一种微型太阳能电池户外测试装置的制作方法

本发明属于光伏电池技术领域，特别涉及一种微型太阳能电池户外测试装置。

背景技术：

户外运行测试是评价太阳能电池稳定性和可靠性能的重要手段，也是太阳能电池从实验室走向市场过程中的必备环节。合理的户外运行测试需要让太阳能电池板在户外保持以最大功率的形式输出电能，同时又要实时记录最大功率处的电流电压。根据所记录的电流电压，可以得到光伏板的输出功率，以及观察分析电池板的光伏性能变化。目前，光伏逆变器能够对组件级的太阳能电池实现户外运行测试，它要求被测电池板的输出功率大于100w，并且启动电压大于20v。问题在于，为了缩短研发周期和节省物料，多数高校或科研机构在实验室中所制备出来的都是微型太阳能电池，这些电池的输出功率小于5w，开路电压也小于20v。此时，光伏逆变器就无法满足这些太阳能电池的户外运行测试需求。有一些便携式的光伏户外测试系统能够对太阳能电池的i-v曲线进行监测，并计算电池的最大功率点，但这些系统不能使被测电池保持在最大功率点处进行电能输出，如专利cn103293460、cn102944828a和cn208479576u。也有光伏系统可以对太阳能电池的最大功率点进行追踪或测量，但不能实时记录最大功率点处的电压和电流，无法实现电池输出功率计算和光伏性能变化分析，如专利cn103227483b和cn103607021a。

专利cn205430174u提供了一种太阳电池板电压电流实时测量系统，但其仅能够测量记录太阳能电池的电压电流，并不能对电池进行最大功率点追踪。

综上所述，当前现有的技术方案都无法同时实现微型太阳能电池在户外运行测试过程中所需的最大功率点追踪和电压电流实时记录。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种微型太阳能电池户外测试装置。该装置结构简单、搬运便捷，能够同时实现微型太阳能电池在户外运行测试过程中所需的最大功率点追踪和电压电流实时记录。

这种微型太阳能电池户外测试装置，包括外壳、光伏mppt追踪模块、固定阻值负载模块、电信记录模块和usb存储卡读写模块；外壳上表面设有外壳正面板，外壳侧面设有引线出口；外壳内部设有光伏mppt追踪模块、固定阻值负载模块、电信记录模块和usb存储卡读写模块；光伏mppt追踪模块上的太阳能电池板接入口连接微型太阳能电池，光伏mppt追踪模块上的电流输出接口连接固定阻值负载模块；微型太阳能电池连接电信记录模块，电信记录模块连接usb存储卡读写模块。

作为优选：所述光伏mppt追踪模块由同步降压-升压型dc/dc转换器及外围电路组成。

作为优选：所述同步降压-升压型dc/dc转换器的光伏电池输入电压为2.42v-15v。

作为优选：所述微型太阳能电池的总面积小于100cm²，输出电压在2.5v–15v，输出功率在0w-5w。

作为优选：所述光伏mppt追踪模块设有太阳能电池板接入口和电流输出接口。

作为优选：所述电信记录模块包括电压测量模块、电流测量模块和数值显示模块。

作为优选：所述外壳正面板为透明面板。

作为优选：所述外壳为长方体结构，外壳尺寸的长宽高均小于20cm。

作为优选：所述固定阻值负载模块是阻值为10ω–50ω的电阻器。

这种微型太阳能电池户外测试装置的测试方法，包括以下步骤：

1)被测微型太阳能电池通过太阳能电池板接入口与光伏mppt追踪模块连接通电后，光伏mppt追踪模块自动开始对微型太阳能电池进行最大功率点追踪，使微型太阳能电池保持最大功率输出电能；

2)输出的电能被与光伏mppt追踪模块的电流输出接口连接的固定阻值负载模块消耗；

3)微型太阳能电池最大功率点处的电压电流值由电信记录模块进行测量、显示和记录，再通过usb存储卡读写模块对数据进行收集处理。

本发明的有益效果是：本发明提供的微型太阳能电池户外测试装置，结构简单，体积小巧，携带方便，光伏输入电压低、范围宽，并能同时实现对微型太阳能电池的最大功率点追踪和最大功率点处电压电流的记录，满足了光伏领域科研工作者们对微型太阳能电池在户外运行测试需求。

附图说明

图1是本发明微型太阳能电池户外测试装置的外部结构图；

图2是本发明微型太阳能电池户外测试装置的内部结构图；

图3是本发明微型太阳能电池户外测试装置的工作流程图。

附图标记说明：外壳1、光伏mppt追踪模块2、固定阻值负载模块3、电信记录模块4、usb存储卡读写模块5、太阳能电池板接入口6、引线出口7、外壳正面板8、电流输出接口9。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

如图1-2所示，所述微型太阳能电池户外测试装置，包括：外壳1、光伏mppt追踪模块2、固定阻值负载模块3、电信记录模块4和usb存储卡读写模块5。外壳1为长方体结构，外壳1上表面设有外壳正面板8，外壳1侧面设有引线出口7；外壳1内部设有光伏mppt追踪模块2、固定阻值负载模块3、电信记录模块4和usb存储卡读写模块5；光伏mppt追踪模块2上的太阳能电池板接入口6连接被测微型太阳能电池，光伏mppt追踪模块2上的电流输出接口9连接固定阻值负载模块3；被测微型太阳能电池连接电信记录模块4，电信记录模块4连接usb存储卡读写模块5。其中，所述光伏mppt追踪模块2能让被测微型太阳能电池保持在最大功率点处输出电能，所述固定阻值负载模块3对输出的电能进行消耗，所述电信记录模块4会对太阳能电池最大功率点处的电压电流进行测量、显示和记录，最后由所述usb存储卡读写模块5对数据进行收集处理。

所述光伏mppt追踪模块2是由同步降压-升压型dc/dc转换器ltc3129及外围电路组成。并且同步降压-升压型dc/dc转换器ltc3129能提供太阳能电池的最大功率点追踪功能。

所述同步降压-升压型dc/dc转换器ltc3129的光伏电池输入电压为2.42v至15v，能够匹配多种微型太阳能电池的输出电压。

所述微型太阳能电池的总面积小于100cm²，输出电压在2.5v–15v，输出功率在0w-5w。

所述光伏mppt追踪模块2设有太阳能电池板接入口6和电流输出接口9。

所述电信记录模块4包括电压测量模块、电流测量模块和数值显示模块，所述电压测量模块对太阳能电池最大功率点处的电压进行测量，所述电流测量模块对太阳能电池最大功率点处的电流进行测量，所述数值显示模块显示电压测量模块和电流测量模块测量得到的电压值和电流值。

所述外壳1上设有引线出口7。

所述外壳正面板8为透明面板。

所述外壳尺寸的长宽高均小于20cm。

所述固定阻值负载模块3是阻值为10ω–50ω的电阻器。

如图3所示，所述微型太阳能电池户外测试装置的测试方法如下：被测微型太阳能电池通过太阳能电池板接入口6与光伏mppt追踪模块2连接通电后，光伏mppt追踪模块2自动开始对微型太阳能电池进行最大功率点追踪，使微型太阳能电池保持最大功率输出电能，输出的电能被与光伏mppt追踪模块2的电流输出接口9连接的固定阻值负载模块3消耗，微型太阳能电池最大功率点处的电压电流值由电信记录模块4进行测量、显示和记录，再通过usb存储卡读写模块5对数据进行收集处理。