定和定型》和聚光光伏组件按照IEC62108《聚光光伏组件和模块设计鉴定和定型》均对热循环试验有所要求；如IEC61215规定:光伏组件的温度在_40°C ±2°C和+85°C ±2°C之间循环，循环次数为200次；最高和最低温度之间温度变化的速率不超过100°C /h，在每个极端温度下，应保持稳定至少IOmin ;除光伏组件的热容量很大需要更长的循环时间外，一次循环时间不超过6h ;当光伏组件温度超过25°C给光伏组件加载电流，电流强度为光伏组件的工作电流(Imp，一般在8A左右)。如IEC62108规定:光伏组件的温度在_40°C和+110°C之间循环；循环次数为500次；在每个极端温度下，应保持稳定至少IOmin ;当光伏组件温度超过25°C时，加载1.25倍Isc电流(一般为14A)，循环速度为10次电循环/热循环；当光伏组件温度低于25°C时切断加载的电流。图3是IEC616146和IEC61215标准热循环试验要求、图4是IEC62108标准热循环试验要求。光伏组件在热循环试验中，为了模拟真实的使用环境需要对光伏组件加载ー个规定的电流值(1.25XISC)，由于该环境试验时间周期非常长，按照IEC61215标准的试验要求，试验时间需约50天，加载电流200次；按照IEC62108标准的试验要求，试验时间需约50天，加载电流5000次。目前，通过人工观察测量光伏组件温度的温度显示器，控制恒流电源的开关，对光伏组件进行加载和切断电流的控制；即当温度显示器的温度显示大于25°C时，人工调节恒流电源的开关，对光伏组件加载电流，当温度显示器显示低于25°C时，人工切断恒流电源的开关，此方式不仅浪费人力资源，更重要的是由于人工长时间工作容易产生疲劳，导致控制温度的准确度低，对光伏组件加载电流和切断加载电流控制的稳定性差。
发明内容本实用新型为解决背景技术中存在的技术问题，提供无需人工监视，温度监视准确度高，对光伏组件加载电流和切断加载电流控制稳定性好的ー种光伏组件热循环试验电流自动控制装置。本实用新型所采取的技术方案是:光伏组件热循环试验电流自动控制装置，包括由六片箱体制成内部为密封腔的六面体状温度试验箱，其中一片箱体上密封固装有温差电制冷组件，温差电制冷组件的冷面位于密封腔内，光伏组件位于温差电制冷组件的冷面上，其特点是:光伏组件上有温度探測器；温度试验箱外面有通过控制器连接温差电制冷组件正、负两极的可调恒流电源；所述控制器内有监测温度探測器和控制可调恒流电源的STC89C52单片机。本实用新型还可以采用如下技术措施:所述控制器表面装有显示器。所述控制器上的控制器输入接ロ与可调恒流电源上的电源输出接ロ连为一体，控制器上的控制器输出接ロ连接作为温差电制冷组件正、负两极的制冷组件正极和制冷组件负极。所述箱体为中间填充发泡剂作为隔热填充物的双层铝；与固装温差电制冷组件箱体对应的箱体上制有与该箱体密封的透明天窗。所述温差电制冷组件位于温度试验箱外侧的热面上固装带有风扇的散热片。本实用新型的优点和有益效果为:本实用新型通过控制器中的STC89C52单片机监测光伏组件上的DS18B20温度探测器，得到光伏组件的温度；根据光伏组件的温度自动调节和切断可调恒流电源的开关，实现了光伏组件热循环试验过程中智能化自动控制电流的加载和切断，提高了温度监测的准确度，保证了光伏组件加载和切断电流控制的稳定性，无需人工监视，降低了试验成本。
图1是本实用新型光伏组件热循环试验电流自动控制装置示意图。图2是图1热循环试验的程序框图；图3是IEC616146和IEC61215标准热循环试验要求；图4是IEC62108标准热循环试验要求。图中，1-温度试验箱；2-风扇；3_散热片；4_温差电制冷组件；5_光伏组件；6_透明天窗；7_密封腔；8_隔热填充物；9_可调恒流电源；10_控制器，11-制冷组件正极；12-制冷组件负极；13_温度探測器；14_电源输出接ロ ；15_控制器输入接ロ，16-显示器；17-控制器输出接ロ。
具体实施方式
为能进一歩了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图1-4详细说明如下:光伏组件热循环试验电流自动控制装置，包括由六片箱体制成内部为密封腔的六面体状温度试验箱，其中一片箱体上密封固装有温差电制冷组件，温差电制冷组件的冷面位于密封腔内，光伏组件位于温差电制冷组件的冷面上。本实用新型的创新点是:光伏组件上有温度探測器；温度试验箱外面有通过控制器连接温差电制冷组件正、负两极的可调恒流电源；所述控制器内有监测温度探測器和控制可调恒流电源的STC89C52单片机；所述控制器表面装有显示器；所述控制器上的控制器输入接ロ与可调恒流电源上的电源输出接ロ连为一体，控制器上的控制器输出接ロ连接作为温差电制冷组件正、负两极的制冷组件正极和制冷组件负扱；所述箱体为中间填充发泡剂作为隔热填充物的双层铝；与固装温差电制冷组件箱体对应的箱体上制有与该箱体密封的透明天窗；所述温差电制冷组件位于温度试验箱外侧的热面上固装带有风扇的散热片。实施例:本实用新型的制作和装配过程:选用六片中间填充发泡剂作为隔热填充物8的双层铝作为制作温度试验箱I的箱体，其中两片箱体中心部位各开有一方孔，一片方孔中密封固装型号为TEC2-19006的多级温差电制冷组件4，另ー片方孔中密封固装保温透明玻璃作为透明天窗6 ;先将带有温差电制冷组件的箱体作为箱底，其余四片箱体围绕箱底密封固定成一体形成无盖箱；温差电制冷组件作为制冷制热源，温差电制冷组件的冷面位于无盖箱内、热面位于无盖箱内外，所述的冷面上放置光伏组件5，为了提高了导热系数，在温差电制冷组件与光伏组件之间涂有ー层导热硅脂，光伏组件上装有DS18B20型温度探測器13，将温差电制冷组件上的制冷组件正极11引线、制冷组件负极12引线和温度探測器的引线置于无盖箱外；最后将带有透明天窗的箱体作为箱盖与无盖箱密封连接，形成内部为密封腔7，并且箱盖能够开启的温度试验箱，在密封腔内充入氮气作为保护气体；温差电制冷组件的热面粘贴在表面经过煮黑处理的铝型合金水冷散热片3表面，为了增强了散热效果，粘贴前在温差电制冷组件的粘贴面上涂ー层导热硅脂；散热片下面固装ー个小型轴流风扇2，以加强温差电制冷组件热量的及时排出；选用内部有STC89C52单片机、表面带有1602液晶显示器16的控制器10，STC89C52单片机中安装了光伏组件热循环试验电流自动控制的程序，光伏组件上面的DS18B20型温度探测器即为控制器中引出；控制器输入接ロ 15连接100V、30A的可调恒流电源9上的电源输出接ロ 14，控制器输出接ロ 17连接制冷组件正极和制冷组件负极，制成图1所示的本实施例光伏组件热循环试验电流自动控制装置。本实用新型的工作过程:依据如图3所示IEC61215、IEC61646标准或图4所示IEC62108标准，光伏组件在温度试验箱中进行温度循环试验，由控制器中STC89C52单片机主程序控制，如图2所示，监测温度试验箱内光伏组件上DS18B20温度探測器的温度(温度探測器的温度即为光伏组件的温度)，由显示器显示出光伏组件的温度，当光伏组件的温度大于25°C时，给光伏组件加载电流，加载的电流強度和脉冲时间可根据试验标准和组件类型进行调整；加载的电流強度由可调恒流电源提供的电流来限制，能够从毫安级到数个安培直到数十个安培，加载电流的周期可根据产品的试验需要进行调节；当光伏组件的温度小于25°C时，切断加载电流；从加载电流到切断加载电流不断循环，试验周期由单片机的定时器设定，可以从毫秒级到小时级，甚至可设置为数日或更长时间，进行光伏组件热循环试验电流自动控制。本实用新型的工作原理:通过本实用新型光伏组件热循环试验电流自动控制装置，给光伏组件加载合适的电流，可调恒流电源根据光伏组件产品的要求提供合适的强度的电流，控制器控制电流的加载时机，电流的周期，时时监测光伏组件的温度并显示；适用于晶体硅光伏组件、薄膜光伏组件和聚光光伏组件，满足IEC61215、IEC61646和IEC62108标准要求。尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗g和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些均属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.光伏组件热循环试验电流自动控制装置，包括由六片箱体制成内部为密封腔的六面体状温度试验箱，其中一片箱体上密封固装有温差电制冷组件，温差电制冷组件的冷面位于密封腔内，光伏组件位于温差电制冷组件的冷面上，其特征在于:光伏组件上有温度探測器；温度试验箱外面有通过控制器连接温差电制冷组件正、负两极的可调恒流电源；所述控制器内有监测温度探測器和控制可调恒流电源的STC89C52单片机。
2.根据权利要求1所述的光伏组件热循环试验电流自动控制装置，其特征在于:所述控制器表面装有显示器。
3.根据权利要求1所述的光伏组件热循环试验电流自动控制装置，其特征在于:所述控制器上的控制器输入接ロ与可调恒流电源上的电源输出接ロ连为一体，控制器上的控制器输出接ロ连接作为温差电制冷组件正、负两极的制冷组件正极和制冷组件负扱。
4.根据权利要求1所述的光伏组件热循环试验电流自动控制装置，其特征在于:所述箱体为中间填充发泡剂作为隔热填充物的双层铝；与固装温差电制冷组件箱体对应的箱体上制有与该箱体密封的透明天窗。
5.根据权利要求1所述的光伏组件热循环试验电流自动控制装置，其特征在于:所述温差电制冷组件位于温度试验箱外侧的热面上固装带有风扇的散热片。
专利摘要本实用新型涉及一种光伏组件热循环试验电流自动控制装置，包括温差电制冷组件的冷面上放置光伏组件的温度试验箱，其特点是光伏组件上有温度探测器；温度试验箱外面有通过控制器连接温差电制冷组件正、负两极的可调恒流电源；所述控制器内有监测温度探测器和控制可调恒流电源的STC89C52单片机。本实用新型通过控制器中STC89C52单片机监测光伏组件上的DS18B20温度探测器，得到光伏组件的温度；根据光伏组件的温度自动调节和切断可调恒流电源的开关，实现了光伏组件热循环试验过程中智能化自动控制电流的加载和切断，提高了温度监测的准确度，保证了光伏组件加载和切断电流控制的稳定性，无需人工监视，降低了试验成本。
文档编号G05D23/20GK202948344SQ20122064281
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者王立功, 伊纪禄, 胡涛, 魏征 申请人:中国电子科技集团公司第十八研究所