本实用新型涉及光电测试设备技术领域，具体为一种基于嵌入式的太阳能电池测试系统。
背景技术：
在太阳能光伏发电应用中，太阳能电池无疑占据着举足轻重的地位。太阳能电池的开路电压、短路电流、最大功率、转换效率等基本性能参数对其行业发展具有深远影响。因此，针对太阳能电池产品研制和生产过程中的重要设备，太阳能电池测试系统的研究有着十分重要的意义。
太阳能电池测试是在一定的光强和温度下进行的，改变负载，多次测量出太阳能电池的端电压、回路电流，由采样数据得出太阳能电池的开路电压、短路电流、最大输出功率、转换效率等参数，同时也可以得到太阳能电池的伏安特性曲线和输出功率曲线，据此对太阳能电池进行分类和评判。
针对太阳能电池测试设备体积大、价格贵、测量精度低等缺点设计了一种基于嵌入式的太阳能电池测试系统。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种基于嵌入式的太阳能电池测试系统，用以解决现有太阳能电池测试设备测量体积大、价格贵、测量结果不精确的难题。
为了达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：基于嵌入式的太阳能电池测试系统，其特征在于包括：主控芯片、上位机、太阳能电池板、调理电路、电子负载、电压电流采集电路、光照度采集电路、温度采集电路、液晶显示电路；特征在于：上位机、电压电流采集电路、光照度采集电路、温度采集电路、液晶显示电路直接跟主控芯片相连接；太阳能电池板与电子负载相连后再跟主控芯片相连接；调理电路分别与太阳能电池板、电压电流采集电路相连。
所述的基于嵌入式的太阳能电池测试系统，其特征在于：主控芯片型号为STM32F105，主要功能是实时测量环境的温度、光照度、电压电流信号，并对所获取的信息进行计算、处理分析，把处理的结果发送给液晶显示电路和上位机；还具有A/D转换、D/A转换的功能。
所述的基于嵌入式的太阳能电池测试系统，其特征在于：在光照太阳能电池板时，启动本系统，使主控芯片开始工作，首先让主控芯片内D/A转换模块以一定的规律连续输出电压，来控制电子负载，让电子负载工作在可变电阻区这样在太阳能电池调理电路中，取样电阻的电压和电流也会随之而发生相应的变化，再利用主控芯片中的ADC1和ADC2来分别采集该调理电路中太阳能电池的电压和电流信号。
所述的基于嵌入式的太阳能电池测试系统，其特征在于：环境温度及光照度对测量结果有很大影响，采用型号为DS18B20温度传感器及型号为KITOZER100P光照度传感器，运用补偿算法将采集到的数据进行补偿和修正，然后通过主控芯片把数据传给上位机，在MATLAB中运用拟合算法将该数据拟合成曲线，即得到I-V曲线，或者直接输出到液晶显示电路中进行显示。
所述的基于嵌入式的太阳能电池测试系统，其特征在于：电子负载是整个电路设计的关键部分，它是一个可控的可变电阻器，可采用主控芯片通过控制D/A转换器输出电压进而调节VMOS管漏源电阻从零欧姆到几兆欧姆变化，进而实现负载的自动可调。在调节过程中，对太阳能电池输出电压和电流分别采样，即可得到太阳能电池伏安特性曲线。此外，由于本设计有负载的程控操作需求，选用了IRF540器件作为电子负载的核心元件。
本实用新型的优点：由于采用嵌入式技术作为本系统设计的核心，并且选用高性能的STM32F105作为主控芯片，使得本实用新型具有体积小、操作方便、实用性强、测量精度高的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的软件结构流程图。
图3为本实用新型的电子负载及补偿电路图。
具体实施方式
结构框图如图1所示，基于嵌入式的太阳能电池测试系统，其特征在于包括：主控芯片、上位机、太阳能电池板、调理电路、电子负载、电压电流采集电路、光照度采集电路、温度采集电路、液晶显示电路；特征在于：上位机、电压电流采集电路、光照度采集电路、温度采集电路、液晶显示电路直接跟主控芯片相连接；太阳能电池板与电子负载相连后再跟主控芯片相连接；调理电路分别与太阳能电池板、电压电流采集电路相连。
具体实施流程：在光照太阳能电池板时，启动本系统，使主控芯片开始工作，首先让主控芯片内D/A转换模块以一定的规律连续输出电压，来控制电子负载，让电子负载工作在可变电阻区，这样在太阳能电池调理电路中，取样电阻的电压和电流也会随之而发生相应的变化，再利用主控芯片中的ADC1和ADC2来分别采集该调理电路中太阳能电池的电压和电流信号；采用型号为DS18B20温度传感器及型号为KITOZER100P光照度传感器分别采集环境温度信号和光照度信号，运用补偿算法将采集到的数据进行补偿和修正；最后把所有采集到的信号通过主控芯片把数据传给上位机，在MATLAB中运用拟合算法将该数据拟合成曲线，即得到I-V曲线，或者直接输出到液晶显示电路中进行显示。
软件结构流程图如图2所示，首先对STM32及外围电路进行初始化，其中包括对STM32的GPIO口、定时器模块、DMA模块、DAC模块、ADC模块以及液晶显示电路的初始化等；其次，系统初始化完成之后，STM32控制DAC工作输出制定的连续电压，控制电子负载的工作，进而测量到电压电流信号；同时，温度传感器及光照度传感器分别采集环境温度信号和光照度信号；进一步判断采集的数据是否合格，如果数据不合格返回继续采集数据，如果数据合格，则ADC选择的通道开始进行A/D转换，而转换的结果经数字滤波后在STM32控制下进行标准化计算和太阳电池参数的计算；最终得到太阳电池各参数值和曲线，再输出到液晶显示电路中。
电子负载及补偿电路图如图3所示，电子负载是整个电路设计的关键部分，它是一个可控的可变电阻器，可采用主控芯片通过控制D/A转换器输出电压进而调节VMOS管漏源电阻从零欧姆到几兆欧姆变化，进而实现负载的自动可调。在调节过程中，对太阳能电池输出电压和电流分别采样，即可得到太阳能电池伏安特性曲线。此外，由于本设计有负载的程控操作需求，选用了IRF540器件作为电子负载的核心元件。