双玻IV测试仪的制作方法

本发明属于光伏组件测试设备，具体涉及双玻iv测试仪。

背景技术：

1、随着全球光伏产业快速发展，双面双玻光伏组件因更高的发电效率和更长的使用寿命，已逐渐成为市场主流产品。与传统单面组件不同，双面双玻组件正反两面均采用玻璃封装，背面可接收地面反射光和环境散射光发电，发电量可提升10%～30%。

2、iv特性测试是评估光伏组件电性能、诊断组件故障的核心手段。iv曲线测试仪通过对光伏组件施加可变负载，扫描得到完整的电流-电压特性曲线，从中提取开路电压、短路电流、最大功率、最大功率点电压、最大功率点电流、填充因子、转换效率等关键参数。

3、目前市场上的便携式iv测试仪主要存在以下不足：

4、（1）现有测试仪测试双面双玻组件时，需在组件背面加装遮光板遮挡背面入射光，将双面组件当作单面组件进行测试。该方法需要额外配备遮光设备，现场操作极为不便，测试效率低下；且遮光效果受安装方式和环境散射光影响，难以保证完全遮光，导致测试结果存在系统误差，无法准确反映组件真实的正面发电性能。

5、（2）主流便携式iv测试仪量程为1500v/20a，无法满足1500v系统高压组串和半片、叠瓦等大电流组件的测试需求。低温条件下组串开路电压可达1800v以上，半片组件工作电流可达20a以上，现有量程已无法覆盖。

6、（3）现有测试仪通常要求在800w/m2以上辐照条件下测试，低辐照环境下因辐照度不足，iv曲线畸变严重，测试结果误差大，无法进行有效测试，严重限制了现场测试的时间窗口。

7、（4）现有测试仪多为单次手动测试模式，无法对组件进行长时间连续监测，难以评估组件在不同辐照和温度条件下的性能变化，也无法自动计算电站pr值等长期运行指标。

8、（5）现有测试仪通常仅支持单路辐照计，且需要手动校准参数，操作复杂；对于双面组件测试，需要同时测量正反两面辐照度，单路辐照计无法满足需求。

9、因此，针对上述技术问题，有必要提供双玻iv测试仪。

10、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供双玻iv测试仪，其能够解决上述背景技术的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一具体实施例提供的技术方案如下：

3、双玻iv测试仪，包括主控单元、自适应宽量程电子负载模块、多通道同步采样单元、至少两路辐照计接口、温度采集模块、人机交互单元、本地存储模块、无线通讯模块和内置供电电池。

4、所述自适应宽量程电子负载模块与所述主控单元和待测组件相连，所述自适应宽量程电子负载模块包括多档位电阻阵列和开关矩阵，用于在0～2000v电压量程和0～40a电流量程内提供可变负载。所述多通道同步采样单元分别与所述主控单元、所述自适应宽量程电子负载模块、所述辐照计接口和所述温度采集模块连接，用于同步采集电压、电流、辐照度和温度信号。所述至少两路辐照计接口用于分别连接正面辐照计和背面辐照计。所述主控单元在iv扫描开始时同步获取正面辐照值和背面辐照值，并根据正面辐照值、背面辐照值以及待测组件的双面比参数，从实测iv数据中确定纯正面发电参数，同时控制所述人机交互单元显示和/或存储测试结果。

5、在本发明的一个或多个实施例中，还包括组件数据库存储模块，所述组件数据库存储模块预存多种组件型号的修正参数，所述人机交互单元设有双面组件测试模式选项，所述主控单元在双面组件测试模式下调用组件数据库存储模块中对应组件型号的双面比参数和温度系数，用于对测试结果进行标准测试条件转换。

6、在本发明的一个或多个实施例中，所述自适应宽量程电子负载模块包括至少两个量程档位，其中，第一档位为0～1000v/0～20a，第二档位为0～2000v/0～40a，所述主控单元在扫描前对组件进行预检测，获取开路电压和短路电流，并根据预检测结果自动选择量程档位。

7、在本发明的一个或多个实施例中，所述多档位电阻阵列包括多个二进制加权功率电阻和高速开关，所述主控单元通过控制开关矩阵中各开关的通断来改变负载阻值，实现至少2048个扫描点的iv曲线扫描。

8、在本发明的一个或多个实施例中，所述多通道同步采样单元包括模数转换器和基线动态补偿电路，所述主控单元根据当前辐照度调节模数转换器的采样积分时间和滤波参数，以在低辐照条件下抑制噪声。

9、在本发明的一个或多个实施例中，所述主控单元在当前辐照度低于预设阈值时进入低辐照测试模式，在低辐照测试模式下，所述主控单元控制所述多通道同步采样单元延长采样积分时间，并控制所述自适应宽量程电子负载模块降低扫描速度，待iv曲线稳定后再进行后续处理。

10、在本发明的一个或多个实施例中，还包括定时器模块，所述主控单元根据用户设定的测试间隔，周期性地自动启动iv测试，并将辐照、温度、iv特征参数按时间序列存储于所述本地存储模块，以及根据所述时间序列自动计算系统性能比。

11、在本发明的一个或多个实施例中，所述辐照计接口还用于读取辐照计内置存储芯片中的校准信息，所述主控单元根据校准信息自动识别辐照计型号并调用对应校准系数，自动分配正面通道和背面通道。

12、在本发明的一个或多个实施例中，所述内置供电电池为锂电池，所述测试仪还包括充电管理电路，所述主控单元在测试过程中控制待测组件通过测试回路为锂电池充电，实现测试回路与充电回路的复用。

13、在本发明的一个或多个实施例中，还包括高压隔离保护电路，所述高压隔离保护电路的隔离电压不低于4000v。

14、与现有技术相比，本发明的双玻iv测试仪具有以下技术效果：

15、（1）无需在组件背面加装遮光板即可准确测量正面发电性能，正面stc功率测试误差可控制在±3%以内，相比传统遮光法精度提升明显；单块组件测试时间缩短约50%。

16、（2）实现0～2000v电压量程和0～40a电流量程，可全面覆盖1500v系统高压组串和半片、叠瓦等大电流组件的测试需求。

17、（3）有效测试辐照范围扩展至100w/m2以上，单日有效测试时间大幅延长，尤其适合高纬度地区或多云天气下的检测工作。

18、（4）支持最短20秒间隔的连续自动iv测试，可自动计算pr值，为电站运维评估提供更全面的数据支撑。

19、（5）支持多路辐照计同时接入，自动识别型号并加载校准参数，无需手动设置，操作更加简便。

20、（6）多级高压隔离设计确保操作安全，内置锂电池支持长时间户外工作。

1.双玻iv测试仪，其特征在于，包括：主控单元、自适应宽量程电子负载模块、多通道同步采样单元、至少两路辐照计接口、温度采集模块、人机交互单元、本地存储模块、无线通讯模块和内置供电电池；

2.根据权利要求1所述的双玻iv测试仪，其特征在于，还包括组件数据库存储模块，所述组件数据库存储模块预存多种组件型号的修正参数，所述人机交互单元设有双面组件测试模式选项，所述主控单元在双面组件测试模式下调用组件数据库存储模块中对应组件型号的双面比参数和温度系数，用于对测试结果进行标准测试条件转换。

3.根据权利要求1所述的双玻iv测试仪，其特征在于，所述自适应宽量程电子负载模块包括至少两个量程档位，其中，第一档位为0～1000v/0～20a，第二档位为0～2000v/0～40a，所述主控单元在扫描前对组件进行预检测，获取开路电压和短路电流，并根据预检测结果自动选择量程档位。

4.根据权利要求3所述的双玻iv测试仪，其特征在于，所述多档位电阻阵列包括多个二进制加权功率电阻和高速开关，所述主控单元通过控制开关矩阵中各开关的通断来改变负载阻值，实现至少2048个扫描点的iv曲线扫描。

5.根据权利要求1所述的双玻iv测试仪，其特征在于，所述多通道同步采样单元包括模数转换器和基线动态补偿电路，所述主控单元根据当前辐照度调节模数转换器的采样积分时间和滤波参数，以在低辐照条件下抑制噪声。

6.根据权利要求5所述的双玻iv测试仪，其特征在于，所述主控单元在当前辐照度低于预设阈值时进入低辐照测试模式，在低辐照测试模式下，所述主控单元控制所述多通道同步采样单元延长采样积分时间，并控制所述自适应宽量程电子负载模块降低扫描速度，待iv曲线稳定后再进行后续处理。

7.根据权利要求1所述的双玻iv测试仪，其特征在于，还包括定时器模块，所述主控单元根据用户设定的测试间隔，周期性地自动启动iv测试，并将辐照、温度、iv特征参数按时间序列存储于所述本地存储模块，以及根据所述时间序列自动计算系统性能比。

8.根据权利要求1所述的双玻iv测试仪，其特征在于，所述辐照计接口还用于读取辐照计内置存储芯片中的校准信息，所述主控单元根据校准信息自动识别辐照计型号并调用对应校准系数，自动分配正面通道和背面通道。

9.根据权利要求1所述的双玻iv测试仪，其特征在于，所述内置供电电池为锂电池，所述测试仪还包括充电管理电路，所述主控单元在测试过程中控制待测组件通过测试回路为锂电池充电，实现测试回路与充电回路的复用。

10.根据权利要求1所述的双玻iv测试仪，其特征在于，还包括高压隔离保护电路，所述高压隔离保护电路的隔离电压不低于4000v。