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全光谱太阳光模拟系统

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该系统由智能控制电源、优化设计反光灯壳、欧司朗2000W/4000W金属卤素灯、机柜、照度计等构成。可完美模拟各种条件下太阳光照射环境。通过与温度、湿度、淋雨、降雪等环境因素耦合,用于评估太阳直接辐射对试件产生的影响(热、机械、化学、电气等),也可用来揭示构件中不同材料之间的相互作用。阳光模拟系统可单独使用,用于电子、材料、小体积试件的试验。也可以多套系统通过专业设计布局组合成灯阵,用于汽车、卡车、光伏组件乃至列车、飞机的试验。

一、系统简介

该系统由智能控制电源、优化设计反光灯壳、欧司朗2000W/4000W金属卤素灯、机柜、照度计等构成。可完美模拟各种条件下太阳光照射环境。通过与温度、湿度、淋雨、降雪等环境因素耦合,用于评估太阳直接辐射对试件产生的影响(热、机械、化学、电气等),也可用来揭示构件中不同材料之间的相互作用。阳光模拟系统可单独使用,用于电子、材料、小体积试件的试验。也可以多套系统通过专业设计布局组合成灯阵,用于汽车、卡车、光伏组件乃至列车、飞机的试验。


1.1 系统结构:系统由3×7共21个阳光模拟单元组成,每个阳光模拟单元功率相同,均为4KW,具体分布如下:

 

 

                                             微信截图_20240522115925.png                


图中方框区域为6.5m ×2.5m(长 ×宽),每个小方框为一个单个阳光模拟单元。长度方向间距为1m,宽度方向间距为1.25m,照射基准面高度:1500mm±500mm

1.2该系统主要技术参数

辐射范围:可达500~1200W/m²(无极调节)

辐射面光照强度均匀性:±10%

连续8h内,光照系统稳定性偏差:≤±5%

系统稳定点亮后,达到设定值±10%的稳定时间:≤2S

满足标准:MIL-STD 810/GJB 150.7A/IEC 60904-9/GBT 2423.24/DIN 75220/ISO 12097-2/美国EPA法规

1.3 阳光模拟装置的纵向中心线应和底盘测功机的中心线竖直方向重合,整体安装位置在底盘测功机地坑区域之上。

二、阳光模拟单元介绍

阳光模拟单元由灯壳、金属卤素灯和智能电源部分组成,智能电源放置于试验舱体之外,金卤灯安装于灯壳内并根据要求的辐照面积排布于试验舱体内。

2.1灯源

灯源外观主体为喷砂氧化铝板材料,在保证灯源强度的情况下减轻了每个阳光模拟单元的重量;反光材料为原装进口镜面豆纹铝板,反射率高达97%,反射均匀无光斑,由于采用了轧延及电镀的工艺,保证了反光镜面的高强硬度,降低了由于后期清理擦拭引起反光率大幅降低的状况发生。

点灯高压包安置于电源内,安装于试验空间的灯源内所有结构及元器件均可耐受较宽的温湿度范围,耐受温度为-70℃~+120℃,也避免了高压包在灯壳内长期耐受较高温度容易老化的问题。

2.2. 金卤灯

采用目前最先进的金属卤素灯技术,型号为欧司朗HMI 4000 W/DXS,该金卤灯的具体参数如下:

标称功率

4000W

3

灯泡功率

4000W

标称电压

200V

灯泡电压

200V

灯泡电流

24

光度数据

标称光通量

380000LM

色温

6000K

显色指数Ra

90

该金卤灯本身光谱曲线与太阳光谱极为接近,通过定制滤波片的调整后可以完美的模拟太阳光。详细光谱曲线见右图。

 

4

 

2.3智能电源(EPS

1)电源模块以高性能的MCU为控制核心,高精度的矢量控制算法保证能量的稳定输出,使灯管亮度固定,不受输入电网电压和冷却影响。

2可实现20%至100%的输出无极调节,整体散热小,并具备多种控制及通讯方式。

操作面板显示

运行状态

可选择监控输出电压,输出电流,设定功率,模块温度等

参数设定

可根据实际要求灵活的设定相关数值

保护/报警功能

过电流、过电压、欠压、过热、短路、内部存储器故障等

周围温度

-10℃~+50℃(不冻结)

周围湿度

90%RH以下(不结霜)

周围环境

室内(无阳光直晒、无腐蚀、易燃气体、无油雾、尘埃等)

海拔

低于1000M