一种测试光伏旁路二极管正反向转换能力的系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开了一种测试光伏旁路二极管正反向转换能力的系统及测试方法；包括电源、控制器、测试模块和恒温装置；所述电源包括恒流电源和稳压电源；所述恒流电源的输入端与外部电源连接，所述恒流电源的输出端与所述控制器第一输入端连接，所述控制器的第一输出端与所述测试模块相连；所述稳压电源的输入端与外部电源连接，所述稳压电源的输出端与所述控制器第二输入端连接，所述控制器的第二输出端与所述测试模块相连；本发明专利技术够给二极管提供可调节的正向导通电流和反向偏电压，并提供正向导通转换至反向偏置的转换时间；在正向导通至反向偏置时，本装置具有单次转换或连续多次转换的测试模式，为新能源项目‑光伏发电的稳定可靠运行提供了保障。

System and method for testing positive and negative conversion capability of photovoltaic bypass diode

The invention discloses a photovoltaic test bypass diode forward and reverse conversion capability and testing method; including power supply, controller, test module and thermostat; including constant current power supply and power supply, the power supply; the constant current power supply input end is connected with an external power supply, the output end of the constant current power supply and the controller is connected with the input end of the first, the first output end of the controller and the test module; the power supply input end is connected with an external power supply, the output end of the power supply and the controller is connected to the second inputs, second output end of the controller and the test module; the present invention is to provide a positive diode adjustable current and reverse bias voltage, and provides turn-on switching to reverse bias the conversion time in forward conduction to the reverse; The bias, the device has a single conversion or continuous conversion test mode, provide a guarantee for the stable and reliable operation of new energy photovoltaic power generation project.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体领域，特别涉及一种测试光伏旁路二极管正反向转换能力的系统及测试方法。
技术介绍
世界在进入工业革命以后，一直没有摆脱对传统能源的依赖。传统能源高污染且不可持续的生产方式已越来越不能满足当前的环保要求。此时太阳能(组件)发电作为获取清洁能源的一种新的方式应运而生，且发展势头迅猛。太阳能电池组件通常安装在地域开阔、阳光充足的地带，在长期使用中难免落上飞鸟、尘土、落叶等遮挡物，这时被遮蔽的太阳能电池组件，将被当做负载消耗其他有光照的太阳能电池组件所产生的能量，形成所谓的热斑效应——被遮挡的太阳能电池组件会因为热斑效应发热导致损毁。为了防止太阳能电池因热斑效应下的发热损毁，太阳能组件的正负极反向并联一个旁路保护二极管，用于出现光斑效应时，正常的光伏组件输出的电流通过旁路保护二极管。当热斑发生时，整个发电矩阵的组件输出电流全部流经旁路保护二极管；随着遮挡物的消失，二极管由正向导通迅速转换到反向偏置；此时，二极管在高温下反向漏电倍增，二极管的温度会持续升高，二极管的发热量超过散热量时，会短时间造成旁路保护二极管高温下的失效，从而丧失保护作用。在生产环节，每一个二极管产品都必须经过检测，才能够保证它被组装进电路中后能够稳定工作。作为生产线上二极管基本参数的测试设备，只能测试二极管的静态参数，并不能检测二极管在实际应用过程中的动态能力水平。同时，在生产线的连续生产过程中无法实现高温状态下的正反向切换能力的检测，导致二极管在与接线盒和组件的性能匹配上缺乏技术和设备支持。同时，本设备采用的是由集成电路控制的高速开关系统，与传统的继电器切换电路相比，不存在机械寿命及动作速度的问题。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提供了一种高温下方便测试光伏旁路二极管正向导通-反向偏置转换性能的测试系统及测试方法。本专利技术的技术方案是：包括电源、控制器、测试模块；所述电源包括恒流电源和稳压电源；所述恒流电源的输入端与外部电源连接，所述恒流电源的输出端与所述控制器的第一输入端连接，所述控制器的第一输出端与所述测试模块相连；所述稳压电源的输入端与外部电源连接，所述稳压电源的输出端与所述控制器的第二输入端连接，所述控制器的第二输出端与所述测试模块相连；所述测试模块包括恒温装置和测试装置；所述恒温装置包括恒温箱和温度测量数据采集仪；所述测试装置包括若干串接的二极管安置位，若干所述二极管安置位上并联电压表，所述电压表与所述二极管安置位数量相等，一一对应并接；若干所述二极管安置位可拆卸固定设置在所述恒温箱内，并与所述温度测量数据采集仪相连接。若干所述串联的二极管的极性一致。所述恒温箱的温度设置为25℃-90℃。所述控制器为时间控制器，所述时间控制器断开正向电流至连接到反向电压的时间为5mS-10S。操作步骤如下：1)、将待测二极管安装至二极管安置位上，将恒温箱的温度加热至A℃，A℃的取值为25℃≤A℃≤90℃；2)、恒温箱内温度稳定后，开关J1闭合，开关J2断开，恒流电源通电，二极管正向电流导通，持续时间为t1；此时二极管壳温趋于稳定；3)、当二极管壳温趋于稳定时，通过时间控制器断开开关J1，闭合开关J2；开关J1断开至开关J2闭合所需切换时间为t3；此时，二极管的正向电流断开，稳压电源通电，对二极管施加反向电压，反向电压施加时间为t2，观测被施加反向电压的二极管的反向漏电电流IR趋势；当反向漏电电流IR持续上升，二极管的散热量小于发热量时，二极管在当前电流下不能通过试验；当反向漏电电流IR持续下降，二极管的散热量大于发热量时，二极管在当前电流下可以通过试验。本专利技术将二级管设置在恒温箱内(可以测试在不同温度环境下的性能)，接通正向导通电流；通过时间控制器切换开关J1和开关J2的断与开，切换时间控制在5mS-10S；J1断开，J2闭合时，系统加载反向偏置电压，通过电流表检测二极管反向漏电情况。本案能够给二极管提供可调节的正向导通电流和反向偏电压，并提供正向导通转换至反向偏置的转换时间；在正向导通至反向偏置时，本装置具有单次转换或连续多次转换的测试模式；本专利技术操作简便，检测精准等特点，为新能源项目-光伏发电的稳定可靠运行提供了保障。附图说明图1是本专利技术的流程图；图2是本专利技术测试系统的结构示意图；图中1是恒流电源，2是稳压电源，3是时间控制器，4是测试装置，41是二极管，42是电压表，5是恒温箱，6是温度测量数据采集仪，7是第一输入端，8是第一输出端，9是第二输入端，10是第二输出端。具体实施方式实施例一如图1-2所示；包括电源、控制器、测试模块；所述电源包括恒流电源1和稳压电源2；所述恒流电源1的输入端与外部电源连接，所述恒流电源1的输出端与所述控制器的第一输入端7连接，所述控制器的第一输出端8与所述测试模块相连；当第一输入端7和第一输出端8闭合时，接通恒流电源1，可为二极管41提供正向导通电流；当第一输入端7和第一输出端8断开时，正向导通电流关闭；第一输入端7和第一输出端8的闭合与断开通过控制器控制。所述稳压电源2的输入端与外部电源连接，所述稳压电源2的输出端与所述控制器的第二输入端9连接，所述控制器的第二输出端10与所述测试模块相连；当二极管41通正向电流时，第二输入端9和第二输出端10断开；当二极管41需施加反向电压时，第一输入端7和第一输出端8断开，第二输入端9和第二输出端10闭合；第二输入端9和第二输出端10的闭合与断开同样通过控制器控制。所述测试模块包括恒温装置和测试装置4；所述恒温装置包括恒温箱5和温度测量数据采集仪6；所述测试装置4包括若干串接的二极管安置位，若干所述二极管安置位上并联电压表42，所述电压表42与所述二极管安置位数量相等，一一对应并接；若干所述二极管安置位可拆卸固定设置在所述恒温箱5内，并与所述温度测量数据采集仪6相连接。二极管41安置位设置在测试模块4上，将待测二极管41直接安装在二极管41安置位上即可，操作方便便捷；并联电压表42与二极管41安置位一一对应，测试相对应的二极管41的电压值。恒温装置将测试模块4内的被测试原件处于设定的温度环境内，使被测试原件的检测数据更趋于真实。恒温装置可根据实验要求调节装置内的温度值。恒温箱5可保持箱体内保持在设定的温度值内，模拟出较为真实的现场环境，有利于数据的可靠性；温度测量数据采集仪6连接二极管41，并一一对应，恒温箱5内同样设定温度测量数据采集仪6，反映箱体内的温度值，连接各自二极管41的温度测量数据采集仪6反映相对应二极管41的温度值，可直观性的体现二极管41壳体的温度变化，有利于确保试验数据的准确性。若干所述串联的二极管41的极性一致。所述恒温箱5的温度设置为25℃。所述控制器为时间控制器3，所述时间控制器3断开正向电流至连接到反向电压的时间为5mS-10S。控制器为时间控制器3，控制二极管41正向导通至反向偏置的转换的时间，转换时间控制在5mS～10S；时间控制器3的设置可实现控制电路连续的正向导通-反向转换的自动操作；其周期的设定可通过人机界面进行设置输入。检测系统设置完毕后，试验观测步骤如下：1)、将待测二极管41安装至二极管安置位上，将恒温箱5的温度加热至25℃；2)、恒温箱5内温度稳定后，开关J1闭合，开关J2断开，恒流电源1通电，二极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试光伏旁路二极管正反向转换能力的系统，其特征在于，包括电源、控制器、测试模块；所述电源包括恒流电源和稳压电源；所述恒流电源的输入端与外部电源连接，所述恒流电源的输出端与所述控制器的第一输入端连接，所述控制器的第一输出端与所述测试模块相连；所述稳压电源的输入端与外部电源连接，所述稳压电源的输出端与所述控制器的第二输入端连接，所述控制器的第二输出端与所述测试模块相连；所述测试模块包括恒温装置和测试装置；所述恒温装置包括恒温箱和温度测量数据采集仪；所述测试装置包括若干串接的二极管安置位，若干所述二极管安置位上并联电压表，所述电压表与所述二极管安置位数量相等，一一对应并接；若干所述二极管安置位可拆卸固定设置在所述恒温箱内，并与所述温度测量数据采集仪相连接。

【技术特征摘要】
1.一种测试光伏旁路二极管正反向转换能力的系统，其特征在于，包括电源、控制器、测试模块；所述电源包括恒流电源和稳压电源；所述恒流电源的输入端与外部电源连接，所述恒流电源的输出端与所述控制器的第一输入端连接，所述控制器的第一输出端与所述测试模块相连；所述稳压电源的输入端与外部电源连接，所述稳压电源的输出端与所述控制器的第二输入端连接，所述控制器的第二输出端与所述测试模块相连；所述测试模块包括恒温装置和测试装置；所述恒温装置包括恒温箱和温度测量数据采集仪；所述测试装置包括若干串接的二极管安置位，若干所述二极管安置位上并联电压表，所述电压表与所述二极管安置位数量相等，一一对应并接；若干所述二极管安置位可拆卸固定设置在所述恒温箱内，并与所述温度测量数据采集仪相连接。2.根据权利要求1所述的一种测试光伏旁路二极管正反向转换能力的系统，其特征在于，若干所述串联的二极管的极性一致。3.根据权利要求1所述的一种测试光伏旁路二极管正反向转换能力的系统，其特征在于，所述恒温箱的温度设置为25℃-90℃。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：景昌忠，王永彬，盛利华，杨毓敏，刘宁，王毅，
申请(专利权)人：扬州扬杰电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32