[实用新型]一种基于ARM的新型太阳能电池光伏特性综合测试仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，尤其涉及一种基于ARM的新型太阳能电池光伏特性综合 测试仪。

背景技术

在世界能源短缺和环境污染日益严重的形势下，太阳能作为一种清洁可再生能源倍受人 们的关注。太阳能产业(光伏产业)是全球新能源产业的重要支柱，是我国加快培育的战略 性新兴产业。光伏产业在2000-2010年期间，其国际市场的年增长率已达到30％，今后10年 将会以25％的增长速度发展。在光伏产业迅猛发展，新概念、新技术日新月异的背景下，提 高实验教学质量，培养创新型人才越发重要。

目前许多高校的大学物理实验都开设了太阳能电池特性研究实验，对太阳能电池的光学 和电学性质进行了详尽的研究。有的高校采用电压表和电流表作为数据测量仪器，学生手工 记录大量离散数据，然后画图和分析数据，占据了很多课堂时间，给学生留下来思考、设计 和拓展的实验时间大大减少。有的高校购进数据采集器，如Labcorder，朗威Dislab，XY记 录仪等和配套的测试软件，学生只需通过鼠标和实验面板上的几个按钮就能从计算机上观察 实验结果。现有实验设备成本高，维修只能联系厂家，学生只需通过鼠标和实验面板上的几 个按钮就能从计算机上观察实验结果，大大地削弱了学生的观察和动手能力的训练。

发明内容

本实用新型提供一种基于ARM的新型太阳能电池光伏特性综合测试仪，能够在较短时间 内对太阳能电池材料的光伏性能给出相关参数及评价信息，方便用户的使用与选择。另外， 本实用新型的适用范围广泛，不仅能够作为普物、模电、数电和传感器实验的教学仪器使用， 还可以作为商业测试系统使用。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于ARM的新型太阳能电池 光伏特性综合测试仪，包括太阳能电池板、工作电路、A/D转换器、主控单元、照明电路和 光源，所述太阳能电池板和工作电路相连，所述工作电路和A/D转换器相连，所述主控单元 分别连接到工作电路和照明电路，所述照明电路和光源相连，所述光源用于为太阳能电池板 提供模拟光照。

优选地，所述测试仪还包括液晶触摸屏，所述液晶触摸屏与主控单元连接。

优选地，所述光源由60w的白炽灯提供。

优选地，所述照明电路通过调节加在白炽灯两端的电压对白炽灯的亮度进行调节。

优选地，所述主控单元采用型号为STM32的ARM单片机。

优选地，所述A/D转换器采用ARM单片机内置的A/D转换模块。

优选地，所述工作电路包括电阻R1、R2和R3，电位器R4、R5和R6，单刀双掷开关 S1、S2和S3，5V电源VCC，太阳能电池板的一端分别并接到电阻R1一端和单刀双掷开关 S1的3脚，电阻R1另一端连接到电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别并接到单刀双掷开 关S1的1脚和单刀双掷开关S2的2脚，单刀双掷开关S2的1脚串接电阻R3和电位器R4 后连接到电源VCC，单刀双掷开关S2的3脚串接电位器R5后连接到单刀双掷开关S3的2 脚，单刀双掷开关S3的3脚接地，单刀双掷开关S3的1脚串接电位器R6后接地，太阳能 电池板的另一端接地，太阳能电池板和地的公共端IN2-连接到单片机，太阳能电池板和电阻 R1的公共端IN2+连接到单片机，单刀双掷开关S2的2脚IN1+连接到单片机，电阻R1和电 阻R2的公共端IN1-连接到单片机。

本实用新型的有益效果在于：

(1)利用单片机对传统的“太阳能电池基本特性研究”实验仪电路进行改造，自行组装 实验测量系统，成本低廉，结构简单。

(2)将原实验中繁琐的手工数据记录改由单片机自动采集、显示、分析。该体系体现了 先进的数字化测量技术和嵌入式系统应用技术在物理实验仪器教学中的应用，提高了物理实 验的智能化程度。

(3)与现有仪器相比，本系统实时性好，精度高，便于操作。在“太阳能电池基本特性 研究”实验方面处于国内高校领先水平。

附图说明

图1为本实用新型的模块组成示意图；

图2为本实用新型的工作电路。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的描述。