Основные характеристики  SolarLab 20-UST

Модульный состав лаборатории

Модуль SolarLab 20-UST Control Unit

Центральный базовый модуль калибровки, диагностики, измерений, контроля и управления для всех модулей лаборатории. Включает предустановленное Программное Обеспечение (ПО SolarLab 20-UST Soft Logic 3.0) с Интерфейсом Оператора. Выполнен в форм-факторе 19-дюймовой промышленной стойки.

ПО SolarLab 20-UST Soft Logic 3.0 предполагает простую, безопасную и интуитивно понятную работу:

ü  полностью русскоязычное ПО;

ü  основное меню ПО включает функции для диагностики, настройки, конфигурирования и задания рабочего режима каждого модуля в отдельности;

ü  организует работу всех модулей с управлением каждого модуля-стойки по отдельности;

ü  совместная программная и аппаратная логика работы лаборатории исключает аварийные или опасные режимы силовой аппаратной части, такие как короткое замыкание, переполюсовка, большие токи нагрузки или токи утечки).

Аппаратная подсистема через высокоскоростной интерфейса MXI-x осуществляет синхронный сбор данных от соответствующих модулей. Максимальная рассинхронизация измерений может составлять не более 4*10-8 cекунды.

Управление модулями осуществляется по интерфейсам MXI-x, RS-2322, RS-485 и Ethernet.

 

Модуль SolarLab 20-UST Cell

Модуль для измерений I-V характеристик элементов фотовольтаики, проведения термических измерения. Форм-фактор модуля – промышленная евромеханика 19''. Модуль осуществляет синхронный обмен информацией с центральным модулем посредством шины MXI-x.

 

SolarLab 20-UST Unit

Модуль для исследования статических и динамических (с аппаратной синхронизацией каналов) характеристик компонентов, элементов, модулей и солнечных панелей на низких и высоких частотах, с прецизионным контролем токов и напряжений, форм-фактор 19 дюймов. Модуль осуществляет синхронный обмен информацией с центральным модулем посредством аппаратного стандарта MXI-x и программных функций.

 

SolarLab 20-UST Load Array

Модуль для проведения испытания с имитацией характеристик солнечных элементов и панелей (управляемая электронная нагрузка) с контролем от центрального модуля. Модуль выполнен в форм-факторе евромеханика, 19 дюймов.

 

SolarLab 20-UST Test Chamber.

Испытательная темная камера (Black Chamber) с ксеноновым имитатором солнечного света, точно повторяющий спектр естественного солнечного излучения в летний безоблачный день. Управление режимами работы возможно как автономно на панели приборов, так и удаленно от центрального модуля.

Режим работы модулей

Master-Slave по отношению к Главному Модулю SolarLab 20-UST Control Unit.

Интерфейс взаимодействия: через высокоскоростную шину типа MXI-x (класса 1 и/или 2).

Температурный режим работы модулей (кроме модуля “Черная камера”)

от 0 до 40ºС (в соответствии со стандартом IEC 60068-2-1 и IEC 60068-2-2.

3-й класс ограничения по самой низкой и самой высокой температуре.

Безопасность

Центральный Модуль, Модуль I-V, Модуль для исследования статических и динамических характеристик компонентов и Модуль для проведения испытания с имитацией характеристик солнечных элементов и панелей оснащены программными и аппаратными функциями для безопасной и безаварийной работы с информированием пользователя о текущем режиме.

В случае аварийного или случайного отключения питания модуль комплекса SolarLab 20-UST Control Unit сможет продолжить свою работу на время, достаточное для безопасного завершения всех проводимых работ с возможностью сохранения результатов исследований.

Операционная система центрального модуля

Real-Time в формате жесткого реального времени (Windows 7/10, 32-bit/64-бит по запросу).

Программное обеспечение SolarLab 20-UST Soft Logic 3.0

Программное обеспечение лаборатории SolarLab 20-UST Soft Logic 3.0

Все модули многофункциональной лаборатории находятся под контролем интуитивно понятного приложения, с русскоязычным Человеко-Машинным интерфейсом. Программное обеспечение представляет из себя модульную многооконную систему, ориентированную на эффективную работу с каждым аппаратным модулем. В частности, ПО лаборатории фотовольтаики SolarLab 20-UST предоставляет пользователю следующие основные возможности:

-         автономную самодиагностику и диагностику пользователем всех модулей с информированием оператора о результате процесса;

-         создание, запись и хранение теста (-ов) и результатов эксперимента в энергонезависимой памяти промышленного компьютера или любого USB-накопителя;

-         произвольную и безопасную коммутацию модулей для созданию пользовательского тестового процесса;

-         создание тестов;

-         управление последовательностями тестов и экспериментов;

-         потокового многоканального сбора, анализа, представления и хранение результатов эксперимента;

-         применения математического и аналитического инструментария для глубокого фундаментального анализа процессов в материалах и компонентах традиционной и альтернативной энергетики;

-         импорт/экспорт результатов тестов, экспериментов и исследований в распространённые форматы данных .txt; .xlsx; .lvm; TDM; TDMS;

-         экспорт графических результатов тестов, экспериментов и исследований в распространённые форматы изображений .jpeg, .bmp.

Дисплей

Визуально-графическим инструментом взаимодействия с лабораторным комплексов является 19-дюймовый дисплей с повышенной яркостью (для лабораторий с высокой фоновой засветкой), разрешение экрана 1280x1024 пикселей (1920x1080 по запросу).

Исследуемым материалы и компоненты электроники и фотовольтаики

Программные, аппаратные функций и технические возможности комплекса позволяют проводить работу со следующими компонентами электроники, микроэлектроники и фотовольтаики: Полимеры; Органические; Не органические; PNP – переходы; Омические контакты; металлические контакты; Пасты; Оксид цинка ZnO; Фосфат индия InP; Монокристаллический кремний Si; Арсенид галлия GaAs; GaInP; GaAlAs; mc-Si; CdTe;Аморфный кремний (a-Si); Подложки материалов; солнечные элементы, солнечные панели, солнечные батареи, инверторы тока, конверторы тока и т.д.

Режимы измерений

Программные и аппаратные режимы модулей лаборатории позволяют измерять и вычислять на лету такие параметры компонентов фотовольтаики, как V & I, Isc, Jsc, Voc, Pmax, FF, Rs, Rsh, Iv, Vi, определять эффективность работы,  распределение градиента температур, токи утечки, статические и динамические характеристики. Предусмотрены тесты эффективности компонента и солнечной панели, MPPT, тесты и испытания модулей с помощью многоканальной высокочастотной, настраиваемой в широких пределах PWM-модуляции (ШИМ).

Пределы измерений

50 нс/выборка - 100 сек/выборка;

Погрешность измерений

не превышает 0,05 % во всем диапазоне;

Диапазоны измерений

напряжение: -1000 В  -  1000 В;

ток: -3 A - 3 A;

разрешение цифрового преобразования аналогового сигнала 25 бит.

Чувствительность

ток + 1 пА, напряжение: + 10 нВ

Uпрямое , разрешение

от 24 бит до 28 Бит

Количество точек измерений I-V, прямое включение

от 1 до 100 тысяч (настраиваемо пользователем). Возможно больше по запросу.

Uобратное, разрешение

от 24 бит до 28 Бит

Количество точек измерений I-V, обратное включение (U)

от 10 до 100 тысяч (настраиваемо пользователем)

Iпрямое , разрешение

24 Бит

Количество точек измерений I-V, прямое включение (I)

от 1 до 100 тысяч (настраиваемо пользователем). Возможно больше по запросу.

Iобратное , разрешение

24 Бит

Количество точек измерений I-V, обратное включение (I)

от 1 до 1000 (настраиваемо пользователем). Возможно больше по запросу.

Измерение температур

-         измерение и построение графической карты градиента температур по 4 точкам (с возможностью расширения до 8);

-         точность измерения температуры в каждой точки + 0,01O C;

-         время отклика по температуре не превышает 2 с.

Генерация тестовых сигналов

-         200M Выборок/сек;

-         наличие НЧ, ВЧ и ПЧ фильтров типа FIR и CIC для манипуляции с сигналами;

-         разрешение по частоте 355 нГц;

-         разрешение АЦП 16 бит.

-         динамический диапазон, свободный от паразитных составляющих 90 dBc.

Сбор и анализ сигналов

-         до 100 МВыб/сек;

-         полоса до 70 МГц;

-         динамический диапазон до 75 dBc;

-         аппаратно-встроенные 40 базовых математических функций для эффективного анализа исследуемых сигналов на лету без задействования программного обеспечения и для разгрузки центрального процессора.

Имитация солнечной батареи

Электрическая имитация компонентов и материалов фотовольтаики. Тип имитатора: полностью управляемый автоматизированный от центрального модуля, имитация I-V характеристики с раздельной имитацией каждого параметра:

-         напряжение нагрузки от 0 до 60В;

-         ток нагрузки до 60А;

-         мощность 350 Вт;

-         интерфейс GPIB и/или RS-232 (опционально).

Режим стабилизации тока:

-         Низкий уровень/высокий уровень: от 3 A до 30 A

-         Разрешение шага: 10 мА

-         Погрешность низкого уровня: 0.1% + 5 мА

-         Погрешность высокого уровня: 0.1% + 10 мА

Режим стабилизации напряжения:

-         Низкий уровень/высокий уровень: от 6 В до 60 В

-         Разрешение шага 5 мВ

-         Погрешность низкого уровня: 0.1% + 3 мВ

-         Погрешность высокого уровня: 0.1% + 8 мВ

Опционально 4 режима стабилизации импеданса:

-         диапазон 1 (I >10%): от 0.067 до 4 Ом;

-         диапазон 2  (I >1%): от 3.6 до 40 Ом;

-         диапазон 3  (I >0.1%): от 36 до 400 Ом;

-         диапазон 4  (I >0.01%): от 360 до 1800 Ом.

Тестовая камера + имитатор солнечного света (SolarLab 20-UST Test Chamber)

Централизованное управление работой имитатора от Центрального Модуля по высокоскоростному интерфейсу;

функция механического подъема и опускание корпуса камеры.

Габариты 500*500*700 мм;

 

Источник имитации солнечного света.

Наличие функции точного регулирования интенсивности излучения от центрального модуля

-         тип лампы: источник искусственного света от 0.4 до 1.07 Солнц;, где источником излучения является электрическая дуга в колбе, заполненной ксеноном;

-         спектр излучения, близкий к спектру солнечного излучения, без спектральных линий в видимом диапазоне;

-         диапазон генерируемых длин волн: от 400 до 1100 нм;

-         пиковая мощность лампы 200 Вт;

-         срок службы лампы до 500 ч;

-         привод затвора с шаговым режимом управления;

-         воздушное принудительное охлаждение с контролем температуры и защитой от перегрева.

Тестовая оснастка (фикстура):

-         тип интерфейса: проводной, 4 точки контакта (больше по запросу);

-         2 электрических фронтальных контакты;

-         2 контакта тыльной стороны;

-         максимальный размер образца 160*160 мм;

-         минимальные размеры образца 25*25 мм;

-         мягкий контакт из токопроводящей резины или эквивалентный по проводимости материал;

-         размеры фикстуры (Д*Ш*В) 250*250*270 мм;

Основные параметры

-         питание однофазное 220В, 50/60 Гц;

-         потребляемая пиковая мощность не превышает 3000 Вт;

-         масса от 200 до 350 кг (зависит от комплектации);

-         занимаемая модулями площадь от 2.5 до 4.5 кв.м. (зависит от комплектации)

Опциональные интерфейсы сопряжения

В случае расширения функционала лаборатории дополнительными модулями и приборами (повышение мощности электронной нагрузки, интеграция дополнительных модулей ввода/вывода и управления, подключение дополнительных имитатор солнечного излучения и т.д.), предусмотрено их подключение через дополнительные интерфейсы типа, RS-232, RS-485, Ethernet 10/100/1000 Base-t, MXI-x, GPIB (по запросу).