Gsolar 太阳能组件测试仪使用说明书9A

太阳能模拟器 组件测试仪 安装、运行和维护手册 陕西众森电能科技有限公司 二零零八年九月 引言 本手册用于提供XJCM系列太阳能电池测试仪的安装、操作、维护以及故障检修有关的应用知识。 建议在客户工厂安装前先阅读本手册全文 概述 XJCM太阳光模拟器（如图1-1所示）用于在模拟AM1.5全程陆地条件下测试太阳电池组件。该系统采取独特的下打光模式，利用氙灯模拟太阳光，其光谱与太阳光谱紧密相配。光谱经仔细过滤，符合ASTM E-927 A级要求以及国际光谱分布。 图 1-1    XJCM-9A模拟器 计算机控制的电子负载自动改变负载，绘制出电流-电压（I-V）曲线。测试期间对组件温度进行测量，实现I-V数据的温度补偿。 XJCM系列模拟器配有一个计算机系统，用于控制模拟器的运行并处理太阳能电池组件的性能数据。通过计算机软件设置组件测试条件，同时提供数据显示选项。 XJCM组件测试仪，主要型号XJCM-9A/8A的通用规格，请参阅下表。 表1-1 型号 XJCM-8A XJCM-9A 最大组件测试尺寸 长度 200cm 200cm 宽度 100cm 100cm 光源 灯管类型 进口氙灯 进口氙灯 测量类型 单闪 两次闪光 光谱 AM 1.5 AM 1.5 光谱等级 B级 A级 灯管寿命 300,000 次 300,000 次 光强范围 70 - 120 mW/cm2 20 - 120 mW/cm2 脉冲宽度 10ms 2x10ms 光强不均匀性 <3% <2% 电子负载 电压 0-50V 0-50V 电流 0-10A 0-10A 精确度 0.5% 0.5% 电源 电源 单向, 190-240V, 50/60 Hz   最大功率 4 kW 4 kW 平均耗能 1 kW/h 1 kW/h 系统尺寸 重量 700 kg 700 kg 长x宽x高 2,500 × 1,500 × 900 mm         通用规格 项目 规格 工作温度 0~55℃ 储存温度 -25~75℃ 工作湿度 5~95%RH，无冷凝 储存湿度 5~95%RH，无冷凝 工作环境 无腐蚀性气体     标准术语及定义 本手册使用的一系列XJCM系列模拟器光电术语及其定义见表1。 表 2-1        I-V曲线定义 符号 参数/定义 单位 Voc 开路电压是指辐射条件下，零电流流入或流出正负极时这些电极之间的电势。 伏特 Isc 短路电流是指照明条件下，零电压出现在正负极时这些电极之间的电流。 安培 Pm 最大功率是指电流与电压乘积最大时的电力输出。 瓦特 Vm 最大功率时的电压 伏特 Im 最大功率时的电流 安培 Pl 指定的这点对应的功率 瓦特 Vl I-V曲线上指定一点的电压 伏特 Il 指定的这点所对应的电流 安培 Rs 太阳能电池组件的串联电阻 欧姆 Rsh 太阳能电池组件的并联电阻 欧姆 Eff 组件或电池效率是指在最大功率点运行的太阳电池组件或电池产生的功率与入射功率之比。 % FF 填充因数是最大功率与Isc和Voc乘积的比。 %   环境温度     电池板温度     标准温度         安全 本手册使用的和/或机器上贴附的一系列安全定义和符号见表2。 表 3-1    安全定义和符号 标志要求在标志旁边的参考电池不能被覆盖 表示如不避免这一潜在的危险情况，可能会 导致中度的人员伤害。 由于产品机箱有高压配件，为避免危险，非 专业人员请勿随意打开机箱     安全预防 以下安全预防措施旨在保护人员维修或操作模拟器时的安全。 表 3-1        安全预防措施 由于存在高压气体，氙气灯可能会发生剧烈爆炸。处理和弃置时应极其谨慎。应关闭电源及气动，处理氙气灯时，务必戴上安全眼镜。 更换氙气灯或在装置内部进行维修前断开所有AC电源。电源接通时，机器内存在高压，会造成人员伤亡。氙气灯附近的电子部件上存在高压。不要试图通过常规测试设备测量这些部件上的电压。切勿在没有防护屏或防护罩的电气部件上操作。 长时间运行后，照明区域内的一些内部位置会变热。维修前应留有足够的冷却时间或穿戴防护服。 灯会产生紫外辐射。避免长期接触。灯打开时，切勿直视。请用一些薄片遮盖模拟器。 切勿将电子负载与连续光源（如太阳或白炽灯）一起使用。XJCM模拟器的需要避免其他光源的影响，否则设备提供的防护功能可能会削弱。 氙气灯闪光时会产生少量臭氧，通风不良处可能需要排气。   设施要求 表5中所述的公用设施要求是确保模拟器正确运行的必要条件。 表3-2        公用设施要求 公用设施要求 电力 190-240 VAC、10A、50/60 Hz、单相     系统描述 以下段落描述了XJCM系列模拟器的主要部件以及它们在测试过程中的任务。 计算机系统描述 XJCM系列模拟器内的计算机系统（如图5-1）控制模拟器的运行，并处理太阳能电池组件的性能数据。该计算机系统包含一个计算机（PC）主机、液晶显示器、键盘、光驱、专用测试软件及打印机。 控制功能包括启用氙气灯、设置灯强度、设置电子负载电流等级（2.5A、10A）、设置电子负载电压等级（10V、50V或 100V）以及设置测量组件时的辐照度水平。数据处理功能包括以多达400个数据点的形式输出组件I-V曲线。曲线的图形显示、计算、所有重要性能参数的显示以及运行标题、操作员、运行ID、时间、日期、辐照度和温度的显示都可以在屏幕上进行，操作员/管理员界面可以看见。操作简单的菜单驱动式软件使组件数据可以根据任何温度校正、打印出来并保存。 灯路控制板与总控制板 XJCM系列太阳光模拟器采用两个氙灯模拟太阳光，分别由两块灯路控制板来控制，灯路控制板是调节光强，闪光时间的控制器，接受来自总控制板的测试信号，总控板受计算机系统控制用于传递测试信号。 灯路控制板和总控制板的图解见下图4-1和4-2。 灯控制板 图4-1 总控制板 图4-2 氙气灯与光谱过滤器 氙气灯用于在受控环境下给光电池提供模拟太阳光。氙气灯（图5-4）能够均匀地产生波长范围为400-1100nm的光线，并满足ASTM E-927的辐照度要求。在最大面板面积上能够达到±2%的均匀度。测试平面上的辐照均匀度受灯位置的影响。为了确保最佳光线均匀度，用户不得试图对灯的安装高度进行变动。 氙气灯 图4-3 对氙气灯泡的光谱成分进行过滤。光谱过滤器（图5-5）被喷射涂膜，以吸收氙气电弧线波长中的能量。这种吸收可在400-1100nm的波长范围内提供全程AM1.5光谱分布。 光谱过滤器 图4-4 ASTM E-927 ASTM E-927 描述了结合光谱匹配的参照电池，对陆地水平面太阳电池组件进行室内测试时使用的太阳能模拟。 下图是XJCM系列模拟器的光谱图，波长范围400-1100nm。 图4-5 XJCM系列模拟器光谱图 参考电池 参考电池（图5-9）作为绝对光强度校准参照，也包括在模拟器部件中。 参考电池 图4-6 红外测温探头（XJCM-9A标配） 红外测温探头对组件温度进行感应（图4-7）。输出与计算机相连并与温度系数结合，对I-V曲线进行校正。操作员也可以在每次运行前检查组件温度。 红外测温探头 图4-7 拆箱取货和安装 拆箱取出XJCM模拟器时务必小心。模拟器包装牢固，放在托盘或板条箱内装运。最大的板条箱内装的是设备主体。主体内部有玻璃过滤器，拆箱取货时应务必小心以免对玻璃产品造成损坏。 我司提供免费上门安装服务，请设备采购商根据所采购设备提供以下必要协助： XJCM型组件测试仪： 1、安装过程； 拆箱（木箱）：撬杠、榔头若干 安装：叉车（设备自重700Kg）2台，协助人员4-5人 2、调试使用过程： 电脑桌：1个（一般电脑桌规格即可） 接地线：电源插座必须接地；建议再为测试设备独立接地 3、培训： 根据合同条款规定，我方将为使用厂商免费培训1名设备主管人员及1～2名操作人员，请以上人员及时到位。 注意： 1、若果由于其他需求移动未开箱的设备，最好使叉车或吊车（测试设备自重700Kg）。 2、请勿在安装人员没有抵达的情况下自行打开包装。 主体设备 1. 拆除板条箱和包装材料。 2. 目视检查模拟器有无因装运造成的任何损伤。如发现任何损伤，则告知Gsolar公司和装运公司。 3. 安放好产品后，检查所有设备齐全，安装底脚以支放设备。 4. 检查过滤器及顶部玻璃是否有损坏，如无则进行对号安装并固定。 5. 连接数据线，电源线。 A) 举升 可用叉车（容量为2吨或2吨以上）举升模拟器。 (1) 将叉子插在图表上的标记位置。在举升点处，叉子必须与机架垂直。确保叉子可伸至机架的另一侧。 (2) 在顶起点和滚轮之间放一块布或衬垫，确保机器不会在叉子上滑动。 (3) 将叉子缓慢抬起，确保布或衬垫仍然在顶起点，并且机器不会滑向一边。 (4) 将机器举升到离地面约50cm处。不要举升得太高。 B) 移动 只能在把设备顶部玻璃及过滤器拆掉，移动到指定位置后重新安装过滤器及玻璃。拆装玻璃制品一定注意安全。移动机器，应在平坦的地面上移动。以防损害产品过滤器等易碎易损设备。 滤板的安装 1. 小心拆箱取出过滤器。过滤器上标有英文字母编号，与壳子内侧英文字母相对应。模拟器的定位如图所示（过滤器编号在左下方），根据放置图将过滤器置于支承窗上。过滤器的光面朝上。不要使过滤器在支承窗上滑动。 2. 所有过滤器安装到位时，用支撑架上的双面胶带固定过滤器，确保滤板间无缝隙。 支撑过滤器的横梁上有双面胶带 过滤器安装图（具体字母以实物为准） 注意： 过滤器玻璃非光滑面有特殊涂层，请勿擦拭。 计算机和打印机 1. 将所有包装材料取下，包括计算机，打印机。 2. 连接以下电缆： 备用插座  连接组件的测试线  连接电脑的数据线    电源线 接地线 3.    从包装中取出计算机、键盘、打印机和附件。根据内附的制造商有关计算机的说明安装。 4. 插上计算机的电源，并将打印机接至电脑上。 5.4．使用 太阳电池组件测试： 1． 夹具调整：本机测试夹具为鳄鱼夹，红正黑负，对应太阳电池组件正负极夹好，注意应确保每次电池放置位置相同。 2． 测量：插上电源线，在关机状态连好测试台与计算机通信电缆，打开电源开关，即可测试，闪光之后，测试结果即显示在计算机上，这样即可获得待测电池的特性。 继续阅读