CN203023961U - 光伏组件热斑耐久试验用复合光源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种光伏组件热斑耐久试验用复合光源，包括漫反射灯箱和安装在漫反射灯箱上部的灯阵；其特征是：所述灯阵包括散热板，散热板的一侧为翅片状散热片，散热板的另一侧呈阵列式布置若干LED模块，在相邻两列的LED模块之间设置反光罩，在反光罩的表面设置红外发热管。本实用新型采用LED作为“电效应光源”，采用棒状陶瓷红外发热管为“热效应光源”，光强稳定、寿命长；本实用新型采用红外反光罩及带漫反射内壁的灯箱，使光通量集中，输出光斑均匀；本实用新型可以独立调节LED和红外发热管的光强，即可独立调节产生电效应和热效应的分量，从而精确模拟太阳光在AM1.5条件，以及其它气象环境下的电热综合效应。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种检测设备用光源，尤其是一种基于LED和红外发热管的光伏组件热斑耐久试验用复合光源。
背景技术
光伏技术是把光能直接转化为电能的技术，是21世纪最有前途的新能源之一。光伏发电用的组件一般都是由多个太阳电池串联而成，当组件中的一个电池或一组电池被遮光或损坏时，工作电流超过了该电池或电池组降低了的短路电流，在组件中会发生热斑加热。此时受影响的电池或电池组被置于反向偏置状态，消耗功率，从而引起过热。
热斑耐久试验就是用来模拟这种可能发生的危害，该试验的准确度与以下几方面因素相关：反向偏置电压、电池受光部分产生的电流、电池受光部分受到的总辐射，以及环境条件。
当光照射在光伏器件上时，一部分光子转换为光生载流子，在电路中以电流形式转移；而未转换的光子，以及光子在光电转换过程中多出的能量则转变为热能，引起温度升高。器件短路电流是其光谱响应对光源发射光谱的积分，对于晶体硅光伏器件而言，波长大于1100 nm的光子几乎不能被转换成电子，而只能转换成热能。
太阳光是一种混合光，其光谱范围从紫外延伸到红外。因此，一定强度的太阳光（如AM1.5规定的光谱）照射到光伏器件上会产生特定的“电效应”和“热效应”。目前常见的人造单一光源，如白炽灯、日光灯、卤素灯、钠灯等与太阳光谱差别很大；相对接近的是氙灯，但其寿命较短，通常为1000 小时到1500 小时。若由这些单一光源分别照射同一块太阳电池使之产生相同的短路电流，则电池的发热相差很大。
如果使用两种光源，其中一种主要实现“电效应”，另一种主要实现“热效应”，则可以实现与真实太阳光接近的电热综合效应。发光二极管（LED）是一种长寿、高效的固态光源，若选用发光波长短于1100 nm的LED光源，以及发光波长长于 1100 nm的红外光源，则可以实现“复合光源”。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种光伏组件热斑耐久试验用复合光源，该复合光源寿命长、光密度大、光斑均匀、电热综合效应可调，解决了现有单一光源电热综合效应与太阳光相差较大，或者寿命较短的问题。
按照本实用新型提供的技术方案，所述光伏组件热斑耐久试验用复合光源，包括漫反射灯箱和安装在漫反射灯箱上部的灯阵；其特征是：所述灯阵包括散热板，散热板的一侧为翅片状散热片，散热板的另一侧呈阵列式布置若干LED模块，在相邻两列的LED模块之间设置反光罩，在反光罩的表面设置红外发热管。
所述漫反射灯箱的底部设有可调支撑脚。所述LED模块的个数为2~16个。
每个LED模块内包含10~100个发光单元，每个LED模块的额定功率为30~100W。所述反光罩为开口朝向外侧的圆弧形，红外发热管设置在反光罩的圆弧面上。在所述散热板的散热片一侧安装风扇。
本实用新型的优点是：（1）本实用新型采用LED作为“电效应光源”，采用棒状陶瓷红外发热管为“热效应光源”，光强稳定、寿命长；（2）本实用新型采用红外反光罩及带漫反射内壁的灯箱，使光通量集中，输出光斑均匀；（3）本实用新型可以独立调节LED和红外发热管的光强，即可独立调节产生电效应和热效应的分量，从而精确模拟太阳光在AM1.5条件，以及其它气象环境下的电热综合效应。
附图说明
图1为本实用新型所述复合光源的结构示意图。
图2为本实用新型所述灯箱的结构示意图。
图3为本实用新型所述灯阵的结构示意图。
图4为图3的后视图。
图5为本实用新型所述灯阵的主视图。
图6为图5的俯视图。
图7为图5的左视图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。
如图1~图7所示：所述光伏组件热斑耐久试验用复合光源包括散热板1、LED模块2、反光罩3、红外发热管4、风扇5、漫反射灯箱6、可调支撑脚7、散热片8等。
如图1所示，本实用新型包括漫反射灯箱6和安装在漫反射灯箱6上部的灯阵，如图2所示，漫反射灯箱6的底部设有可调支撑脚7，用于调节漫反射灯箱6的水平度；
如图3~图7所示，所述灯阵包括散热板1，散热板1由金属材质构成，散热板1的一侧为翅片状散热片8，散热板1的另一侧呈阵列式布置若干LED模块2（如2~16个），LED模块2通过导热胶固定在散热板1上，每个LED模块2内包含10~100个发光单元，每个LED模块2的额定功率为30~100W；在相邻两列的LED模块2之间设置反光罩3，反光罩3为开口朝向外侧的圆弧形，在反光罩3的圆弧面上设置红外发热管4，红外发热管4用于发出红外波段的光，反光罩3用于对红外发热管4的红外光进行良好的反射，并使光强分布均匀；
如图4、图6、图7所示，在所述散热板1的散热片8一侧安装风扇5。
本实用新型所述的复合光源在工作时，直流稳流源通过导线对LED模块2供电，可调交流电源通过导线对红外发热管4供电，漫反射灯箱6的内壁对红外及可见光进行漫反射；其中，LED模块2发射的光谱主要波长小于1100nm，红外发热管4发射光谱主要波长大于1100nm，为中红外波段。
本实用新型在使用前需要进行校准，将一块校准太阳电池（或组件）放在测试区域，开启LED模块的直流电源，通过调节工作电流调节其亮度，直到校准电池的短路电流达到其标定值；再开启红外发热管，调节其工作电流，使校准电池的稳定温度达到指定值（如标称工作温度等），即完成校准。在该状态下，本实用新型所述复合光源对于同类光伏产品的电热综合效应与在标准太阳光下的电热综合效应相同，可以进行正常试验。
Claims (6)
1.一种光伏组件热斑耐久试验用复合光源，包括漫反射灯箱（6）和安装在漫反射灯箱（6）上部的灯阵；其特征是：所述灯阵包括散热板（1），散热板（1）的一侧为翅片状散热片（8），散热板（1）的另一侧呈阵列式布置若干LED模块（2），在相邻两列的LED模块（2）之间设置反光罩（3），在反光罩（3）的表面设置红外发热管（4）。
2.如权利要求1所述的光伏组件热斑耐久试验用复合光源，其特征是：所述漫反射灯箱（6）的底部设有可调支撑脚（7）。
3.如权利要求1所述的光伏组件热斑耐久试验用复合光源，其特征是：所述LED模块（2）的个数为2~16个。
4.如权利要求1所述的光伏组件热斑耐久试验用复合光源，其特征是：每个LED模块（2）内包含10~100个发光单元，每个LED模块（2）的额定功率为30~100W。
5.如权利要求1所述的光伏组件热斑耐久试验用复合光源，其特征是：所述反光罩（3）为开口朝向外侧的圆弧形，红外发热管（4）设置在反光罩（3）的圆弧面上。
6.如权利要求1所述的光伏组件热斑耐久试验用复合光源，其特征是：在所述散热板（1）的散热片（8）一侧安装风扇（5）。
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Cited By (2)
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| CN104931237A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-09-23 | 广东省标准化研究院 | 一种用于照明效果观察的光箱 |
| CN110426396A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-11-08 | 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 | 一种用于瓷砖陶瓦表面缺陷在线检测的照明***及方法 |
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| CN104931237B (zh) * | 2015-05-15 | 2017-12-29 | 广东省标准化研究院 | 一种用于照明效果观察的光箱 |
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