[0032]在本實施例中，光伏組件7由三個單塊太陽電池片組成，每塊太陽電池片的頂部均分別引出正極線和負極線，盒蓋2的前側邊上設有三對正負極接線端子8，每塊太陽電池片的正極線和負極線分別對應連接正負極接線端子8，功能模塊6通過連接線連接在正負極接線端子8上實現光伏組件7和功能模塊6的連接。每對連接線分別為紅色和藍色，連接線的接頭是與正負極接線端子8相匹配的香蕉接頭。功能模塊6包括用于測量直流電壓電流的直流電表模塊(直流電流電壓表)、用于調節(jié)負載以測量不同負載下的電壓電流曲線的可變電阻模塊(高精度旋扭式電阻)、用于演示光能轉變?yōu)殡娔?、動能及光能的過程的負載模塊(包括一個微電機，三個LED燈以及一個USB充電口)、用于做陰影遮擋實驗的旁路二級管模塊(包括兩個二極管)、用于測量光線輻照度的輻照儀模塊和用于監(jiān)控組件發(fā)電狀態(tài)的功率計，各功能模塊6均設有用于與連接線的香蕉接頭相連的正負極紅藍接線端子。遮擋黑卡為四個，遮擋黑卡的寬度是單個光伏組件的寬度，遮擋黑卡的長度分別為I倍、1/2、1/3、2/3光伏組件的長度，遮擋黑卡插入的插槽中遮擋光伏組件7從而對光伏組件7進行遮擋實驗。
[0033]光源定位桿5與方位盤3為可拆卸連接，光源4與光源定位桿5為可拆卸連接；新型全天候便攜式太陽能教具放置在一安全箱內，安全箱內填充防震成型泡沫，防震成型泡沫上設有用于放置太陽能教具各組成部分的數個凹槽。
[0034]本實用新型的使用過程如下:
[0035]一、單個太陽電池發(fā)電特性實驗:
[0036]⑴如圖2所示，將光伏組件調整至于桌面垂直，光源正對組件，打開光源在光強穩(wěn)定的前提下調整至盡可能大并是光照區(qū)域完全覆蓋整個光伏組件，將太陽電池正負端短接，記錄短路電流值；
[0037]⑵如圖3所示，斷開太陽電池正負兩端，記錄開路電壓值；
[0038]⑶如圖4所示，接入可調電阻，根據短路電流和開路電壓選取測量點，調整可變電阻記錄測量點的電流電壓，結合前面測量的短路電流、開路電壓繪制出IV曲線圖(取點建議:先粗略均勻地取固定電壓值記錄電流值，然后用鉛筆連接各點畫出粗略的IV曲線，在所得曲線圖變化較快部分繼續(xù)取點，最后繪制出更準確細致的IV曲線圖)；
[0039]⑷根據上一步繪制曲線，找到最大功率點并記錄下來；
[0040](5)計算太陽電池的填充因子；
[0041](6)重復以上步驟測量光伏組件中其他太陽電池的IV曲線，并計算填充因子。
[0042]二、多個太陽電池串聯(lián)、并聯(lián)發(fā)電特性實驗:
[0043]⑴如圖5?7所示，將光伏組件中的3個太陽電池串聯(lián)起來，重復實驗一的方法，測量出光伏組件的IV曲線。
[0044]⑵如圖8?10所示，將光伏組件中的3個太陽電池并聯(lián)起來，重復實驗一的方法，測量出光伏組件的IV曲線。
[0045]⑶比較單個、串聯(lián)、并聯(lián)IV曲線，總結其關系。
[0046]在其它實施例中，多個太陽能教具的光伏組件可組成發(fā)電陣列以進行太陽能電站發(fā)電系統(tǒng)的教育培訓。
[0047]本實用新型的實施方式不限于此，根據本實用新型的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，本實用新型還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本實用新型權利保護范圍之內。
【主權項】
1.一種新型全天候便攜式太陽能教具，其特征在于:它包括用于放置各種功能模塊的盒體、與盒體鉸接的盒蓋、具有方位刻度的方位盤、光源、光源定位桿和固定在盒蓋背面上用于與功能模塊相連的光伏組件，所述盒體的底面具有收納腔，所述方位盤從盒體上鉸接盒蓋的一側可滑入收納腔中或從其中抽出，以使方位盤抽出后位于光伏組件的下方以模擬光源不同方向的入射角，所述光源定位桿的一端鉸接在方位盤的底面中心上實現光源繞方位盤旋轉，所述光源滑動安裝在光源定位桿上實現光源與光伏組件之間的距離可調。2.根據權利要求1所述的新型全天候便攜式太陽能教具，其特征在于:所述光伏組件由三個單塊太陽電池片組成，每塊太陽電池片的頂部均分別引出正極線和負極線，所述盒蓋的前側邊上設有三對正負極接線端子，所述每塊太陽電池片的正極線和負極線分別對應連接正負極接線端子，所述功能模塊通過連接線連接在正負極接線端子上實現光伏組件和功能t吳塊的連接。3.根據權利要求2所述的新型全天候便攜式太陽能教具，其特征在于:每對連接線分別為紅色和藍色，連接線的接頭是與正負極接線端子相匹配的香蕉接頭。4.根據權利要求3所述的新型全天候便攜式太陽能教具，其特征在于:所述盒蓋和盒體的鉸接部位設有傾角固定旋鈕，使得盒蓋帶動光伏組件做O?180度轉動并旋動傾角固定旋鈕將光伏組件定位在某一角度上；所述光源定位桿以其在方位盤上的鉸接點為中心可做O?180度轉動實現光源繞方位盤O?180度旋轉。5.根據權利要求4所述的新型全天候便攜式太陽能教具，其特征在于:所述盒蓋的背面具有插槽，所述插槽中可插入固定太陽電池片以不同串并聯(lián)方式組成的光伏組件。6.根據權利要求5所述的新型全天候便攜式太陽能教具，其特征在于:所述光源為模擬光源，所述模擬光源采用LED燈，所述LED燈轉動安裝在一支架上以使LED燈的傾角可調，所述支架固定在一滑塊上，所述滑塊滑動安裝在光源定位桿上實現光源可滑動安裝在光源定位桿上。7.根據權利要求6所述的新型全天候便攜式太陽能教具，其特征在于:所述功能模塊包括用于測量直流電壓電流的直流電表模塊、用于調節(jié)負載以測量不同負載下的電壓電流曲線的可變電阻模塊、用于演示光能轉變?yōu)殡娔堋幽芗肮饽艿倪^程的負載模塊、用于做陰影遮擋實驗的旁路二級管模塊、用于測量光線輻照度的輻照儀模塊和用于監(jiān)控組件發(fā)電狀態(tài)的功率計，各功能模塊均設有用于與連接線的香蕉接頭相連的正負極紅藍接線端子。8.根據權利要求7所述的新型全天候便攜式太陽能教具，其特征在于:所述新型全天候便攜式太陽能教具還包括四個遮擋黑卡，所述遮擋黑卡的寬度是單個光伏組件的寬度，遮擋黑卡的長度分別為I倍、1/2、1/3、2/3光伏組件的長度，所述遮擋黑卡插入的插槽中遮擋光伏組件從而對光伏組件進行遮擋實驗。9.根據權利要求8所述的新型全天候便攜式太陽能教具，其特征在于:多個所述太陽能教具的光伏組件可組成發(fā)電陣列以進行太陽能電站發(fā)電系統(tǒng)的教育培訓。10.根據權利要求1?9任一項所述的新型全天候便攜式太陽能教具，其特征在于:所述光源定位桿與方位盤為可拆卸連接，所述光源與光源定位桿為可拆卸連接；所述新型全天候便攜式太陽能教具放置在一安全箱內，所述安全箱內填充防震成型泡沫，所述防震成型泡沫上設有用于放置太陽能教具各組成部分的數個凹槽。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型全天候便攜式太陽能教具，包括用于放置各種功能模塊的盒體、與盒體鉸接的盒蓋、具有方位刻度的方位盤、光源、光源定位桿和固定在盒蓋背面上用于與功能模塊相連的光伏組件，盒體的底面具有收納腔，方位盤從盒體上鉸接盒蓋的一側可滑入收納腔中或從其中抽出以使方位盤抽出后位于光伏組件的下方以模擬光源不同方向的入射角，光源定位桿的一端鉸接在方位盤的底面中心上實現光源繞方位盤旋轉，光源滑動安裝在光源定位桿上實現光源與光伏組件之間的距離可調。本實用新型各組成部分采用模塊化設計，結構簡單、輕便、易用且具有極強的可擴展性，能夠很好地滿足教學與應用開發(fā)的需求。
【IPC分類】G09B23/18
【公開號】CN204926629
【申請?zhí)枴緾N201520572004
【發(fā)明人】梁璟強, 林楊歡, 董嫻, 沈輝
【申請人】順德中山大學太陽能研究院
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年7月30日