一种均匀通量和高光谱选择性照明的光学装置

本实用新型涉及光源技术领域，尤其涉及一种均匀通量和高光谱选择性照明的光学装置。

背景技术：

在自然光和多光谱选择性照明下的条件下，分别测得的多结太阳能电池的电压，可以帮助确定光伏器件的等效电路。如果照明波段的选择性足够强，那么，当选择性照明的测量的电压之和小于自然光测量的电压时，就会明确揭示出电池电路的并联全局分流。

但现有技术中利用自然光和多光谱选择性照明存在局限性，这种局限性体现在以下几个方面：

1）自然光的利用只能在白天，在晚上不能利用自然光展开实验，具有时间局限性，

2）自然光的利用只能在光照强度足够的天气，在雨天和阴天不能利用自然光展开实验，具有天气局限性；

3）自然光的利用只能在光照度较好的地点，在光照度差的地点不能利用自然光展开实验，具有地点局限性；

所以开发一种全天候，不受时间、天气和地点影响的均匀通量和高光谱选择性照明的光学装置来对多节太阳能电池进行长期的照明测试，以研究和改善光电转化效率具有十分重大的经济和环保意义。

技术实现要素：

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本实用新型的目的是提供一种均匀通量和高光谱选择性照明的光学装置。

本实用新型的技术方案是：一种均匀通量和高光谱选择性照明的光学装置，包括：

led安装板，所述led安装板的第一侧面设有1个以上不同波段的led灯，绕led安装板的中轴线；

导光管，所述导光管与led安装板相匹配，导光管的第一端部固定连接在led安装板的第一侧面，导光管将安装在led安装板的第一侧面上的led灯包围。

进一步地，所述导光管包括1个以上，所述导光管之间相互靠拢并成矩形阵列分布。

优选地，所述导光管为长方体，导光管的第一端部边缘与led安装板边缘对齐。

进一步地，还包括：

光扩散板，所述光扩散板为表面磨砂的乳白色亚克力板，光扩散板与导光管组成的阵列相匹配，光扩散板固定连接在导光管的第二端部。

优选地，所述led灯的发光面与led安装板的第一侧面夹角θ大于0°小于90°，led灯的发光面面向led安装板的中心轴。

进一步地，所述θ随led灯距离led安装板中心的距离增大而增大。

进一步地，所述导光管内部镀有一层铝金属反射膜。

进一步地，还包括：

计算机控制平台，用于输入每个led灯开关控制信号和强度信号；

数模转换模块，所述数模转换模块与计算机控制平台电连接，用于将计算机控制平台的数字信号转换为与led灯匹配的模拟信号。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，

1）本实用新型在led安装板上安装1个以上不同波段的led灯，使得本装置多光谱独立波段可控，led灯发出的光经过导光管，光线通过导光管以后出来的光线更加均匀，以满足太阳能电池测试条件，本实用新型用于太阳能电池测试时不受时间、天气和地点影响，能够全天候使用；

2）本实用新型通过使导光管之间相互靠拢并成阵列分布，使得本实用新型所发出的光线面积更大，测试效率更高；

3）本实用新型通过将将导光管设为长方体，使得通过导光管的光线出来后更加均匀；

4）本实用新型通过将光扩散板固定连接在导光管的第二端部，并且使光扩散板与导光管组成的阵列相匹配，由于光扩散板表面磨损，使得从导光管照射到光扩散板上的光被散射开，减少导光管之间堆叠边缘辐照度的不均匀性；

5）本实用新型通过使led灯的发光面与led安装板的第一侧面夹角θ大于0°小于90°，l并且ed灯的发光面面向led安装板的中心轴，使得从导光管出来的光线更加均匀；

6）本实用新型通过使θ随led灯距离led安装板中心的距离增大而增大，进一步使得从导光管出来的光线更加均匀；

7）本实用新型在导光管内部镀一层铝金属反射膜，使得光在导光管内的衰减减少；

8）本实用新型通过计算机控制平台输入每个led灯开关控制信号和强度信号，并通过数模转换模块将开关控制信号和强度信号转换为与led灯匹配的模拟信号，从而单独控制每个led灯的开关和强度，实现特定波段光谱的选择性发出，控制更加灵活简单。

附图说明

图1为本实用新型的立体视图；

图2为本实用新型的爆炸视图；

图3为图2中d处的局部视图；

图4为本实用新型的led安装板前视图；

图5为图4中b-b剖面线的剖视图。

图6为图5中e处的局部视图；

图7为本实用新型的电路连接框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对实用新型进行进一步介绍：

实施实例1：参考图1至图7，本实施例一种均匀通量和高光谱选择性照明的光学装置，包括：led安装板1，所述led安装板1的第一侧面设有1个以上不同波段的led灯2，绕led安装板1的中轴线，例如，led灯2粘接在led安装板1上，led灯2与电源连接，每个led灯2都设有独立的开关。

导光管3，所述导光管3与led安装板1相匹配，导光管3的第一端部粘接在led安装板1的第一侧面，导光管3将安装在led安装板1的第一侧面上的led灯2包围。导光管3可以采用4块亚克力板组成的方管或圆管，优选为方管，并且在管内壁上镀反光膜。

参考附图1-2，所述导光管3包括1个以上，所述导光管3之间相互靠拢并成矩形阵列分布。

所述导光管3为长方体，导光管3的第一端部边缘与led安装板1边缘对齐。

进一步地，还包括：光扩散板4，所述光扩散板4为表面磨砂的乳白色亚克力板，光扩散板4与导光管3组成的阵列相匹配，光扩散板4粘接在导光管3的第二端部。

优选地，所述led灯2的发光面与led安装板1的第一侧面夹角θ大于0°小于90°，led灯2的发光面面向led安装板1的中心轴。

进一步地，所述θ随led灯2距离led安装板1中心的距离增大而增大。

进一步地，所述导光管3内部镀有一层铝金属反射膜。

进一步地，还包括：计算机控制平台5，用于输入每个led灯2开关控制信号和强度信号；例如，计算机控制平台5可以是通用计算机，也可以是plc、arduino或树莓派等带外围电路的控制组件。

数模转换模块6，所述数模转换模块6与计算机控制平台5导线连接，用于将计算机控制平台5的数字信号转换为与led灯2匹配的模拟信号。

本实用新型的优点是：

1）本实用新型在led安装板1上安装1个以上不同波段的led灯2，使得本装置多光谱独立波段可控，led灯2发出的光经过导光管3，光线通过导光管3以后出来的光线更加均匀，以满足太阳能电池测试条件，本实用新型用于太阳能电池测试时不受时间、天气和地点影响，能够全天候使用；

2）本实用新型通过使导光管3之间相互靠拢并成阵列分布，使得本实用新型所发出的光线面积更大，测试效率更高；

3）本实用新型通过将将导光管3设为长方体，使得通过导光管3的光线出来后更加均匀；

4）本实用新型通过将光扩散板4固定连接在导光管3的第二端部，并且使光扩散板4与导光管3组成的阵列相匹配，由于光扩散板4表面磨损，使得从导光管3照射到光扩散板4上的光被散射开，减少导光管3之间堆叠边缘辐照度的不均匀性；

5）本实用新型通过使led灯2的发光面与led安装板1的第一侧面夹角θ大于0°小于90°，l并且ed灯的发光面面向led安装板1的中心轴，使得从导光管3出来的光线更加均匀；

6）本实用新型通过使θ随led灯2距离led安装板1中心的距离增大而增大，进一步使得从导光管3出来的光线更加均匀；

7）本实用新型在导光管3内部镀一层铝金属反射膜，使得光在导光管3内的衰减减少；

8）本实用新型通过计算机控制平台5输入每个led灯2开关控制信号和强度信号，并通过数模转换模块6将开关控制信号和强度信号转换为与led灯2匹配的模拟信号，从而单独控制每个led灯2的开关和强度，实现特定波段光谱的选择性发出，控制更加灵活简单。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。