[发明专利]一种光伏组件入射角影响因子测试装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏测试装置及测试方法，尤其涉及一种光伏组件入射角影响因子测试装置及方法，属于太阳能光伏组件技术领域。

背景技术

太阳能作为一种低碳可再生能源，正在世界范围内蓬勃发展，各国安装量逐年增长。光伏系统通过安装光伏组件接收太阳光能源将太阳能转化为直流电，再通过光伏逆变器将直流电转换为交流电。光伏组件的发电量直接影响到光伏电站拥有者的收益，行业内专业的公司机构都在进行组件高发电量的提升研究。

光伏组件发电量的高低受到很多因素的影响，如：电池片工艺、组件材料、生产工艺等。光伏组件在应用中，受日出日落的影响，每一时刻照射在光伏组件表面上的光线入射角都不同。入射角是指光伏组件安装后所在平面的法线与太阳光入射线的角度，用θ表示。入射角影响因子是指入射角对光伏组件性能影响程度的定义，用t(θ)来表示。不同的入射角时入射角影响因子的值不同，但有一定的规律性。不同工艺、材料的光伏组件在不同的入射角下表现出不同的发电性能。为更好的研究和掌握入射角对光伏组件性能的影响，提升光伏组件的发电性能，需要设计一种光伏组件入射角影响因子的测试方法和装置，实时、动态地测量用于分析研究不同太阳光入射角度对组件发电性能的影响。目前，鲜见该类测试方法和测试装置。

发明内容

本发明针对现有技术中，测量太阳能入射角与光伏组件发电性能的方法复杂，人为干扰因素多，测量结果偏差较大等技术问题，提供一种光伏组件入射角影响因子测试装置，简化测量步骤，使测量结果更加精确；本发明的另一方面，还提供一种光伏组件入射角影响因子测试方法。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种光伏组件入射角影响因子测试装置，包括具有俯仰角驱动和转角驱动的双轴跟踪支架，待测试的光伏组件安装在双轴跟踪支架上，其特征在于：在所述光伏组件的背面设置有温度传感器；在所述双轴跟踪支架上设置有气象跟踪测量仪、总辐照表、倾角测量仪和组件短路电流测试模块，所述气象跟踪测量仪包括光传感器，直射光传感器和直射光法面倾角测试仪，气象跟踪测量仪根据光传感器测试反馈实时跟踪太阳，由直射光传感器检测直射光辐照，由直射光法面倾角测试仪测试入射光法面与水平面的夹角β；所述总辐照表进行总辐照的实时测量和累计测量；所述倾角测量仪实时测量光伏组件安装面与水平面的夹角α；所述组件短路电流测试模块用于测量入射角为θ时组件的实际短路电流值；还包括一用于采集记录数值、运算和输出控制指令的采集控制柜。

进一步地，所述采集控制柜包括用于采集记录数值的多通道数据采集仪和用于运算并输出控制指令的工控机。

进一步地，在每一光伏组件的背面间隔地设置有数个温度传感器。

进一步地，所述双轴跟踪支架上设置有一安装座，该安装座的安装面与光伏组件的安装面在同一平面上，所述气象跟踪测量仪、总辐照表和倾角测量仪均安装在该安装座上。

本发明的另一方面，还提供一种光伏组件入射角影响因子测试方法，包括如下步骤：

S1：将待测试的光伏组件安装于测试装置的双轴跟踪支架上；

S2：接入并检查温度传感器、气象跟踪测量仪、总辐照表和倾角测量仪、组件短路电流测试模块，检查各传感器、仪表及功能模块与采集控制柜中的工控机的通讯是否正常；

S3：通过采集控制柜调控双轴跟踪支架的俯仰角和转角，直至固定在需要测试的入射角θ位置；

S4：利用采集控制柜中的多通道数据采集仪同步自动记录组件温度、总辐照、直射光辐照、组件Isc(短路电流)值；

S5：调整双轴跟踪支架其它入射角角度，重复以上步骤进行测量，工控机通过下述计算公式自动计算并显示该入射角角度下的入射角影响因子t(θ)：