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太陽能光電測試實驗室
一、系統簡介
多年來錦州陽光氣象科技公司建設了太陽能檢測中心,均都通過了CNASS認證,得到了行業專家的認可. 我們根據多年研究太陽能檢測設備的經驗，推出 TRM-PD4型矩陣式穩態太陽模擬器,它是在室內對太陽能電池組件測試的專業設備,, 可滿足廣大太陽能生產廠，檢測中心，科研教學等領域的使用。
（一）執行標準: GB T 9535-1998 GB/T6495.3 EN12975:2006
（二）太陽能電池組件測試內容:
1. 標準測試條件和標稱工作溫度下的電氣性能測試；
2. 溫度系數測試；
3. 標稱工作溫度測試；
4. 低輻照度下的性能測試；
5. 熱斑耐久試驗。
(三)TRM-PD4型 矩陣式穩態太陽模擬器系統組成
1.TRM-PD1型 矩陣式人工太陽模擬器(符合EN12975:2006標準的要求)；
2.TRM-PD4A型 太陽能電池組件測試儀。
二．系統組成各部分
TRM-PD1人工太陽模擬發射器
（2米*2米矩陣式太陽模擬器）
一、設備簡介
TRM-PD1人工太陽能模擬器是錦州陽光科技發展有限公司根據多年太陽模擬器生產經驗開發的矩陣式模擬光源（稱人造太陽），用于太陽能產品室內測試的實驗設備。TRM-PD1人工太陽模擬器具有操作簡單、使用方便，安全可靠的特點。模擬器光源采用(15)組獨立的線光源，組成矩陣式結構，光源的個數、位置、光強都靈活可調，以保證有效輻照面積內的光均勻性和穩定性。采用主機現場與微機網絡聯合定時控制功能，可以手動或自動啟動光源，定時控制發光時間，為保證光源質量，用太陽輻射儀實時監測光源的輻射及亮度，由于氙燈照射溫度較高，設有測溫報警及電氣漏電保護裝置以保證系統的安全。該產品適用于檢測中心，科研機構，太陽能產品生產廠家等單位。
二、技術參數
| 名稱 | 技術指標值 |
|---|---|
| 光學性能參數 | |
| 光不均勻度 | 5％ |
| 光不穩定度 | 5％（1 小時內） |
| 光譜分布 | Class B 每只光源配有光學過濾片 光譜符合A.M. 1.5級 標定范圍：310~2800nm |
| 光輻照度的可調范圍 | 500～1200W/㎡ |
| 調光方式 | 電子調光(電位器) 手動控制每支燈管單獨調光或 自動控制整體全部調光 |
| 點亮熄滅方式 | 手動開關與微機控制雙重功能可以開關每組光源 |
| 有效輻照面積 | 2m×2m |
| 氙燈壽命 | 1000～1500 小時 |
| 光源輸出方式 | 平行光照射(通過反光罩形成平行光,平行光能量大于80%) |
| 光源類型 | 線形氙燈 燈管長度:0.6米/支 |
| 光源數量 | 15組 |
| 冷卻方式 | 風冷 5組 300瓦/臺 軸流風機 對燈管通風冷卻 |
| 矩陣式發光裝置升降臺 | 采用頂端懸掛結構安裝方式,四角安裝電動升降(升降范圍1米---4米)裝置,升降機承載重量:3000kg*4=12000Kg 全部鋼制結構,表面防腐處理,噴塑工藝,自重(裝完設備):1500Kg 承載重量:2500Kg 外形尺寸:2.5m×2.5m*0.4米(高) 升降調整可以手動開關或自動控制, 通過改變兩面高度,調整平面角度(0—90度) |
| 主機電源控制柜 | 用于提供光源需求的直流電源,并完成每組光源的開關控制 裝有15只電位器可手動對每路光源亮度進行調整.輸入交流電壓:AC380V（三相四線制） 輸出直流電壓:DC:280V 單路 功率: 3000W/路 總功率:48KW 控制光源數量:15臺 尺寸：1100*800*750 |
| 電學性能與環境參數 | |
| 供電方式 | 交流：380V±5%，三相五線制進線 |
| 額定功率 | 模擬器工作功率:50KW 房間降溫功率：25KW 總功率：80KW |
| 工作環境 | 室內面積:300平米以上，高度:6米以上,周圍無反射；四周裝有大容量排風扇(排風量大于10立方米/秒) 環境溫度：10～40度，環境濕度：小 于70% |
| 監測參數 | |
| 溫度 | 測量通道：4路；測溫范圍：0～150度；精度：±0.2℃ |
| 太陽輻射強度 | 測量通道：1路；光譜范圍：280～3000nm； 功率范圍：0～2000W；測量精度：小于5% |
| 工作電流 | 通道：3路；指針式電流表；測量范圍：0～100A |
| 狀態指示 | 16路指示燈顯示工作狀態 |
三、系統組成及功能
1、矩陣式發光裝置
(1)選用超高氣壓線形長弧氙燈做光源。其共性是發光體尺寸小，呈線狀，亮度高，容易被光學系統處理成便于使用的平行光源。氙燈的光譜是從紫外、可見到紅外的連續光譜，在可見區與太陽光譜極其相似，并且輻射光強度可調。
(2)發光裝置支架、箱體及光路調節采用鋼制結構，自動調節升降（0～1.5米）與照射角度（0～90度）；
(3)采用高反射率反光板（反射率大于90%），成光學弧型角度，可將光源反射成平行光發出。
(4)裝有四組大功率風機，對發射光源環境進行強制冷卻，可對太陽能熱水器、集熱器、電池板、太陽能發電站等產品進行直接照射。
2、主機電源控制柜
系統配用自主研發的高精度、高可靠性的精密光學儀器級專用電源，有別于普通的照明級氙燈電源，系統即將配備的最新設計的電源具有如下特點：
（1）LCD大屏幕液晶顯示屏，便于讀取工作數據；
（2）高端儀器才使用的精密光反饋裝置，使得光脈動比普通系統降低一個數量級；
（3）自動觸發，全新設計的高可靠電子觸發裝置，您完全不必擔心普通電源不易觸發的苦惱；
（4）燈泡已使用時間顯示，便于掌握更換燈泡的時間以及不同品牌燈泡品質的比較；
（5）可按工作計劃預約定時啟動，工作時間預約，定時關機，調節發光強度等功能；
（6）全新外觀，拒絕粗糙工藝，該電源系統在各項參數上已經高于該類進口光學系統所配用電源的水平。
（7）自動記錄與顯示：發光輻射強度，各點溫度，工作時間等數據；
（8）微機通訊接口：標準RS232/USB/RS485通訊接口，可用微機同時監測與遙控光源。
3．高壓電源控制柜
由于氙燈點亮需要3萬伏直流高壓激發完成，因此設有高壓裝置。采用12組高壓電源對每只燈管獨立控制，電源間形成網格結構以屏蔽之間干擾，兩臺風機對電源進行風冷降溫，金屬結構機柜對高壓形成屏蔽，裝有漏電保護器以保證工作安全。
4. 太陽模擬系統智能控制柜：
它是模擬器系統的控制核心，智能控制柜安裝在操作室內，對模擬器的所有操作全部由其完成，可以控制各路光源開閉，光源亮度，遙控升降臺的位置，降溫風機起停 還可以監測系統的安全工作狀態，監測主機采用高性能微處理器為主控CPU，大容量數據存儲器，可連續存儲數據6000條以上，工業控制標準設計，便攜式防震結構，大屏幕漢字液晶顯示屏(一屏顯示多路監測要素,可替代微機)，輕觸薄膜按鍵。適合在惡劣工業環境使用。即可與微機同時監測,又可以斷開微機獨立監測。
a.控制開關量：入16路 出 16路
b.測 量 指 標：溫度4路 風速 1路 電壓：3路 電流：3路 環境溫濕度：1路 位置狀態等信息。
c.控制柜 尺寸：1100mm*800mm*750mm
5. 模擬光源均光板：
光源的均勻性是太陽模擬器的重要指標，一般通過調整每只光源的亮度與位置只能改變大的均勻誤差。但精密均勻性調整必須通過光源均光板完成。其采用不銹鋼材料，耐高溫，不影響光譜質量，尺寸：2.2米*2.2米 安裝在距離光源 0.6米的矩陣式發光裝置上，經過均光板發出的光源均勻性較好，照射集熱器表面，滿足試驗要求。
四、氙燈使用
（1）使用氙燈時，不可用手觸及燈管泡殼，點燃前用酒精棉球擦洗泡殼，以防手汗、油污、灰塵沾污泡殼，點燃后高溫會造成燈管玻璃結晶失透，影響光通量和壽命。
（2）安裝時不允許用手夾持氙燈泡殼，不允許有壓力或扭力作用于泡殼，應用一只手夾持氙燈極管，另一只手用扳手旋緊六角螺帽。并注意，不可用力過大，以防氙燈破裂。
（3）氙燈正負極絕對不能接反，否則點燃幾分鐘后氙燈即報廢。氙燈工作電流大，電路引線保證良好接觸，必須定期檢查接頭情況，以免發熱，燒壞氙燈。
（4）氙燈壽命與開關次數有一定關系，開關次數減少，壽命就增加；反之，則加速泡殼發黑，縮短壽命。
五、安全需知
1、電源要求：交流380伏，50A, 50/60HZ，三相五線制進線，要求廠區供電帶漏電保護功能。設備需確保接地，設備接地是安全操作的保證，地線缺少可能導致安全事故，在缺乏接地保護的情況下，所有可接觸到的金屬導體（包括看似絕緣的開關旋鈕和扶手）都可能是帶電的，可能對操作人員造成電擊。不要在有可燃氣體的環境中操作設備。
2、設備運行中可能產生電火花，為了防止氣體燃燒和爆炸，請勿在此環境中操作。本設備請勿移除面板和蓋板，設備內部具有高壓電和熱源，為了避免人身傷害，請勿打開面板操作，在操作前請確保面板和蓋板正確安裝好。
TRM-PD4A型太陽能電池組件測試儀
一、設備簡介
TRM-PD4A測試儀是一種全智能化太陽能電池組件測量裝置，與太陽模擬光源結合，微機自動測試,滿足了生產線上對大功率太陽電池組件的快速測試要求。測試系統的基本工作原理是：當閃光照到被測電池上時，用電子負載控制太陽電池中電流變化，測出電池的伏安特性曲線上的電壓和電流，溫度，光的輻射強度，測試數據送入微機進行處理并顯示、打印出來。本系統可測試太陽電池的伏安特性曲線，測試ISC、VOC、Pmax、Vmax、Imax等參數并具備折算到標準測試條件下的能力（符合GB/T6495.3要求）。
二．主要技術指標與特點
1、最大可測太陽電池組件尺：2000mm×2000mm。
2、測量范圍：電壓：0-60V，電流：0-30A(多檔自動量程切換)。
3、測試精度：電壓：0.1%，電流：0.1%。
4、重復精度：<±0.5%。
5、光總輻射(電池板平面),通道：3路,范 圍:0～2000W；,精 度:小于5% ；顯示分辨率:1W。多路測光處理技術，保證了光源的準確性，使光強的修正更加精確，同時具有光源監測報警功能，保證了系統的穩定及可靠性。
6、溫度:(電池板溫度1路，環境溫度1路),通道：5路,范 圍:-20～100℃；精 度:±0.2℃； 顯示分辨率: 0.1℃。
7、可測量參數：I-V曲線，短路電流，開路電壓，峰值功率，峰值功率點電壓、電流，定電壓點電流，填充因子，轉換效率，串聯電阻，并聯電阻，太陽電池溫度,光強度。
8、顯示曲線：I-V曲線、P曲線具有溫度修正、補償功能，范圍：-20--+80，精度0.1。具有光強修正、補償功能，光強≥80mw/cm²。具有數據、曲線存儲、打印及測試數據分析功能。
9、測試臺面溫度控制功能:采用大功率制冷系統可保證被測組件的溫度穩定,風冷循環使臺面形成均勻的風場。控溫范圍:10---60 ℃；準確度:1℃；可以微機控制溫度；制冷機功率:8KW。
10、測試平臺結構:不銹鋼材料制作 3米* 2米*0.8米(高) 四角萬象滾輪,可以移動。
11、TRM-PD4A型太陽能電池組件數據采集器用高性能微處理器為主控CPU，大容量數據存儲器。測試時由機內的電子負載實現了被測組件從開路到短路的變化過程，其電子負載電路采用電壓控制、電容保持的暫穩態工作方式。電子負載的輸出跟隨一個控制電壓，由預先存儲在 EPROM中的設定的數據通過 D/A轉換電路輸出控制電壓。電壓步長的確定是通過測試出組件的開路電壓完成的。采用確定電壓步長的方法可以實現對不同型號組件的自動識別，使測試點在 I-V特性曲線上形成一個合理的分布。測試儀可以實時給出被測組件的開路電壓、短路電流、最佳工作點、填充因子以及光強,溫度等測試數據。測試儀自動存儲測試結果，工業控制標準設計，便攜式防震結構，大屏幕漢字液晶顯示屏(一屏顯示多路監測要素,替代微機)，輕觸薄膜按鍵。適合在惡劣工業環境使用。
（1）顯示方式:大屏幕液晶漢字及圖形顯示,一屏顯示多路數據, 液晶尺寸:115*65(mm)；
（2）記錄儀具有先進的輕觸薄膜按鍵,操作簡單,實現對各路數據的實時觀測；
（3）儀器尺寸：340*150*300（mm）； 重量：6.5Kg,金屬外殼。
12. TRM-PD4A型太陽能電池組件測試儀評測系統平臺
A.硬件配置:
（1） 戴爾微機 顯示屏尺寸：19寸全彩液晶屏 1臺 + 惠普激光打印機 1臺
（2）多功能操作臺 尺寸:1米*1.2米*1.5米(高) 1套
B.軟件配置:
(1)標準RS232/USB接口與管理微機有線連接，實時傳送采集數據，并可下載數據存入微機，此軟件支持（GB/T18210 光伏方陣 I/V特性的現場測量）等國標要求，自動打印檢測報告，在windows2000以上環境即可運行，實時顯示各路數據，檢測數據自動存儲（存儲時間可以設定），自動繪制太陽能電池的I-V曲線圖及短路電流，開路電壓，峰值功率，峰值功率點電壓，電流，定電壓點電流，填充因子，轉換效率，被測件溫度等數據表，并可將以上數據轉換為標準STC條件下的數據曲線，數據存儲格式為EXCEL標準格式,可供其它軟件調用。
(2)太陽能系統模擬計算統計軟件:可以根據被測產品的數據, 模擬其產品在世界各地的應用效果分析圖表,并建立產品檢測元件庫。
C.可以創建不同的太陽能系統進行模擬計算: 光電模擬。光電模擬軟件提供了大量的太陽能電池組件和逆變器可供選擇，同時允許用戶設定和修改電池組件參數，比如組件面積和朝向；可以幫助用戶選擇最適合光電系統的逆變器，清晰直觀及詳細的評估能增加客戶對設計方案的信任度，同時提供申請政府補貼的文件模板。
D.給您日常工作帶來方便：提供省時、專業的設計；全球范圍的氣象信息加上可添寫的用戶自定義數據，結果分析更加可靠；可方便的對新、老系統進行優化設計；提供政府補貼申請所需的所有信息資料；容易生成的詳盡的PDF報告
可以針對不同的建筑、不同時間段進行模擬計算軟件中采用動態建筑模擬，考慮到建筑所有相關的參數，包括幾何結構、方位和熱質，提供詳細的隔熱數據；同時軟件在計算中，由定位坐標和地平線共同確定太陽的位置，每四分鐘更新一次，因此甚至可以專門針對某小時、某天或者某段時期內的太陽能系統進行模擬計算；
E.軟件包含非常詳細準確的氣象數據。此軟件所提供的氣象數據來自8000 多個不同氣象站，而軟件數據庫之外具體地區的氣象數據也可以根據精確的數據運算法則計算獲得，數據準確。同時此軟件也允許輸入當地測量的氣象數據作為計算數據非常靈活。
