一种太阳能电池标准片的恒温控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种太阳能电池标准片的恒温控制系统。


背景技术：

2.太阳能生产企业一般需要将其生产的太阳能电池片进行性能测试，测试后的性能数据作为出厂的依据，测试的时候需要使用太阳能电池标准片对被测太阳能电池片进行校准。
3.传统的太阳能电池标准片有着各种不稳定因素，比如不同的环境温度会造成输出的不一致，这样测出来的电池片的性能数据便会有误差，导致测试结果不够准确。因此需要对太阳能电池标准片的环境温度进行统一。
4.传统的温度控制技术往往涉及加热和冷却。加热方案通常采用将电能或化学能转换为热能的方法，然后针对不同的情况使用不同的冷却方法，例如风冷、水冷和压缩制冷等。但这种控温方式，一般都需要冷凝剂，尤其化学冷凝剂往往还会造成环境污染，而且仪器的体积和重量往往也比较大，压缩制冷还存在不同程度的振动和噪音问题。
5.因此，有必要研究一种新的太阳能电池标准片的恒温控制系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提供了一种太阳能电池标准片的恒温控制系统，能够通过半导体制冷片实现太阳能电池片工作环境的制冷、制热，从而实现恒温工作。
7.本实用新型提供太阳能电池标准片的恒温控制系统，其特征在于，所述系统包括太阳能电池标片盒、半导体制冷片、散热片、风扇、控温电路板以及与所述太阳能电池标片盒连接的光强电压采集设备；
8.所述太阳能电池标片盒与所述半导体制冷片相邻设置；所述控温电路板与所述半导体制冷片双向控制连接；
9.所述太阳能电池标片盒内设有温度采集设备，所述温度采集设备与所述控温电路板连接；
10.所述散热片和所述风扇与所述半导体制冷片相邻设置，且所述散热片和所述风扇均与所述控温电路板连接。
11.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述太阳能电池标片盒包括盒体、标片盒电路板、滤光片和标定过的太阳能电池片；
12.所述盒体为上开口结构，所述滤光片固设在所述盒体的开口处；
13.所述标片盒电路板设于所述盒体内，所述太阳能电池片设于所述滤光片和所述标片盒电路板之间，且所述太阳能电池片与所述标片盒电路板连接。
14.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述温度采
集设备设于所述标片盒电路板上。
15.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述温度采集设备为热敏电阻。
16.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述滤光片为增透型玻璃片。
17.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述标片盒电路板包括放大器，所述放大器分别于所述太阳能电池片以及所述光强电压采集设备连接。
18.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述光强电压采集设备为六位半万用表。
19.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，
20.所述控温电路板包括主控模块、供电模块、半导体制冷模块和通讯模块；
21.所述供电模块与所述主控模块连接；
22.所述半导体制冷模块和所述通讯模块与所述主控模块连接。
23.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括上位机，所述上位机与所述控温电路板连接。
24.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述系统还包括上位机，所述上位机与所述光强电压采集设备连接。
25.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点或有益效果：与传统的蒸汽压缩制冷相比，半导体制冷具有显著的优势：不需要使用冷凝剂，不会造成环境的污染，可以节省仪器的体积和重量，无任何振动、噪音，维修起来方便可靠；
26.上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型可以通过正、反接电源线来改变工作的电流方向，从而控制制冷片以达到升温或降温两种不同的目的；制冷、制热速度快，且可以通过调整工作电压的大小来控制温变速度，控制简单可靠；
27.上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型可以使用日常生活中的常规电源，工作电压和电流可在范围内进行调整，半导体的制冷温差可达20-150度，具有控温范围大的优点。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
29.图1是本实用新型一个实施例提供的太阳能电池标片盒结构示意图；
30.图2是本实用新型一个实施例提供的太阳能电池标准片的恒温控制系统的结构图；
31.图3是本实用新型一个实施例提供的太阳能电池标准片的恒温控制系统的工作流程图；
32.图4是本实用新型一个实施例提供的控温电路板原理框图。
33.其中，图中：
34.1、滤光片；2、外壳；3、标片盒电路板；4、底板；5、第一孔；6、第二孔；7、太阳能电池标片盒；8、半导体制冷片；9、散热片；10、风扇；11、控温电路板。
具体实施方式
35.为了更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
36.应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。“第一”、“第二”和“第三”仅是为了区别做出的指代描述。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
38.本实用新型的目的，就是为了解决太阳能电池标准片在测试时候的不精准性，使得太阳能电池片在测试的时候可以使得环境温度统一，更加精准地测量出数据，来得出更准确的实验结果。对比普通的太阳能电池标准片，本产品采用铝合金外壳，具有加工性能佳、抗腐蚀性好、韧性高以及加工后不变形等优点，在加工完成后，表面进行绝缘处理并喷上黑漆来增加其抗氧化性和抗腐蚀性。
39.太阳能电池标片盒7，如图1所示，包括位于底部的底板4、设于底板上的标片盒电路板3、外壳2和滤光片1。外壳2套设在电路板3外周，底部与底板4连接，顶部设有滤光片1。标定过的太阳能电池片设置在标片盒电路板3的上方、滤光片1的下方。使用时，太阳能电池片与电路板电性连接。
40.在本实用新型一个实施例中，标片盒电路板包括pt100热敏电阻以及放大器。放大器与太阳能电池片连接，用于对太阳能电池片在光照下产生的电信号进行放大，然后再传输到后续设备中进行读取、处理。热敏电阻主要用于监测环境温度。
41.具体地，滤光片1可以选用玻璃片，主要作用是用来滤光。本实用新型中外壳2和底板4的材质均为铝合金材质，且外部进行了绝缘和喷漆的处理。
42.更具体地，底板4的一端设有接线块，接线块上设有两个过孔，第一孔5和第二孔6。底板和外壳组装好后，外壳上与第一孔5以及第二孔6对应的位置均设有细小过孔。两组导线分别通过第一孔5和第二孔6与热敏电阻以及放大器连接。一组导线用于将热敏电阻的测量信号导出，另一组导线用于将放大器放大后的太阳能电池片光转电信号传输出去。该光转电信号为光能转换为电能后的电压信号。标片盒电路板3正常工作所需的供电线同样可以通过上述的两个过孔中的一个来实现设置和连接。
43.如图2所示，本实用新型太阳能电池标准片的恒温控制系统主要包括5个部分，最上面的就是太阳能电池标片盒7(图中的7)，下面是半导体制冷片(图中的8)，在半导体制冷
片的下方则是散热片(图中的9)，还有一个风扇方便内部散热(图中的10)，当制冷片制热升温之后内部温度会升高，再次需要制冷的时候残留在温控盒内部的热量无法被全部吹走，因此需要一个风扇来进行内部散热，在旁边有一块半导体制冷片的控温电路板(图中的11)，用来控制半导体制冷片的制冷或放热。本实用新型可以通过反接电源线的方式来改变工作的电流方向，从而控制半导体制冷片的工作状态，以达到升温或降温两种不同的目的，控温电路板内部模块连接如图4所示，分为四个模块：主控模块，供电模块，半导体制冷模块，通讯模块。工作流程如图3流程图所示，供电模块来给各个模块进行供电从而进行工作，通讯模块主要是上位机和单片机进行通信，发送指令，主控模块由单片机来对半导体制冷片和通讯模块进行连接和回复，有一个温度芯片来感受温控盒内部温度，然后由上位机进行控制，当温度低于或者高于一个设定温度时，进行升温或降温；半导体制冷片温度调整的反应灵敏，制冷和加热的速度可以通过工作电压的大小来进行控制，操作简单，体积小、便携；且可以使用日常生活中的常规电源，工作电压和电流可在范围内进行调整；制冷温差可达20-150度范围等优点。
44.半导体制冷片的工作原理是当tec半导体制冷片两端接上控温电路板后，通过一个电压12v以下、电流6a以下的电源进行通电，上电工作正向电流时温控面吸收热量，达到升温的目的，散热面散放热量，达到制冷的目的；当两根接线反接时，电流方向相反，温控面散发热量，达到制冷的目的，散热面吸收热量，达到升温的目的。在整个工作的过程中，半导体制冷片相当于一个热箱，热量的吸收和散发会导致温度的变化，从而半导体制冷片可以用来达到温控的目的。
45.本实用新型的测试方法是：先把太阳能电池标片盒如图1中所示的结构搭建起来，再通过模拟太阳能光照照向太阳能电池片，此时光照通过标片盒的滤光片1，照射到太阳能电池片以及相连的电路板上，通过一个内部放大器转换成可读取的电压信号，再通过三线制的方法连接到六位半万用表上读取出光强电压。
46.同时，控温电路板与热敏电阻连接，实时采集太阳能电池标片盒内的环境温度，控温电路板内的cpu判断该环境温度是否在预设环境温度范围内；若在，则不进行操作；若不在，判断当前环境温度高于预设环境温度范围还是低于预设环境温度范围；若高，则进行冷却，若低，则进行加热升温，从而使得测试环境在同一温度下。
47.在本实施例中，恒温控制系统还包括上位机，上位机和控温电路板以及六位半万用表连接，一方面用于与预设环境温度范围进行重新设定，另一方面用于读取控温电路板的当前数据进行显示、储存、分析等处理，例如当前环境温度、当前的预设环境温度范围以及读取的实时光强电压等。
48.以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。