[发明专利]一种太阳能组件测试方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电学测试方法及其装置，具体涉及一种用于测试太阳能组件性能的测试方法，以及用以实现该测试方法的测试装置。

背景技术

当前化石能源逐渐枯竭，由于太阳光的普遍性、长久性和廉洁性，阳光发电将是未来能源组成的一个重要来源。光伏电站是利用太阳能电池的光伏特性，接受辐射阳光，产生光生电流，通过调、变、存贮、分配等供给各种负载使用的一种能源生产装置，其基本组成为：①太阳电池组阵；②贮电设备；③充放电、逆变控制调解器；④输、送、配电设备。其中，太阳电池组阵(亦或称为太阳能组件)，由串、并联的太阳能电池板及支架等组成，负责接收太阳辐射，产生光伏电能，是电站的核心部件，其性能的优劣直接决定电站的产生能源的能力。

目前，对太阳能组件性能的测试方法有多种，如中国发明专利所公布的《多路光伏电池性能实时测试方法》(CN1769886)，由计算机发出的控制信号到数据采集卡，数据采集卡发出驱动信号驱动电子负载，电子负载给连接在电子负载两端的被测光伏电池施加一个由负到正的电压，通过四线测试法中的电流测量线测出被测光伏电池与电流线的回路中变化的电流，电压测量线测出对应每一个电流值的电池端电压，依次改变电子负载值，测出相应的电压与电流值，最后得到电池伏安曲线(I-V曲线)的测量数据。通过测得的I-V曲线，可推算出组件其他参数，包括Isc、Voc、Pm、Im、Vm、FF、Ef、Rs、Rsh等，实现对被测组件性能的测试。

然而，上述对组件的测试，适用于对电站建立后的组件日常维护，在建站前的可行性论证阶段，首要考虑的是电站位置的选取及组成电站所需的组件数量，其中，电站选址需考虑自然地理条件：气象数据(太阳辐射能资源等)，经度、纬度、海拔、地质、地震、洪水、气温、风速、年最长阴雨天数、雷暴雨、沙尘暴、冰雹、空气洁净度(酸雨)、环境影响等，根据当地的太阳能辐射照度(就我们地球表面来说，按日照强度最大为1000w/m²，平均约为710w/m²)，年日照量＝平均日照强度×年日照时间，计算太阳能电池的需要量；同时，跟据当地太阳辐射量、气象和地理资料、系统的效率和要求、负载日耗电量估算太阳能电池的容量；另一方面，由于当地气候的变化或是负载的变化，检测已建立的电站是否仍符合原设计要求，根据当地自然条件能否扩容等问题，以目前的测试方法及测试装置无法在被测现场一次完成，需测得数据返回基地反复计算后得出。

发明内容

本发明目的是提供一种太阳能组件测试方法，采用该方法可在被测地直接得出建站所需数据，估算电站的使用率及建站的合理性。

本发明的另一目的是提供一种太阳能组件测试装置，采用该装置以实现可在被测地直接得出建站所需数据，估算电站的使用率的测试方法，测试方便、快速。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种太阳能组件测试方法，包括如下步骤：

a.利用太阳光作为检测光源，测得太阳能组件的性能参数；

b.通过GPS全球定位系统获得被测地的经度与纬度；

c.根据步骤b中的经、纬度，通过GPS全球定位系统调用气象数据，得到被测地全年的光照及温度数据；

d.结合步骤a与步骤c获得的数据，计算出待测太阳能组件在被测地全年的发电量。

上述技术方案中，步骤a中测试太阳能组件性能的方法可采用现有技术，如光伏电池测试标准规定的四线测试法，通过传感器测得与被测太阳能组件两端的电子负载的电压及电流值，依次改变电子负载值，测出相应的电压与电流值，绘制成组件的伏安曲线(I-V曲线)，然后与温度、照度传感器测得数据相拟合、转换，计算出被测组件的各项性能参数，其中，与目前最常见的室内测试不同的是，采用太阳光作为检测光源，而不是采用人造模拟太阳光；

所述步骤b通过GPS全球定位系统，确定被测地的经、纬度，有利于确定太阳能电池板的安装倾角以及方位角，从而可有效的利用太阳辐射，达到充分利用太阳能源的作用；并且，由于GPS全球定位系统中，收集有全球各地的气象数据，因而，可以结合步骤b与c，根据获得的经、纬度调用NASA(美国航天局)气象数据库内存贮的该地区的气象数据以及太阳辐射情况，通过计算机软件程序的计算(该计算软件可采用现有技术)，推算出被测地全年的发电量，即被测太阳能组件在被测地的发电能力，该数据为电站的前期设计提供科学的依据(预测组件或电站的发电情况)，而对于已建成的电站来说，该测试可用于检测被测电站的建设合理性，能否充分利用当地的太阳能源，以及作为是否需要进行扩建的依据等。