一种脉冲太阳光模拟器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种脉冲太阳光模拟器，包括电控模块、暗室及脉冲光源；所述暗室为内部涂有吸光涂层的封闭腔体，用于提供光路通道并吸收有效辐照面之外的光线；所述脉冲光源安装在所述暗室的一端，用于作为模拟太阳光的光源，所述暗室的另一端用于作为待测太阳能电池组件的测试面；所述脉冲光源包括四个结构相同且对称分布的脉冲氙灯组件，每个脉冲氙灯组件均包括一个氙灯管；所述暗室内部还设置有若干个挡光光阑；所述电控模块包括脉冲控制模块及测试控制模块，所述脉冲控制模块用于控制并监测所述脉冲光源的工作，所述测试控制模块用于采集待测太阳能电池组件的相关数据，以完成测试。试。试。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲太阳光模拟器


[0001]本技术涉及光学仪器领域，具体来说，涉及一种脉冲太阳光模拟器。

技术介绍

[0002]太阳光模拟器是用于太阳能电池组件电性能测试的重要装备，目前的太阳光模拟器主要采用氙灯作为模拟器的光源。氙灯的发光谱与太阳光谱比较接近，通过太阳光模拟器滤光片可以实现高精度的氙灯光源的太阳光模拟器与太阳光谱的光谱匹配度在2％以内。
[0003]现有的太阳光模拟器，通常采用两支氙灯，共同作为太阳光模拟器的光源；但是，这样的双灯太阳光模拟器，其测试幅面最大仅1.2*2.2米，难以满足更大的辐照面积需求。并且，现有的太阳光模拟器通常采用电流反馈的方案，采集氙灯的工作电流以作为反馈信息，但是，仅采集氙灯的工作电流不一定能真实反映氙灯的模拟太阳光输出情况，导致模拟太阳光输出稳定性差。此外，现有的脉冲氙灯组件，可能存在氙灯灯管固定不稳定，散热性能差等缺陷，这些缺陷甚至可能造成氙灯灯管粉碎性爆炸。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足之处，本技术提供一种脉冲太阳光模拟器，包括电控模块、暗室及脉冲光源；
[0005]所述暗室为内部涂有吸光涂层的封闭腔体，用于提供光路通道并吸收有效辐照面之外的光线；
[0006]所述脉冲光源安装在所述暗室的一端，用于作为模拟太阳光的光源，所述暗室的另一端用于作为待测太阳能电池组件的测试面；
[0007]所述脉冲光源包括四个结构相同且对称分布的脉冲氙灯组件，每个脉冲氙灯组件均包括一个氙灯管；
[0008]所述暗室内部还设置有若干个挡光光阑；
[0009]所述电控模块包括脉冲控制模块及测试控制模块，所述脉冲控制模块用于控制并监测所述脉冲光源的工作，所述测试控制模块用于采集待测太阳能电池组件的相关数据，以完成测试。
[0010]在一些实施例中，每个所述脉冲氙灯组件还包括一个设置在氙灯管旁的标准太阳能电池片；所述标准太阳能电池片用于采集对应的氙灯管的光强信号，并将其反馈到所述脉冲控制模块中。
[0011]在一些实施例中，所述脉冲控制模块包括主控模块、氙灯驱动模块、储能模块及触发模块；
[0012]所述主控模块分别与氙灯驱动模块、储能模块及触发模块连接，所述主控模块用于接收外部接口信号，并向其他各模块发送控制指令，以及采集其他各模块产生的各类信号；
[0013]所述氙灯驱动模块包括四个氙灯驱动子模块及对应的四个恒流控制电路，每个所述恒流控制电路用于根据标准太阳能电池片反馈的光强信号以及主控模块提供的基准信号，控制对应的氙灯驱动子模块输出电流到对应的氙灯管；
[0014]所述储能模块包括四组超级电容组，所述触发模块包括四个触发单元，每个触发单元从对应的超级电容组取电，用于产生高压脉冲，以点亮对应的氙灯管。
[0015]在一些实施例中，每个所述脉冲氙灯组件还包括灯罩、反光体、绝缘板及两个灯座；所述灯罩为长方体结构，所述灯罩的顶面开设有出光口，所述绝缘板固定在所述灯罩内部的底面上，两个所述灯座分别固定在所述绝缘板的上方两侧，所述氙灯管的两端分别与两个灯座电连接，且两个灯座与脉冲控制模块电连接，所述反光体固定在所述绝缘板的上方中部，且所述反光体的上方形成有凹槽，所述氙灯管安装在所述反光体的凹槽内。
[0016]在一些实施例中，每个所述脉冲氙灯组件还包括标片盒，所述标片盒固定安装在所述灯罩内部的一个侧面上，所述标片盒内安装有标准太阳能电池片及温度传感器，所述标准太阳能电池片及温度传感器均与外部的控制设备电连接；所述标片盒的安装侧的表面上开设有多个散热孔，所述灯罩的表面上开设有散热口，散热口的位置与标片盒的散热孔的位置对应；所述标片盒朝向所述灯罩内部的一侧的表面上安装有弱光片。
[0017]在一些实施例中，每个所述脉冲氙灯组件还包括两个散热风扇，两个散热风扇分别安装在所述灯罩内部的两个侧面上，且所述灯罩用于安装散热风扇的两个侧面上均开设有多个散热孔。
[0018]在一些实施例中，每个所述脉冲氙灯组件还包括安装在所述灯罩的出光口处的若干个滤光片。
[0019]在一些实施例中，所述脉冲光源还包括外壳以及安装在外壳上的底板、透光玻璃、光阑，四个所述脉冲氙灯组件均安装在外壳内部；
[0020]四个所述脉冲氙灯组件的底面均安装在所述底板上，且四个所述脉冲氙灯组件对称分布，每个所述脉冲氙灯组件的长度方向均与底板的一个侧边平行；
[0021]所述透光玻璃及光阑均安装在与所述底板相对的一侧，且所述光阑安装在所述透光玻璃的外侧，所述光阑用于提升出光的均匀性。
[0022]本技术的有益效果是：本技术提供的脉冲太阳光模拟器，采用四个氙灯管的结构，大大提高了辐照面积；且氙灯管的安装稳定、散热性能好；且对于每个脉冲氙灯组件均通过标准太阳能电池片，采用光反馈的方案，采集其光强信号并反馈到控制设备，相比于采用电流反馈的方案，能更好地获取氙灯的模拟太阳光输出情况；因此，本技术能够大大提升太阳光模拟器的辐照度的稳定性、辐照强度、辐照面积等性能，能够测试大幅面的太阳能组件电池。
附图说明
[0023]图1为本技术提供的脉冲太阳光模拟器的外观示意图；
[0024]图2为图1中的脉冲太阳光模拟器的工作示意图；
[0025]图3a和图3b为挡光光阑的示意图；
[0026]图4为脉冲氙灯组件的外观示意图；
[0027]图5为脉冲氙灯组件的爆炸图；
[0028]图6为脉冲光源的外观示意图；
[0029]图7为脉冲光源的爆炸图；
[0030]图8为脉冲控制模块的模块连接示意图。
具体实施方式
[0031]为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本技术是如何实施的。
[0032]参照图1和图2所示，本技术提供了一种脉冲太阳光模拟器，包括电控模块、暗室20及脉冲光源10；暗室20为内部涂有吸光涂层的封闭腔体，用于提供光路通道并吸收有效辐照面之外的光线；脉冲光源10安装在暗室20的一端，用于作为模拟太阳光的光源，暗室20的另一端用于作为待测太阳能电池组件的测试面；脉冲光源10包括四个结构相同且对称分布的脉冲氙灯组件，每个脉冲氙灯组件均包括一个氙灯管2；暗室20内部还设置有若干个挡光光阑21；电控模块包括脉冲控制模块及测试控制模块，脉冲控制模块用于控制并监测脉冲光源10的工作，测试控制模块用于采集待测太阳能电池组件的相关数据，以完成测试。
[0033]进一步参照图3a和图3b所示，暗室20内部可设置两个挡光光阑21，用于拦截大角度的光线，以使得暗室20内的光路如图2所示，最终在测试面上形成2m*3m的光斑；暗室20内部的吸光涂层为黑色涂层，用于吸收300nm～1800nm光线，杜绝发散光线通过多路反射到辐照面，防止干扰。
[0034]进一步参照图4和图5所示，每个脉冲氙灯组件包括灯罩1、氙灯管2、反光体3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲太阳光模拟器，其特征在于，包括电控模块、暗室(20)及脉冲光源(10)；所述暗室(20)为内部涂有吸光涂层的封闭腔体，用于提供光路通道并吸收有效辐照面之外的光线；所述脉冲光源(10)安装在所述暗室(20)的一端，用于作为模拟太阳光的光源，所述暗室(20)的另一端用于作为待测太阳能电池组件的测试面；所述脉冲光源(10)包括四个结构相同且对称分布的脉冲氙灯组件，每个脉冲氙灯组件均包括一个氙灯管(2)；所述暗室(20)内部还设置有若干个挡光光阑(21)；所述电控模块包括脉冲控制模块及测试控制模块，所述脉冲控制模块用于控制并监测所述脉冲光源(10)的工作，所述测试控制模块用于采集待测太阳能电池组件的相关数据，以完成测试。2.根据权利要求1所述的脉冲太阳光模拟器，其特征在于，每个所述脉冲氙灯组件还包括一个设置在氙灯管(2)旁的标准太阳能电池片(16)；所述标准太阳能电池片(16)用于采集对应的氙灯管(2)的光强信号，并将其反馈到所述脉冲控制模块中。3.根据权利要求2所述的脉冲太阳光模拟器，其特征在于，所述脉冲控制模块包括主控模块(100)、氙灯驱动模块(400)、储能模块(200)及触发模块(300)；所述主控模块(100)分别与氙灯驱动模块(400)、储能模块(200)及触发模块(300)连接，所述主控模块(100)用于接收外部接口信号，并向其他各模块发送控制指令，以及采集其他各模块产生的各类信号；所述氙灯驱动模块(400)包括四个氙灯驱动子模块(401)及对应的四个恒流控制电路(402)，每个所述恒流控制电路(402)用于根据标准太阳能电池片(16)反馈的光强信号以及主控模块(100)提供的基准信号，控制对应的氙灯驱动子模块(401)输出电流到对应的氙灯管(2)；所述储能模块(200)包括四组超级电容组(201)，所述触发模块(300)包括四个触发单元(301)，每个触发单元(301)从对应的超级电容组(201)取电，用于产生高压脉冲，以点亮对应的氙灯管(2)。4.根据权利要求2所述的脉冲太阳光模拟器，其特征在于，每个所述脉冲氙灯组件还包括灯罩(1)、反光体(3)、绝缘板(4)及两个灯座(...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁官元，甘齐顺，王玉才，刘海波，朱光波，袁五辉，魏晏，
申请(专利权)人：武汉爱疆科技有限公司，
类型：新型
国别省市：