CN109031146B - 一种便携式太阳能电池测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种便携式太阳能电池测试装置，该装置内包含微型光源及太阳能电池测试、分析、存储及显示模块。本发明具有携带方便、测试便捷、可记录并保存测试结果及测试数据的远程传输等功能，此外，通过装置自带微型光源及滤光模块可以得到不同强度及波长的太阳能，实现太阳能电池的实时及实地测试。本发明既可由自带电源进行供电，还预留了市电接口，可以直接外接市电。

Description

一种便携式太阳能电池测试装置

技术领域

本发明属于太阳能再生能源利用领域，特别是涉及一种便携式的太阳能电池测试装置。

背景技术

随着能源危机的加剧及人类环保意识的提升，各国对太阳能的开发利用热情也日益高涨，光伏电站及各种太阳能发电装置建设也在如火如荼的进行之中，在太阳能发电装置发电过程中，经常会因为各种各样的原因导致电源不能正常工作，在这种情况下，实现对太阳能电池的快速检测是解决其存在问题的重要前提，而传统的太阳能电池测试装置体积庞大且不易携带，难以解决这个问题。

发明内容

针对现有太阳能电池测试装置的不足，本发明的目的在于提供一种便携式的太阳能电池测试装置，以解决现有太阳能电池测试装置体积大、不易携带的问题，以实现太阳能电池的实时实地测试，快速对太阳能电池的性能做出判断。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种便携式的太阳能电池测试装置，其中包括太阳能电池测试***、数据分析、存储显示及传输***，所述太阳能电池测试***包括底座、光源支座、光源、滤光模块支架、滤光模块、风扇、电机、光谱分析仪、测试模块、测试电机旋转及伸缩支架及太阳能电池测试位置控制电机，所述底座是整个装置的基础部分，通过螺栓与其它支架及零件相连接，所述光源支座通过螺栓固定在底座上，所述光源直接端放在光源支座上的卡槽中，所述滤光模块支架通过螺栓固定在底座上，所述滤光模块放置在滤光模块支架的卡槽中，所述风扇通过轴承与电机相连接，所述电机通过螺栓固定在电机上，所述光谱分析仪放置在底座与滤光模块构成的空槽之中，所述测试模块通过螺栓与底座固定，所述太阳能电池固定支架通过测试电机旋转及伸缩支架与太阳能电池测试位置控制电机相连，所述太阳能电池测试位置控制电机通过螺栓固定在底座上。所述数据记录显示、传输及分析***包括存储模块、传输模块、主控电路及触摸屏，所述存储模块与传输模块通过螺栓固定在底座上，所述主控电路通过螺栓固定在底座上，所述触摸屏嵌放在底座上，所述测试模块、分析模块、存储模块、传输模块与主控电路通过数据总线相连接。

本发明的效果是：

(1)所述底座是整个装置的基础，其上预留了各种螺栓接口，可以与主控电路板、光源支座、滤光模块支架、测试模块、分析模块、存储模块及传输模块等配件进行固定，保证装置的稳定性。

(2)将太阳能电池测试光源微型化、模块化，光源支座通过螺栓安装在太阳能电池测试装置底座上，光源直接端放在光源支座的卡槽上，光源外壳是网状结构，以便于光源散热。

(3)所述光源通风电机及风扇安装在光源支座与底座之间，加速光源的散热，保证光源的正常工作。

(4)所述滤光模块支架通过螺栓安装在底座上，其上预留了三个卡槽，可以直接安放滤光模块，对光源发出的光线进行选择过滤。

(5)所述光谱分析仪具有可以升降的探头，由主控电路控制升起与降落，用于探测光源发出并透过滤光模块的光能是否符合测试要求。

(6)所述测试模块、存储模块及传输模块等模块为标准模块，用户可以根据具体需求选用安装不同的模块，通过螺栓固定在底座上。

(7)所述太阳能电池测试位置控制电机通过螺栓固定在底座上，其可以带动太阳能电池固定支架向前运动或向上旋转，满足太阳能电池测试所需的不同位置需求。

(8)所述太阳能电池固定支架上预留有太阳能电池插槽，太阳能电池可以插放在其内。

(9)所述主控电路通过螺栓固定在底座上，通过数据总线与其它标准模块、电机和触摸屏连接，进行信息传输。

(10)所述触摸屏安装在底座前方，负责操控整台装置及输入与显示相关数据。

(11)所述电源安装在底座预留的插槽中，负责给装置供电。

附图说明

图1是本发明的一种便携式的太阳能电池测试装置剖面图；

图2是本发明的一种便携式的太阳能电池测试装置的俯视图；

图3是本发明的滤光模块支架***图；

图4是本发明的光源支座***图；

图5是本发明的光谱分析仪***图；

图6是本发明的整体控制***图；

图7是本发明的电源***图；

图8是本发明的滤光模块***图；

图9是本发明的光源***图；

图10是本发明的光源通风电机及风扇***图；

图11是本发明的太阳能电池测试位置控制装置***图；

图12是本发明的标准模块***图。

图中：

1：插销 2：装置提升手带 3：装置顶盖

4：触摸屏 5：主控电路板 6：光源

7：底座 8：电源 9：电源电芯

10：光源通风电机及风扇 11：光源支座 12：滤光模块支架

13：滤光模块 14：光谱分析仪探头提升电机

15：光谱分析仪 16：被测太阳能电池固定支架

17：测试模块 18：存储模块 19：传输模块

20：分析模块 21：预留模块 22：测试电机旋转支架

23：测试电机伸缩支架 24：太阳能电池测试位置控制电机

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种便携式的太阳能电池测试装置进行详细描述。

如图1至图12所示，一种便携式的太阳能电池测试装置，包括包括光源6及太阳能电池测试模块17、存储模块18、分析模块20及触摸屏4。所述便携式太阳能电池测试装置的主体为底座7，底座7上布置了许多预留接口，其可以通过活页装置与装置顶盖3连接，通过螺栓与主控电路板5、光源通风电机及风扇10、光源支座11、光谱分析仪15、测试模块17、存储模块18、传输模块19、分析模块20、预留模块21及太阳能电池测试位置控制电机24进行固定。装置顶盖3上装有插销1和装置提升手带2，插销1可以在两扇顶盖合在一起时固定装置顶盖的位置，使其不能旋转，即合上装置。装置提升手带2可以提升装置携带的便携性。触摸屏4通过数据总线实现与主控电路板5的信息交互。主控电路板5通过数据总线与触摸屏4、光谱分析仪15、测试模块17、存储模块18、传输模块19、分析模块20、预留模块21及太阳能电池测试位置控制电机24进行信息交互。电源8可以插放在底座预留好的插槽中，其内固定了大量存储电能的电芯9。光源通风电机及风扇10通过螺栓与底座固定。光源支座11通过螺栓与底座固定，其上预留了便于光源6插放的凹槽。滤光模块支架12通过螺栓与底座固定，其上预留了便于滤光模块13插放的凹槽。光谱分析仪15插接在滤光模块支架12与底座7形成的插槽中，其内带有光谱分析仪探头提升电机14，用以控制太阳能探头的提升降落。测试模块17、存储模块18、传输模块19、分析模块20、预留模块21是标准化模块，通过螺栓与底座固定。太阳能电池测试位置控制电机24通过螺栓与底座固定，通过连杆与测试电机伸缩支架23连接，通过轴承与测试电机旋转支架22连接。

测试模块17、存储模块18、传输模块19、分析模块20及预留模块21为外形、大小完全相同的标准模块，使用者可根据自身需求替换或去除相关模块。

光源6及滤光模块13均是标准化模块，使用者可根据自身需求选择符合测试所需的不同种类的光源或滤光模块。

本发明一种便携式的太阳能电池测试装置的测试功能是这样实现的：

如图1所示，主控电路板5通过螺栓与底座7进行固定，主控电路板5对外可以通过触摸屏4接收使用者输入的信息，对内则可以控制光源6、光源通风风扇及电机10、光谱分析仪探头提升电机14、测试电机旋转支架22、测试电机伸缩支架23和太阳能电池测试位置控制电机24的启动与停止。光源通风风扇及电机10通过螺栓与底座7相连固定，在其上部是通过螺栓与底座7进行固定的光源支座11，由图4可知，光源支座11底部及侧面均为通风的栅格，光源6同样采用这种结构，装置底部及侧面均为通风栅格，便于空气流通以保证光源6工作散发的热量可以及时转移到装置外的空气中，保证光源6的正常工作。主控电路板5通过内置程序可以控制在光源通风风扇及电机10运转一定时间后，光源6才开始工作。

滤光模块支架12通过螺栓与底座7进行固定，其上部是滤光模块13插放的凹槽，可供三个滤光模块同时***，其下部与底座7形成了光谱分析仪15安装的凹槽。滤光模块13可以对光源发出的光线进行过滤，如对波长不同的光进行筛选或者对透过滤光模块的光的能量进行截留，使用者可根据自身需求进行合理选择。光谱分析仪15内部安装有光谱分析仪探头提升电机14，光谱分析仪探头提升电机14可以控制安装有太阳能探头的螺杆进行旋转，进而使得五个太阳能探头正好位于滤光模块13的四个顶点及中心位置，可以从全方位检测光源6发出的透过滤光模块13的光能是否可以满足测试要求。

测试模块17、存储模块18、传输模块19、分析模块20、预留模块21通过螺栓与底座7进行固定，测试模块17集成了电流、电压测量模块及相应的配套测试设备，负责太阳能电池的测试；存储模块18则负责记录并存储相关的测试数据，适用于大批量的太阳能电池测试；传输模块19则内置了无线传输模块与无线打印模块，可以实现测试数据的远程传输与打印；分析模块20为测试信息处理模块，可以将相应数据生成图表形式显示到触摸屏4上；预留模块21为功能预留模块，可以根据使用者的具体需求，选用不同用途的模块。

所述太阳能电池测试位置控制电机24、测试电机伸缩支架23、测试电机旋转支架22及被测太阳能电池固定支架16共同构成了太阳能电池测试位置控制***，该***受装置的主控电路板5控制，主控电路板5通过由安装在底座嵌放显示屏插槽4处的触摸屏来接收装置使用者输入的测试位置信息，进而控制测试电机伸缩支架23进行伸缩或控制测试电机旋转支架22进行旋转，以使太阳能电池到达使用者要求的测试位置。

本发明一种便携式的太阳能电池测试装置具体的使用方式如图6所示，首先要打开插销1，揭开装置顶盖3，根据测试需求选择合适的光源与滤光模块，并安放在光源支座11与滤光模块支架12上，然后盖上装置顶盖3，固定好插销1之后检查电源8是否已经安装完毕，长按启动按钮启动装置，从安装在底座嵌放显示屏插槽4处的触摸屏处输入太阳能电池测试距离及测试角度，主控电路板5接收这些信息，控制太阳能电池测试位置控制***调整测试电源的位置，使之符合测试要求。在装置启动之后，主控电路板5控制光源通风风扇及电机10启动，待电源到达使用者要求的测试位置后，主控电路板5控制光源6启动。光源6启动之后，主控电路板5控制光谱分析仪探头提升电机14进行动作，探测光源6发出的透过滤光模块13发出的光是否符合测试要求，如果符合，那就继续进行测试，并根据使用者的要求对测试数据进行相关处理，如果不符合，则在关掉装置之后重新打开装置检查光源与滤光模块的选择与安装是否正确，检查之后重新测试。

本发明一种便携式的太阳能电池测试装置可以不使用电源供电而直接接市电，装置在接市电的情况下会自动切断电源给装置供电并给电源进行充电。

预留模块21可以根据使用者具体使用要求选用相关模块，以满足特定使用需求，如将预留模块21设置为能量收集模块，则可以收集装置在测试太阳能电池时太阳能电池发出的电能，将其供于装置使用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种便携式太阳能电池测试装置，包括开合式箱体和箱体内部设置的光源、太阳能电池测试模块、存储模块、分析模块、触摸屏及控制***，所述开合式箱体由两个对称底座扣合后形成，其铰链连接的端面为底面，开口朝上的端面为顶盖，所述顶盖上设有提手和开合插销，其特征是：所述底座上设置多个预留接口，通过铰链结构与顶盖可拆装连接，内设主控电路板（5）、光源通风电机及风扇（10）、光源支座（11）、滤光模块支架（12）、滤光模块（13）、光谱分析仪（15）、测试模块（17）、存储模块（18）、传输模块（19）、分析模块（20）、预留模块（21）及太阳能电池测试位置控制电机（24），所述主控电路板（5）通过数据总线与触摸屏（4）、光谱分析仪（15）、测试模块（17）、存储模块（18）、传输模块（19）、分析模块（20）、预留模块（21）及太阳能电池测试位置控制电机（24）进行信息交互：所述光源通风电机及风扇（10）通过螺栓与底座固定；所述带有光源（6）插放凹槽的光源支座（11）通过螺栓与底座固定；所述滤光模块支架（12）上预留有滤光模块（13）插放的凹槽且通过螺栓与底座固定；滤光模块支架（12）与底座（7）通过螺栓固定之后，其底部距箱底有一定高度，即滤光模块支架（12）底部与底座（7）可以构成一个插放光谱分析仪（15）的插槽，光谱分析仪（15）内置光谱分析仪探头提升电机（14）；所述测试模块（17）、存储模块（18）、传输模块（19）、分析模块（20）、预留模块（21）通过螺栓与底座固定；所述太阳能电池测试位置控制电机（24）通过螺栓与底座固定，测试电机伸缩支架（23）通过轴承与测试电机旋转支架（22）连接，太阳能电池测试位置控制电机（24）通过连杆与测试电机伸缩支架（23）连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式太阳能电池测试装置，其特征是：电源（8）为充电锂电池，插放在底座预留插槽中，电源（8）内串联了若干可替换的存储电能的锂电池电芯（9）。

3.根据权利要求1所述的一种便携式太阳能电池测试装置，其特征是：所述触摸屏（4）、主控电路板（5）、光源（6）、滤光模块（13）、光谱分析仪（15）、测试模块（17）、存储模块（18）、传输模块（19）、分析模块（20）和太阳能电池测试位置控制电机（24）集成于一个微型装置内。

4.根据权利要求1所述的一种便携式太阳能电池测试装置，其特征是：所述光谱分析仪（15）内置有光谱分析仪探头提升电机（14），通过光谱分析仪探头提升电机（14）的运动实现太阳能探头的提升降落，到达装置发出光能的最佳测点。

5.根据权利要求1所述一种便携式太阳能电池测试装置，其特征是：所述太阳能电池测试位置控制电机（24）通过测试电机伸缩支架（23）及测试电机旋转支架（22）控制被测太阳能电池固定支架（16）相对于光源（6）的距离及角度，实现国家标准对太阳能电池的测试要求。

6.根据权利要求1所述一种便携式太阳能电池测试装置，其特征是：所述触摸屏（4）、主控电路板（5）、光源（6）、滤光模块（13）、光谱分析仪（15）、测试模块（17）、存储模块（18）、传输模块（19）、分析模块（20）和预留模块（21）可拆卸。

7.根据权利要求1所述一种便携式太阳能电池测试装置，其特征是：所述底座（7）底部布设不规则的防滑微小凸起。