[发明专利]一种稳态太阳光模拟器光强数字调节装置及方法

说明书

本发明公开了一种稳态太阳光模拟器光强数字调节装置及方法，属于光伏仪器设备开发领域。本发明可以通过程控方式直接数字化调节太阳光模拟器的光强；实现对稳态模拟器的光强完全数字化调节控制；本发明可以通过硅光二极管进行光强反馈信号获取，通过3个标准光强点校准后，获取到反馈信号与光强及程控电源输出电流大小关系；本发明通过程控指令实现程控电源输出电流调节，并通过设定光强自动反馈调节电流大小，从而数字化调节模拟器光强。

技术领域

本发明属于光伏仪器设备开发领域，具体涉及一种稳态太阳光模拟器光强数字调节装置及方法。

背景技术

稳态太阳光模拟器一般采用氙灯作为光源，在氙灯点亮后，驱动电源的电压基本不变，主要通过调节电流改变模拟器的光照强度。由于光照强度和输出电流不是线性关系，一般通过手动方式调节电流，用标准电池来检测输出强度，通过人工观测方式调节输出光照强度。这种方式调节速度较慢，也不适应程控控制。

本发明要解决的就是数字化光强自动调节，实现太阳光模拟器光强便捷设置。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种稳态太阳光模拟器光强数字调节装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种稳态太阳光模拟器光强数字调节装置，包括太阳光模拟器、光强反馈传感器、标准太阳电池、放大器、单片机和程控电源；

太阳光模拟器，被配置为用于输出稳态模拟太阳光照；

光强反馈传感器，被配置为用于实时监测光照强度，调节程控电源的输出电流；

标准太阳电池，被配置为用于在校准点校准光强反馈传感器，得到光强反馈传感器的检测光强与太阳光模拟器的驱动电流的对应关系；

放大器，被配置为用于对光强反馈信号进行放大；

单片机，被配置为用于对被放大器放大后的光强反馈信号进行数据采样；

程控电源，被配置为用于对太阳光模拟器的驱动电流进行调节；

太阳光模拟器的光强在800W/m²至1200W/m²范围内和程控电源的输出电流大小呈线性关系，通过标准太阳电池，标定出三个参考光照点的光强反馈传感器反馈值和程控电源输出电流的对应关系，通过计算修正系数，发出程控指令，进行程控电源的输出电流控制，并通过反馈值进行实时修正，从而达到太阳光模拟器输出光照强度数字调节。

优选地，光强反馈传感器采用硅光二极管，被配置为用于对光强反馈信号进行获取。

优选地，太阳光模拟器采用采用氙灯光源。

此外，本发明还提到一种稳态太阳光模拟器光强数字调节方法，该方法采用如上所述的稳态太阳光模拟器光强数字调节装置，包括如下步骤：

步骤1：通过太阳光模拟器设置光强；

步骤2：通过太阳光模拟器控制程序计算并设置程控电源输出电流；

步骤3：通过单片机读取经放大器放大的光反馈信号值；

步骤4：通过太阳光模拟器所设置的光强计算理论光反馈值；

步骤5：通过太阳光模拟器控制程序计算实际光反馈信号值和理论光反馈值的偏差；

步骤6：判断偏差是否满足要求；

若判断结果是偏差满足要求即偏差小于0.5％，则返回步骤3读取实际光反馈信号值；

或判断结果是偏差不满足要求，则执行步骤4；