全文摘要
本实用新型涉及一种光伏组件入射角修正因子测试系统，包括测试平台，光伏组件固定装置，运动导轨，模拟光源，倾角传感器，测量装置。光伏组件固定装置设置在测试平台中心位置，运动导轨设置在测试平台上方。模拟光源和倾角传感器活动安装在运动导轨上，测量装置与光伏组件连接，输出光伏组件的短路电流和最大功率点功率。通过计算可以获得入射角修正因子以及归一化发电量。本实用新型避免了在室外环境下测试不确定性和不可控因素过多，测试结果不准确的问题，在室内进行测试，测试结果更加准确，操作更加简单便捷。
主设计要求
1.一种光伏组件入射角修正因子测试系统，其特征在于，包括测试平台，光伏组件固定装置，运动导轨，模拟光源，倾角传感器，测量装置，其中，所述测试平台表面覆盖有第一黑色吸光层；所述光伏组件固定装置设置在所述测试平台上，用于安装光伏组件；所述运动导轨设置在所述测试平台上方；所述模拟光源和所述倾角传感器活动安装在所述运动导轨上，以使所述模拟光源和所述倾角传感器可以在所述运动导轨上同步移动，所述模拟光源的入射角方向与所述运动导轨的内法线方向重合，所述倾角传感器所在平面始终与所述模拟光源的入射角方向垂直；所述测量装置与光伏组件连接，用于测量光伏组件的短路电流和最大功率点功率。
设计方案
1.一种光伏组件入射角修正因子测试系统，其特征在于，包括测试平台，光伏组件固定装置，运动导轨，模拟光源，倾角传感器，测量装置，其中，
所述测试平台表面覆盖有第一黑色吸光层；
所述光伏组件固定装置设置在所述测试平台上，用于安装光伏组件；
所述运动导轨设置在所述测试平台上方；
所述模拟光源和所述倾角传感器活动安装在所述运动导轨上，以使所述模拟光源和所述倾角传感器可以在所述运动导轨上同步移动，所述模拟光源的入射角方向与所述运动导轨的内法线方向重合，所述倾角传感器所在平面始终与所述模拟光源的入射角方向垂直；
所述测量装置与光伏组件连接，用于测量光伏组件的短路电流和最大功率点功率。
2.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试平台为圆形，所述运动导轨为半圆形带状导轨且在测试平台上的投影与所述测试平台直径重合。
3.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括外罩，所述外罩与所述测试平台构成封闭空间。
4.如权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述外罩的内表面覆盖有第二黑色吸光层。
5.如权利要求4所述的测试系统，其特征在于，所述第一黑色吸光层为黑色油墨层、黑色绒布层、黑色纸质层、黑色橡胶层或黑色塑料层，所述第二黑色吸光层为黑色油墨层、黑色绒布层、黑色纸质层、黑色橡胶层或黑色塑料层。
6.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述光伏组件固定装置为升降板，所述升降板通过导柱固定在所述测试平台，所述升降板可以沿所述导柱移动，调节所述升降板的深度。
7.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括，
移动装置，设置在所述运动导轨上，用于驱动所述模拟光源和倾角传感器运动；
控制装置，与所述移动装置连接，用于控制所述移动装置运动。
8.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括多个温度传感器，所述温度传感器与所述光伏组件连接设置在所述测试平台上，距离所述光伏组件边缘2至10厘米，用于测量光伏组件的温度。
9.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括辐照传感器，所述辐照传感器设置在所述测试平台上，距离所述光伏组件边缘2至10厘米，用于采集光伏组件的辐照度。
10.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括冷却装置，所述冷却装置设置在所述光伏组件固定装置底部，用于为所述光伏组件降温。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及太阳能光伏组件技术领域，特别涉及一种光伏组件入射角修正因子测试系统。
背景技术
在太阳能光伏技术组件领域，评价光伏组件户外发电能力要结合光伏组件的标称功率，其中光伏组件在测试标称功率时的测试条件为辐照度1000W\/m2<\/sup>、 25℃、大气质量AM1.5、即STC测试条件。但光伏组件绝大部分实际安装场景的辐照度、温度、大气质量以及入射角随着安装地理位置、季节、早晚时间以及天气情况等因素不断变化，这些实际工况远远超出了上述STC测试条件。因此评价光伏组件户外发电能力需进行辐照度、温度、光谱响应失配修正以及入射角响应修正。
而现有光伏组件入射角响应修正因子的测试方法，通常为在户外进行测试，在户外测试方法易受天气情况和测试环境的影响，增加了操作难度，众多不确定性和不可控因素也会干扰最终测试结果。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提供一种精准度高、操作简便且不受环境影响的光伏组件入射角修正因子测试系统。
为了实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种光伏组件入射角修正因子测试系统，包括测试平台，光伏组件固定装置，运动导轨，模拟光源，倾角传感器，测量装置，其中，
测试平台表面覆盖有第一黑色吸光层；
光伏组件固定装置设置在测试平台中心位置，用于安装光伏组件；
运动导轨设置在测试平台上方；
模拟光源和倾角传感器活动安装在运动导轨上，以使模拟光源和倾角传感器可以在运动导轨上同步移动，模拟光源的方向与运动导轨的内法线方向重合，倾角传感器所在平面始终与模拟光源的方向垂直；
测量装置与光伏组件连接，用于测量光伏组件的数据。
采用了上述技术方案，利用模拟光源在运动导轨上移动，模拟太阳光对光伏组件的照射，可以在室内进行测试，避免了在户外测试易受天气情况和测试环境的影响的问题。
进一步地，测试平台为圆形，运动导轨为半圆形带状导轨且在测试平台上的投影与测试平台直径重合。
进一步地，测试系统还包括外罩，外罩与测试平台构成封闭空间。
进一步地，外罩的内表面覆盖有第二黑色吸光层。
进一步地，第一黑色吸光层为黑色油墨层、黑色绒布层、黑色纸质层、黑色橡胶层或黑色塑料层，第二黑色吸光层为黑色油墨层、黑色绒布层、黑色纸质层、黑色橡胶层或黑色塑料层。
进一步地，光伏组件固定装置为升降板，升降板通过导柱固定在测试平台，升降板可以沿导柱移动，调节升降板的深度。
进一步地，测试系统还包括
移动装置，设置在运动导轨上，用于驱动模拟光源和倾角传感器运动；
控制装置，与移动装置连接，用于控制移动装置运动。
进一步地，测试系统还包括多个温度传感器，温度传感器与光伏组件连接设置在测试平台上，距离光伏组件边缘2至10厘米，用于测量光伏组件的温度。
进一步地，测试系统还包括辐照传感器，辐照传感器设置在测试平台上，距离光伏组件边缘2至10厘米，用于采集光伏组件的辐照度。
进一步地，测试系统还包括冷却装置，冷却装置设置在光伏组件固定装置底部，用于为光伏组件降温。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
可以在室内环境对光伏组件入射角响应修正因子进行测试，通过模拟光源在运动导轨上移动模拟日光对光伏组件的照射，避免了在室外环境下测试受天气情况和测试环境的影响大，不确定性和不可控因素过多，会干扰测试结果的问题。本方案的测试结果更加准确，操作更加简单便捷。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型的一个实施例的简化结构示意图；
图2是本实用新型的一个实施例的结构示意图；
图3是是本实用新型的一个实施例的移动装置和控制装置的结构示意图；
其中，1为测试平台，2为光伏组件固定装置，3为模拟光源，4为运动导轨，5为外罩，6为倾角传感器，7为温度传感器，8为辐照传感器，9为冷却装置，10为端子和正负极引出线，11为测量装置，12为移动装置，121为伺服驱动器，122为伺服电动机，13为控制装置，14为光伏组件。
具体实施方式
下面结合附图说明根据本实用新型的具体实施方式。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例的限制。
如图1、图2所示，为了解决光伏组件入射角修正因子测试结果精度低、测试过程易受环境影响以及评价过程冗长等问题，本实用新型提供了一种光伏组件入射角修正因子测试系统。
一种光伏组件入射角修正因子测试系统包括测试平台1，光伏组件固定装置 2，模拟光源3，运动导轨4，倾角传感器6，测量装置11，其中，
测试平台1表面覆盖有第一黑色吸光层；
光伏组件固定装置2设置在测试平台1中心位置，用于安装光伏组件14；运动导轨4设置在测试平台1上方；
模拟光源3和倾角传感器6活动安装在运动导轨4上，以使模拟光源3和倾角传感器6可以在运动导轨4上同步移动，模拟光源3的方向与运动导轨4 的内法线方向重合，倾角传感器6所在平面始终与模拟光源3的方向垂直；测量装置11与光伏组件14连接，用于测量光伏组件14的短路电流I SC<\/sub>和最大功率点功率Pmpp<\/sub>。
在本实施方式中，测量装置11通过端子和正负极引出线10连接和测量光伏组件14。
采用了上述技术方案，利用模拟光源3在运动导轨4上移动，模拟太阳光照对光伏组件的作用，可以在室内进行测试，避免了在户外测试易受天气情况和测试环境的影响的问题。倾角传感器6所在平面始终与模拟光源3的方向垂直，使得倾角传感器6测量的角度，理论上等于入射光与光伏组件14平面之间的夹角，即入射角θ，方便测量入射角的角度。在测试平台上覆盖第一黑色吸光层，可以减少测试环境的反光，降低干扰。测量装置测量光伏组件的短路电流和最大功率点功率，经过简单计算、处理可输出入射角修正因子和归一化发电量，使得整体评估过程更加简短、效率更高。
在上述技术方案的基础上，进一步地，测试平台1为圆形，运动导轨4为半圆形带状导轨且在测试平台1上的投影与测试平台1直径重合。
采用了上述技术方案，测试平台1为圆形，使得测试平台1中心到测试平台1边缘个各点的距离相等，从而使得测试结果更加准确。
在上述技术方案的基础上，进一步地，测试系统还包括外罩5，外罩5与测试平台1构成封闭空间。
在本实施方式中，由于测试平台为圆形，所以外罩5优选为半球形，与测试平台1构成半球形封闭空间。而且外罩5可设置旋转打开功能，便于调换光伏组件14时打开封闭空间，不至于将整个外罩5取下才可进入封闭空间。
采用了上述技术方案，外罩5与测试平台1构成封闭空间，使得测试环境与外界环境分隔开，避免外界环境变化导致测试误差。
在上述技术方案的基础上，进一步地，外罩5的内表面覆盖有第二黑色吸光层。
采用了上述技术方案，外罩5的内表面覆盖有第二黑色吸光层，可以减少反射光线对光伏组件的干扰，提高测试精度。
在上述技术方案的基础上，进一步地，第一和第二黑色吸光层为黑色油墨层、黑色绒布层、黑色纸质层、黑色橡胶层或黑色塑料层，还可以采用其他黑色吸光材料层，在此不做过多限定。
在上述技术方案的基础上，进一步地，光伏组件固定装置2为升降板，升降板通过导柱固定在测试平台1，升降板可以沿导柱移动，调节升降板的深度。在其他实施方式中，光伏组件固定装置2为样品台或带卡口的样品槽，在此不做过多限定。
采用了上述技术方案，升降板深度可调，使得测试系统能够对不同型号的光伏组件进行测量，应用范围广。
在上述技术方案的基础上，进一步地，测试系统还包括
移动装置12，设置在运动导轨4上，用于驱动模拟光源3和倾角传感器6 运动；
控制装置13，与移动装置12连接，用于控制移动装置12运动。
在本实施方式中，移动装置12与控制装置13的结构如图3所示，移动装置12包括伺服驱动器121和伺服电动机122，根据测试需求设定工艺参数，工艺参数包括模拟光源3和倾角传感器6运动的角速度ω和线速度ν,控制装置 13将信号传递给移动装置12，伺服驱动器121控制伺服电动机122带动模拟光源3和倾角传感器6定向运动。移动装置12与控制装置13可以通过有线网络或者无线网络连接进行数据传输，在此不做过多限定。
采用上述技术方案，用控制装置13控制移动装置12，并用移动装置12驱动模拟光源3和倾角传感器6运动，实现了测试和数据采集等过程的自动化，避免因人工操作不当造成实验误差，提高工作效率。
在上述技术方案的基础上，进一步地，测试系统还包括多个温度传感器7，温度传感器7分别设置在光伏组件14的背面中心及边缘位置。
采用了上述技术方案，便于在测试过程中测量光伏组件14的温度，温度传感器7与光伏组件14连接设置在测试平台1上，距离光伏组件14边缘2至10 厘米，用于测量光伏组件14的温度，便于全方位监控光伏组件14的温度情况。
在上述技术方案的基础上，进一步地，测试系统还包括辐照传感器8，辐照传感器8设置在测试平台1上，距离光伏组件14边缘一定2至10厘米，用于采集光伏组件14的辐照度。
采用了上述技术方案，便于在测试过程中测量光伏组件14的辐照度，可以作为计算的补充数据，使得入射角修正因子和归一化发电量的计算结果更加准确。
在上述技术方案的基础上，进一步地，冷却装置9，冷却装置9设置在光伏组件固定装置2底部，用于为光伏组件14降温。
在本实施方式中，冷却装置9可以为循环水冷、强制空冷或者其他冷媒中的一种，冷却装置9设置的位置和形式可以根据光伏组件14的位置做出合理调整。
采用了上述技术方案，冷却装置9可以为光伏组件14降温，对光伏组件 14进行温度调节，保证在测试过程中光伏组件14的温度能够维持测试要求的温度，避免因温度变化导致测试结果存在误差，从而提高测试精度。
下面通过一个具体实施例对本实用新型的一种光伏组件入射角修正因子测试系统进行描述。
实施例一：
如图1-2所示，测试系统包括测试平台1，光伏组件固定装置2，模拟光源 3，运动导轨4，外罩5，倾角传感器6，温度传感器7，辐照传感器8，冷却装置9，测量装置11，移动装置12，控制装置13以及待测试的光伏组件14。
测试平台1为圆形，光伏组件14安装在光伏组件固定装置2中，放置在测试平台1的中心位置，运动导轨4为半圆形带状导轨，模拟光源3和倾角传感器6安装在移动装置12上，移动装置12可以带动模拟光源3和倾角传感器6 在运动导轨4上同步移动。控制装置13通过无线连接控制移动装置12的移动。
测量装置11通过端子和正负极引出线10连接光伏组件14，采集入射角为θ光伏组件14的短路电流ISC<\/sub>,、最大功率点功率Pmpp<\/sub>。根据入射角θ、短路电流ISC<\/sub>,、最大功率点功率Pmpp<\/sub>等数据计算入射角修正因子和归一化发电量。
温度传感器7及多个辐照传感器8设置在测试平台1上，均距离光伏组件边缘2至10厘米。冷却装置9设置在光伏组件固定装置2底部。
进行测量时，
S1、将光伏组件14安装于测试平台1中心位置的安装槽，将模拟光源3安装在运动导轨4上，将测量装置11与光伏组件14连接。
S2、根据测试需求设置测试系统的工艺参数；工艺参数包括模拟光源3和倾角传感器6运动的角速度ω和线速度ν。可以根据测试需求进行设定，在本实施例中运动的角速度ω设置为1°\/s，线速度ν设置为π\/360(m\/s)。
S3、控制装置13根据设置的工艺参数控制移动装置12驱动模拟光源3以及倾角传感器6运动；控制装置13将信号传递给移动装置12，伺服驱动器121 控制伺服电动机122带动模拟光源3和倾角传感器6定向运动。
S4、倾角传感器6采集光伏组件14的入射角θ，测量装置11采集入射角为θ光伏组件14的短路电流ISC<\/sub>,、最大功率点功率Pmpp<\/sub>，其中入射角θ为0～90°。
S5、根据获得的数据输出入射角修正因子τ(θ)以及归一化发电量Et<\/sub>。
上述实施方式旨在举例说明本实用新型可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本实用新型包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920047784.1
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209562510U
授权时间:20191029
主分类号:H02S 50/10
专利分类号:H02S50/10
范畴分类:37P;
申请人:泰州隆基乐叶光伏科技有限公司
第一申请人:泰州隆基乐叶光伏科技有限公司
申请人地址:225300 江苏省泰州市海陵区兴泰南路268号
发明人:王丽春;刘松民;吕俊;王智超;黄兴
第一发明人:王丽春
当前权利人:泰州隆基乐叶光伏科技有限公司
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类型名称:外观设计