一、概述
用途:设备在一定的面积下提供一个接近自然光的光源,光源等级为AAA 级,主要用于大面积光伏组件的老化测试,测试可满足 IEC 61215、IEC 61730 标准。
二、设备主体
设备箱体尺寸
2、硬件信息
设备箱体采用能够完全阻隔太阳光的板材拼装而成,内壁不锈钢SU304,侧壁贴装稳态阳光模拟全反射反光板,作为二次密封和光学反射控制专用,外箱则采用 200℃静电喷粉烤漆工艺。
测试样品放置架采用40mm x 40mm 铝型材搭建,四周为敞开式结构利于冷空气流通便于组件背面快速恒温,产品温升控制50℃±10K。
箱体的下部为工作台,上部为计算机模拟后的光源。
箱体工作室下侧设有进风口,调节风门,进风风机,箱体工作室内顶部设有回风口,光源阵列上带有排风管,可直接排放至户外,设备设计有风路循环系统,为设备进行风冷却降温,实现稳定的控温目的。传感器布置在组件附件。
3、光源
光源为本设备的核心部件,同时也是耗材。设备采用高压氙气灯或(金属卤化物灯),辐照强度AM1.5标准光谱。为了确保有效辐照面积的均匀性,每套灯采用独立的 EPS 实时反馈控制,确保灯的恒功率输出能量,光源系统可以实时模拟量信号输出至采集器。
品牌:高压氙气灯
光源特性:1000 小时光强衰减小于 10% (采用 EPS)
光源寿命:3000h+
光源质保:1000h
辐照强度:700~1000W/m²(此范围内可调)
波长:390-1100nm AM1.5标准光谱
辐照面积:300 x 400 (单位mm)
光谱匹配度:A 级
辐照度不均匀性:≤± 2% ; A 级
不稳定性:LTI≤± 2% ; A 级
单组灯的功率为:3kW
4、EPS 电源
-电源类型: 电子电源(EPS 控制)
-电源特性:电子式带PFC校正,无频闪
-软件控制:独立工控触摸屏的控制电柜和微电脑触控屏界面控制
-调制功能:辐射强度调节、参数显示、灯管状态、温度超温显示
-调制范围:功率 50-100%内分别对灯组和单灯可自动通过软件调节
注-调制意义和目的:对灯管初始设定1000W/m2 的辐射强度用于测试目的,EPS 初始功率点通常设置在 80%左右,使灯管在光强衰减后有显著的向上调制补偿能力。例如,1000 小时后灯组平均光强衰减到 900W/m2,通过 EPS 软件可自动调制到功率点 90%左右,重新回复到 1000W/m2 的辐射强度。
4、辐照度传感器
辐照度传感器为光电原理,感应元件采用高精度感光元件,宽光谱吸收,全光谱范围内吸收量高,稳定性好。在线性范围内,输出信号与太阳辐照度成正比。为减小温度的影响则配有温度补偿线路,为了防止环境对其性能的影响,则用两层石英玻璃罩,透光率高达95%玻璃罩是经过精密的光学冷加工磨制而成的,感光度好,表面特殊处理防止灰尘吸附,热稳定性好。
辐照度传感器满足试验标准中相关要求的条款,安装与测试组件同平面,能够快速响应辐照度的变化,准确输出信号致采集器。主要技术参数如下:
- 灵敏度:7~14μV/1w/m-2
- 响应时间: ≤10 秒(99%)
- 稳定性:±3%
- 非线性:±3%
- 测试范围:0~1800W/m2
- 信号输出:0~20mA/0-5V
5、温度传感器
组件周围温度采用可移动铠装铂电阻进行采集。箱子温度采集使用固定式铂电阻,其优良的线性度、灵敏度,快速传热性、稳定性和均匀性能够很好地满足试验需求。
- 传感器温度范围:-50 至 350°C
- 精度:±0.1℃
6、温控系统
KYF/G-T/Y-300X400稳态模拟器采用风路循环冷却系统,在做 IEC 61730-2:2016 MST22 和IEC 61215-2:2016 MQT19 时温度控制在 50±10℃,系统采用 PID 自动温度补偿控制;
三、试验数据采集及处理
1、系统构架
本系统是构架在稳态模拟器试验平台上,服务于稳态模拟器的数据采集及结果处理的软件。
2、数据采集及处理
首先数据采集器以<5s/次的速度抓取辐照度传感器和温度传感器以模拟量信号方式高速传送过来的数据,数据采集之后再被传送至数据处理单元进行分析和计算,然后以数据和曲线的方式展现给最终用户和存储至数据库。可对辐照度进行累计。具有依据 IEC 61730-2 MST 21 温度试验中要求对采集温度数据进行处理的功能。
3、系统特色功能
系统自带多项保护功能如:电流过载保护、温度过载保护、漏电保护等,同时还具备断电记忆功能,在意外断电情况下恢复通电可继续测试;数据存储为外置扩充存储。