[实用新型]矩阵式太阳模拟器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能产品的研究或检测设备，特别是一种在室内可模拟各种地区的自然环境的矩阵式太阳模拟器，是室内太阳能电池组件等产品测试的专业设备，广泛适用于太阳能生产厂家、检测中心、科研教学领域。

背景技术

目前，太阳能产品在室外大自然中试验或测试，受到气候环境影响太大，经常不能满足测试要求。现有的太阳模拟器是在室内模拟太阳的设备，通常是利用室内的点光源和线光源，其发光体积小，辐射面积小，光的均匀性和稳定性差，试验误差大，不能满足日益发展的太阳能产品的试验需要。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种光源个数、位置、光强度都能灵活调整，在有效辐照面积内光的均匀性和稳定性好的矩阵式太阳模拟器。

本实用新型的技术方案是：一种矩阵式太阳模拟器，其特殊之处是：包括

辐射光源，采用多组独立的卤素灯，组成矩阵式结构；

灯架系统，安装固定所述辐射光源；

升降车架，安装固定所述灯架系统；

升降导轨，供所述升降车架上、下移动并旋转；

冷天空装置，设于所述辐射光源的出口处，由双层平行的冷网组成，所述冷网为金属编制而成；

反光板，设于所述辐射光源后部，成光学弧形角度，可将光反射成平行光发出；

高压电源系统，固定于所述灯架系统旁，由控制多组独立的卤素灯的多个高压电源组成，多个所述高压电源分别装于金属柜内形成网络结构；

冷却系统，由固定于所述灯架系统旁的压缩机、利用通风管向所述冷天空装置的双层冷网中间输送冷气的多个轴流风机组成；

智能控制器，采用高性能微处理器为主控CPU，分别与所述辐射光源、高压电源系统、冷却系统、升降导轨电连接；

微机管理系统，与所述智能控制器电连接。

上述的矩阵式太阳模拟器，所述卤素灯的数量为12。

上述的矩阵式太阳模拟器，所述辐射光源的单个卤素灯在灯架系统的二维空间的位置调整范围为0-200mm。

上述的矩阵式太阳模拟器，所述卤素灯的光谱从紫外、可见光、到红外光连续，灯体前部安装玻璃过滤器，使其发出的光谱分布非常接近自然界太阳光。

上述的矩阵式太阳模拟器，所述辐射光源采用微机控制整体调光或每只所述卤素灯采用电子调光电位器手动控制。

上述的矩阵式太阳模拟器，所述升降车架上设有调整升降动作的手动开关和微机自动控制开关，所述升降车架的上、下移动范围为0-5m，旋转角度范围为 0°～90°。

上述的矩阵式太阳模拟器，装有所述高压电源的所述金属柜内，另装有漏电保护器，以达到安全工作的目的。

本实用新型的优点是：

1、采用特制的金属卤素灯（MHG）作为光源，它在可见区与太阳光谱极其相似。MHG灯中的稀土产生致密的多谱线光谱与连续光谱相符，与特制的玻璃过滤器结合，MHG灯提供的光谱分布非常接近自然太阳光。多组卤素灯光源组成矩阵式结构，当卤素灯为12个时，有效辐射面积达2.4*2.0㎡，与点光源和线光源相比，辐射面积大。单个卤素灯光源发光强度灵活可调，可改变光源位置，改变局部光源的亮度，另外通过改变冷天空装置的局部透光度（通过精密调整冷网疏密度），改变模拟光源的均匀性，通过改变冷天空密度方式调节透光均匀度。保证光不均匀度10%可调，光不稳定度5%。

2、辐射光源工作时产生大量热能和光能，为防止热能作用在集热器上产生升温效应，应将热能滤掉，在辐射光源出口处设置了冷天空装置，它是双层平行的冷网，中间通冷风能滤掉光源产生的热能，光能透过冷天空装置辐射到集热器表面产生光热效应，使介质升温。

3、由于点亮辐射光源需要30KV高压，所以设有直流高压电源系统。每组高压电源对每只卤素灯单独控制，金属柜对高压电源形成屏蔽，高压电源间形成网络结构，金属柜屏蔽之间干扰，使模拟器正常运行。

4、智能控制柜，采用高性能微处理器为主控CPU，控制多组光源状态、光辐射强度、温度、风速、电压电流、漏电、事故报警等，适合无人状态下长期控制。

5、冷却系统采用压缩机技术与大功率轴流风机相结合，分别对辐射光源和冷天空装置（使冷网温度在15度以下）、高压电源通冷气降温，保证模拟器正常工作状态。

6、微机管理系统安装在操作室内，人与设备分开工作，多窗口界面显示模拟器工作状态，对异常状态报警、实现系统全自动化运行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图2是应用了本实用新型的室内模拟测试系统（省略了冷却系统、高压电源系统、主机电源控制系统、智能控制器）；