[实用新型]一种太阳能电池输出特性监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池监测装置，特别涉及一种太阳能电池输出特性监测装置。 

背景技术

太阳能电池的输出特性会随着光照强度和工作温度的变化而产生非线性变化。在实际应用中，为了提高太阳能电池的发电效率，需要获取太阳能电池的功率输出特性。现有太阳能电池输出特性的研究主要集中于理论建模，缺少大量真正的实验数据来进行验证。 

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提出了一种太阳能电池输出特性监测装置，可灵活、精确地对太阳能电池的输出特性进行长期监测，并将采集到的实验数据实时地通过串口进行输出。 

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为： 

一种太阳能电池输出特性监测装置，包括与输入端连接的电压测量电路A、电流测量电路1和状态切换电路2；状态切换电路2与反激升压电路3连接；反激升压电路3与电压测量电路B和输出端连接；微控制单元4与状态切换电路2、反激升压电路3、电压测量电路A、电流测量电路1、电压测量电路B、温度测量信号输入电路5、串口信号输出电路6和LED电路7分别连接；电源电路8与状态切 换电路2、反激升压电路3、电压测量电路A、电流测量电路1、电压测量电路B、微控制单元4、温度测量信号输入电路5、串口信号输出电路6和LED电路7分别连接并为其供电。 

所述的状态切换电路2包括可被微控制单元4控制其开关的MOSFET1和MOSFET2，及TC4427A驱动电路和三极管放大驱动电路。 

所述反激升压电路3有一可被微控制单元4灵活调节其PWM占空比的MOSFET3驱动电路。 

本实用新型的有益效果是：可长时间、连续地、精确地监测太阳能电池的输出特性，并将得到的数据实时地通过串口输出。 

附图说明

图1为太阳能电池输出特性监测装置结构框图。 

图2为状态切换电路结构示意图。 

图3为反激升压电路结构示意图。 

图4为电源电路结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理及工作原理做进一步详细说明。 

如图1所示，本实用新型的结构原理为： 

一种太阳能电池输出特性监测装置包括与输入端连接的电压测量电路A、电流测量电路1和状态切换电路2；状态切换电路2与反激升压电路3连接；反激升压电路3与电压测量电路B和输出端连 接；微控制单元4与状态切换电路2、反激升压电路3、电压测量电路A、电流测量电路1、电压测量电路B、温度测量信号输入电路5、串口信号输出电路6和LED电路7分别连接；电源电路8与状态切换电路2、反激升压电路3、电压测量电路A、电流测量电路1、电压测量电路B微控制单元4、温度测量信号输入电路5、串口信号输出电路6和LED电路7分别连接并为其供电。 

所述的状态切换电路2包括可被微控制单元4控制其开关的MOSFET1和MOSFET2，及TC4427A驱动电路和三极管放大驱动电路。 

所述反激升压电路3有一可被微控制单元4灵活调节其PWM占空比的MOSFET3驱动电路。 

本实用新型的工作原理为： 

如图2所示，状态切换电路2，包括MOSFET1、MOSFET2、TC4427A驱动电路和三极管放大驱动电路。输入端接MOSFET1和MOSFET2，TC4427A驱动电路接MOSFET2，三极管放大驱动电路接MOSFET1，MOSFET1接输出端。MOSFET1是P沟道MOSFET，采用IRF5210，并通过两个三极管组成的驱动电路对来自微控制单元4的控制信号进行放大。MOSFET2是N沟道MOSFET，采用IRFS4321，并采用MCP14E4芯片进行驱动。微控制器单元4通过控制MOSFET驱动电路，间接控制MOSFET1和MOSFET2使电路处于短路、开路和正常导通状态。当MOSFET1关断，MOSFET2导通时，电路处于短路状态，电流测量电路1将测得太阳能电池的短路电 流，并传给微控制单元4；当MOSFET1关断，MOSFET2关断时，电路处于开路状态，电压测量电路A将测得太阳能电池的开路电压，同样传给微控制单元4；当MOSFET1导通，MOSFET2关断时，电路处于正常导通状态。