[实用新型]太阳能电池I-V特性调节和取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池的测试设备，具体是一种太阳能电池I-V特性调节和取样装置。

背景技术

在太阳能资源调查中，需要了解在不同安装角度、当地的各种太阳辐照度下，不同类型太阳能电池的 I-V 特性曲线以及实际发电效率，这就需要有一种装置，可以实时调节太阳能电池的负载，令负载从短路到开路之间变化，并获取其电流和电压的变化，从而得到 I-V特性曲线。目前的太阳能电池I-V特性曲线测试仪，要么局限于实验室测试用，要么用于 PV 阵列的测试，且大都属于中、大功率的测试设备，体积大、构造复杂、价格昂贵，不能适合太阳能资源调查的小功率、批量应用需求。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种太阳能电池I-V特性调节和取样装置，该装置通过简单的电路结构获取太阳能电池的I-V特性曲线。

按照本实用新型提供的技术方案，所述太阳能电池I-V特性调节和取样装置，包括：负载调整电路、电流取样电路、电压取样电路；太阳能电池以四线制的方式接入，正端和负端各引出2根线，分别为正端电压信号线、负端电压信号线、正端电流信号线和负端电流信号线，其中所述正端电压信号线、负端电压信号线连接到电压取样电路，正端电流信号线依次连接到负载调整电路、电流取样电路，再连接到负端电流信号线；控制信号的正负端分别连接到负载调整电路和电流取样电路，所述控制信号是一个可变电压，负载调整电路在所述控制信号的作用下改变太阳能电池的负载，使太阳能电池端电压和输出电流产生变化；所述控制信号的大小使负载调整电路从开路到短路变化；电流取样电路对太阳能电池的负载电流进行取样，输出一个与电流成比例的电压信号即电流取样信号；电压取样电路对太阳能电池的端电压进行取样，输出一个与端电压成比例的电压信号即电压取样信号。

所述电流取样电路的电流取样信号以二线制的方式输出。所述电压取样电路的电压取样信号以二线制的方式输出。

所述负载调整电路采用一个MOSFET器件，MOSFET器件漏极连接正端电流信号线，MOSFET器件源极连接电流取样电路，MOSFET器件栅极连接所述控制信号。

所述电流取样电路采用第一电阻，第一电阻的两端分别输出正、负电流取样信号。

所述电压取样电路包括串接的第二电阻和第三电阻，连接顺序为：正端电压信号线连接到第二电阻，再连接到第三电阻，再连接到负端电压信号线，所述第三电阻的两端分别输出正、负电压取样信号。

本实用新型的优点是：本装置电路简单、实用，性价比高，适合于小功率的I-V特性测量。本装置对太阳能电池的负载进行调节，得到太阳能电池从开路到短路的电流和电压的取样信号，从而可以获取太阳能电池在不同太阳辐照度条件下的I-V特性曲线。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图。

图2是本实用新型实施例电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括：负载调整电路1、电流取样电路2、电压取样电路3；太阳能电池4以四线制的方式接入，正端和负端各引出2根线，分别为正端电压信号线L1、负端电压信号线L2、正端电流信号线L3和负端电流信号线L4，其中所述正端电压信号线L1、负端电压信号线L2连接到电压取样电路3，正端电流信号线L3依次连接到负载调整电路1、电流取样电路2，再连接到负端电流信号线L4；控制信号是一个可变电压，所述控制信号的正负端分别连接到负载调整电路1和电流取样电路2，负载调整电路1在控制信号的作用下改变太阳能电池4的负载，使太阳能电池4端电压和输出电流产生变化；所述控制信号的大小使负载调整电路1从开路到短路变化；电流取样电路2对太阳能电池4的负载电流进行取样，输出一个与电流成比例的电压信号；电压取样电路3对太阳能电池4的端电压进行取样，输出一个与端电压成比例的电压信号。

正端电压信号线L1、负端电压信号线L2用于电压取样电路3，正端电流信号线L3、负端电流信号线L4用于负载调整和电流取样电路2，这样即使电流测量回路中存在大电流，也不会在电压测量回路的线路上产生压降而造成测量误差。正端电流信号线L3、负端电流信号线L4的线路阻抗要足够小，应根据布线长度、太阳能电池4短路电流和开路电压的大小进行计算，确保在短路电流时线路的压降不超过开路电压的3%。