一種測試光伏旁路二極管正反向轉(zhuǎn)換能力的系統(tǒng)及測試方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種測試光伏旁路二極管正反向轉(zhuǎn)換能力的系統(tǒng)及測試方法；包括電源、控制器、測試模塊和恒溫裝置；所述電源包括恒流電源和穩(wěn)壓電源；所述恒流電源的輸入端與外部電源連接，所述恒流電源的輸出端與所述控制器第一輸入端連接，所述控制器的第一輸出端與所述測試模塊相連；所述穩(wěn)壓電源的輸入端與外部電源連接，所述穩(wěn)壓電源的輸出端與所述控制器第二輸入端連接，所述控制器的第二輸出端與所述測試模塊相連；本發(fā)明專利技術(shù)夠給二極管提供可調(diào)節(jié)的正向?qū)娏骱头聪蚱妷海⑻峁┱驅(qū)ㄞD(zhuǎn)換至反向偏置的轉(zhuǎn)換時間；在正向?qū)ㄖ练聪蚱脮r，本裝置具有單次轉(zhuǎn)換或連續(xù)多次轉(zhuǎn)換的測試模式，為新能源項目?光伏發(fā)電的穩(wěn)定可靠運行提供了保障。

System and method for testing positive and negative conversion capability of photovoltaic bypass diode

The invention discloses a photovoltaic test bypass diode forward and reverse conversion capability and testing method; including power supply, controller, test module and thermostat; including constant current power supply and power supply, the power supply; the constant current power supply input end is connected with an external power supply, the output end of the constant current power supply and the controller is connected with the input end of the first, the first output end of the controller and the test module; the power supply input end is connected with an external power supply, the output end of the power supply and the controller is connected to the second inputs, second output end of the controller and the test module; the present invention is to provide a positive diode adjustable current and reverse bias voltage, and provides turn-on switching to reverse bias the conversion time in forward conduction to the reverse; The bias, the device has a single conversion or continuous conversion test mode, provide a guarantee for the stable and reliable operation of new energy photovoltaic power generation project.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別涉及一種測試光伏旁路二極管正反向轉(zhuǎn)換能力的系統(tǒng)及測試方法。
技術(shù)介紹
世界在進入工業(yè)革命以后，一直沒有擺脫對傳統(tǒng)能源的依賴。傳統(tǒng)能源高污染且不可持續(xù)的生產(chǎn)方式已越來越不能滿足當(dāng)前的環(huán)保要求。此時太陽能(組件)發(fā)電作為獲取清潔能源的一種新的方式應(yīng)運而生，且發(fā)展勢頭迅猛。太陽能電池組件通常安裝在地域開闊、陽光充足的地帶，在長期使用中難免落上飛鳥、塵土、落葉等遮擋物，這時被遮蔽的太陽能電池組件，將被當(dāng)做負載消耗其他有光照的太陽能電池組件所產(chǎn)生的能量，形成所謂的熱斑效應(yīng)——被遮擋的太陽能電池組件會因為熱斑效應(yīng)發(fā)熱導(dǎo)致?lián)p毀。為了防止太陽能電池因熱斑效應(yīng)下的發(fā)熱損毀，太陽能組件的正負極反向并聯(lián)一個旁路保護二極管，用于出現(xiàn)光斑效應(yīng)時，正常的光伏組件輸出的電流通過旁路保護二極管。當(dāng)熱斑發(fā)生時，整個發(fā)電矩陣的組件輸出電流全部流經(jīng)旁路保護二極管；隨著遮擋物的消失，二極管由正向?qū)ㄑ杆俎D(zhuǎn)換到反向偏置；此時，二極管在高溫下反向漏電倍增，二極管的溫度會持續(xù)升高，二極管的發(fā)熱量超過散熱量時，會短時間造成旁路保護二極管高溫下的失效，從而喪失保護作用。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，每一個二極管產(chǎn)品都必須經(jīng)過檢測，才能夠保證它被組裝進電路中后能夠穩(wěn)定工作。作為生產(chǎn)線上二極管基本參數(shù)的測試設(shè)備，只能測試二極管的靜態(tài)參數(shù)，并不能檢測二極管在實際應(yīng)用過程中的動態(tài)能力水平。同時，在生產(chǎn)線的連續(xù)生產(chǎn)過程中無法實現(xiàn)高溫狀態(tài)下的正反向切換能力的檢測，導(dǎo)致二極管在與接線盒和組件的性能匹配上缺乏技術(shù)和設(shè)備支持。同時，本設(shè)備采用的是由集成電路控制的高速開關(guān)系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的繼電器切換電路相比，不存在機械壽命及動作速度的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對以上問題，提供了一種高溫下方便測試光伏旁路二極管正向?qū)?反向偏置轉(zhuǎn)換性能的測試系統(tǒng)及測試方法。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：包括電源、控制器、測試模塊；所述電源包括恒流電源和穩(wěn)壓電源；所述恒流電源的輸入端與外部電源連接，所述恒流電源的輸出端與所述控制器的第一輸入端連接，所述控制器的第一輸出端與所述測試模塊相連；所述穩(wěn)壓電源的輸入端與外部電源連接，所述穩(wěn)壓電源的輸出端與所述控制器的第二輸入端連接，所述控制器的第二輸出端與所述測試模塊相連；所述測試模塊包括恒溫裝置和測試裝置；所述恒溫裝置包括恒溫箱和溫度測量數(shù)據(jù)采集儀；所述測試裝置包括若干串接的二極管安置位，若干所述二極管安置位上并聯(lián)電壓表，所述電壓表與所述二極管安置位數(shù)量相等，一一對應(yīng)并接；若干所述二極管安置位可拆卸固定設(shè)置在所述恒溫箱內(nèi)，并與所述溫度測量數(shù)據(jù)采集儀相連接。若干所述串聯(lián)的二極管的極性一致。所述恒溫箱的溫度設(shè)置為25℃-90℃。所述控制器為時間控制器，所述時間控制器斷開正向電流至連接到反向電壓的時間為5mS-10S。操作步驟如下：1)、將待測二極管安裝至二極管安置位上，將恒溫箱的溫度加熱至A℃，A℃的取值為25℃≤A℃≤90℃；2)、恒溫箱內(nèi)溫度穩(wěn)定后，開關(guān)J1閉合，開關(guān)J2斷開，恒流電源通電，二極管正向電流導(dǎo)通，持續(xù)時間為t1；此時二極管殼溫趨于穩(wěn)定；3)、當(dāng)二極管殼溫趨于穩(wěn)定時，通過時間控制器斷開開關(guān)J1，閉合開關(guān)J2；開關(guān)J1斷開至開關(guān)J2閉合所需切換時間為t3；此時，二極管的正向電流斷開，穩(wěn)壓電源通電，對二極管施加反向電壓，反向電壓施加時間為t2，觀測被施加反向電壓的二極管的反向漏電電流IR趨勢；當(dāng)反向漏電電流IR持續(xù)上升，二極管的散熱量小于發(fā)熱量時，二極管在當(dāng)前電流下不能通過試驗；當(dāng)反向漏電電流IR持續(xù)下降，二極管的散熱量大于發(fā)熱量時，二極管在當(dāng)前電流下可以通過試驗。本專利技術(shù)將二級管設(shè)置在恒溫箱內(nèi)(可以測試在不同溫度環(huán)境下的性能)，接通正向?qū)娏鳎煌ㄟ^時間控制器切換開關(guān)J1和開關(guān)J2的斷與開，切換時間控制在5mS-10S；J1斷開，J2閉合時，系統(tǒng)加載反向偏置電壓，通過電流表檢測二極管反向漏電情況。本案能夠給二極管提供可調(diào)節(jié)的正向?qū)娏骱头聪蚱妷海⑻峁┱驅(qū)ㄞD(zhuǎn)換至反向偏置的轉(zhuǎn)換時間；在正向?qū)ㄖ练聪蚱脮r，本裝置具有單次轉(zhuǎn)換或連續(xù)多次轉(zhuǎn)換的測試模式；本專利技術(shù)操作簡便，檢測精準等特點，為新能源項目-光伏發(fā)電的穩(wěn)定可靠運行提供了保障。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的流程圖；圖2是本專利技術(shù)測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1是恒流電源，2是穩(wěn)壓電源，3是時間控制器，4是測試裝置，41是二極管，42是電壓表，5是恒溫箱，6是溫度測量數(shù)據(jù)采集儀，7是第一輸入端，8是第一輸出端，9是第二輸入端，10是第二輸出端。具體實施方式實施例一如圖1-2所示；包括電源、控制器、測試模塊；所述電源包括恒流電源1和穩(wěn)壓電源2；所述恒流電源1的輸入端與外部電源連接，所述恒流電源1的輸出端與所述控制器的第一輸入端7連接，所述控制器的第一輸出端8與所述測試模塊相連；當(dāng)?shù)谝惠斎攵?和第一輸出端8閉合時，接通恒流電源1，可為二極管41提供正向?qū)娏鳎划?dāng)?shù)谝惠斎攵?和第一輸出端8斷開時，正向?qū)娏麝P(guān)閉；第一輸入端7和第一輸出端8的閉合與斷開通過控制器控制。所述穩(wěn)壓電源2的輸入端與外部電源連接，所述穩(wěn)壓電源2的輸出端與所述控制器的第二輸入端9連接，所述控制器的第二輸出端10與所述測試模塊相連；當(dāng)二極管41通正向電流時，第二輸入端9和第二輸出端10斷開；當(dāng)二極管41需施加反向電壓時，第一輸入端7和第一輸出端8斷開，第二輸入端9和第二輸出端10閉合；第二輸入端9和第二輸出端10的閉合與斷開同樣通過控制器控制。所述測試模塊包括恒溫裝置和測試裝置4；所述恒溫裝置包括恒溫箱5和溫度測量數(shù)據(jù)采集儀6；所述測試裝置4包括若干串接的二極管安置位，若干所述二極管安置位上并聯(lián)電壓表42，所述電壓表42與所述二極管安置位數(shù)量相等，一一對應(yīng)并接；若干所述二極管安置位可拆卸固定設(shè)置在所述恒溫箱5內(nèi)，并與所述溫度測量數(shù)據(jù)采集儀6相連接。二極管41安置位設(shè)置在測試模塊4上，將待測二極管41直接安裝在二極管41安置位上即可，操作方便便捷；并聯(lián)電壓表42與二極管41安置位一一對應(yīng)，測試相對應(yīng)的二極管41的電壓值。恒溫裝置將測試模塊4內(nèi)的被測試原件處于設(shè)定的溫度環(huán)境內(nèi)，使被測試原件的檢測數(shù)據(jù)更趨于真實。恒溫裝置可根據(jù)實驗要求調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的溫度值。恒溫箱5可保持箱體內(nèi)保持在設(shè)定的溫度值內(nèi)，模擬出較為真實的現(xiàn)場環(huán)境，有利于數(shù)據(jù)的可靠性；溫度測量數(shù)據(jù)采集儀6連接二極管41，并一一對應(yīng)，恒溫箱5內(nèi)同樣設(shè)定溫度測量數(shù)據(jù)采集儀6，反映箱體內(nèi)的溫度值，連接各自二極管41的溫度測量數(shù)據(jù)采集儀6反映相對應(yīng)二極管41的溫度值，可直觀性的體現(xiàn)二極管41殼體的溫度變化，有利于確保試驗數(shù)據(jù)的準確性。若干所述串聯(lián)的二極管41的極性一致。所述恒溫箱5的溫度設(shè)置為25℃。所述控制器為時間控制器3，所述時間控制器3斷開正向電流至連接到反向電壓的時間為5mS-10S。控制器為時間控制器3，控制二極管41正向?qū)ㄖ练聪蚱玫霓D(zhuǎn)換的時間，轉(zhuǎn)換時間控制在5mS～10S；時間控制器3的設(shè)置可實現(xiàn)控制電路連續(xù)的正向?qū)?反向轉(zhuǎn)換的自動操作；其周期的設(shè)定可通過人機界面進行設(shè)置輸入。檢測系統(tǒng)設(shè)置完畢后，試驗觀測步驟如下：1)、將待測二極管41安裝至二極管安置位上，將恒溫箱5的溫度加熱至25℃；2)、恒溫箱5內(nèi)溫度穩(wěn)定后，開關(guān)J1閉合，開關(guān)J2斷開，恒流電源1通電，二極本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種測試光伏旁路二極管正反向轉(zhuǎn)換能力的系統(tǒng)，其特征在于，包括電源、控制器、測試模塊；所述電源包括恒流電源和穩(wěn)壓電源；所述恒流電源的輸入端與外部電源連接，所述恒流電源的輸出端與所述控制器的第一輸入端連接，所述控制器的第一輸出端與所述測試模塊相連；所述穩(wěn)壓電源的輸入端與外部電源連接，所述穩(wěn)壓電源的輸出端與所述控制器的第二輸入端連接，所述控制器的第二輸出端與所述測試模塊相連；所述測試模塊包括恒溫裝置和測試裝置；所述恒溫裝置包括恒溫箱和溫度測量數(shù)據(jù)采集儀；所述測試裝置包括若干串接的二極管安置位，若干所述二極管安置位上并聯(lián)電壓表，所述電壓表與所述二極管安置位數(shù)量相等，一一對應(yīng)并接；若干所述二極管安置位可拆卸固定設(shè)置在所述恒溫箱內(nèi)，并與所述溫度測量數(shù)據(jù)采集儀相連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種測試光伏旁路二極管正反向轉(zhuǎn)換能力的系統(tǒng)，其特征在于，包括電源、控制器、測試模塊；所述電源包括恒流電源和穩(wěn)壓電源；所述恒流電源的輸入端與外部電源連接，所述恒流電源的輸出端與所述控制器的第一輸入端連接，所述控制器的第一輸出端與所述測試模塊相連；所述穩(wěn)壓電源的輸入端與外部電源連接，所述穩(wěn)壓電源的輸出端與所述控制器的第二輸入端連接，所述控制器的第二輸出端與所述測試模塊相連；所述測試模塊包括恒溫裝置和測試裝置；所述恒溫裝置包括恒溫箱和溫度測量數(shù)據(jù)采集儀；所述測試裝置包括若干串接的二極管安置位，若干所述二極管安置位上并聯(lián)電壓表，所述電壓表與所述二極管安置位數(shù)量相等，一一對應(yīng)并接；若干所述二極管安置位可拆卸固定設(shè)置在所述恒溫箱內(nèi)，并與所述溫度測量數(shù)據(jù)采集儀相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試光伏旁路二極管正反向轉(zhuǎn)換能力的系統(tǒng)，其特征在于，若干所述串聯(lián)的二極管的極性一致。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試光伏旁路二極管正反向轉(zhuǎn)換能力的系統(tǒng)，其特征在于，所述恒溫箱的溫度設(shè)置為25℃-90℃。4.根據(jù)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：景昌忠，王永彬，盛利華，楊毓敏，劉寧，王毅，
申請(專利權(quán))人：揚州揚杰電子科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32