專利名稱：太陽(yáng)模擬器及其運(yùn)轉(zhuǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)模擬器及其運(yùn)轉(zhuǎn)方法，尤其涉及為了測(cè)定太陽(yáng)電池的輸出特性，而產(chǎn)生適宜的氙燈的光作為模擬太陽(yáng)光的太陽(yáng)模擬器及其運(yùn)轉(zhuǎn)方法。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)電池作為清潔的能源，其重要性越來(lái)越得到人們的認(rèn)識(shí)，需求逐漸增長(zhǎng)，而且，從大型設(shè)備類的動(dòng)力能源到精密電子設(shè)備領(lǐng)域的小型電源，各種領(lǐng)域的需求正在增長(zhǎng)。
太陽(yáng)電池在各種領(lǐng)域被廣泛利用時(shí)，若該電池的特性尤其是輸出特性未被正確地測(cè)定，則在使用太陽(yáng)電池方面也會(huì)出現(xiàn)各種不良情況。因此，以往提出了一種用于測(cè)定太陽(yáng)電池的輸出特性的模擬太陽(yáng)光照射裝置(以下，稱太陽(yáng)模擬器)，而且也被供于實(shí)用(參照下述專利文獻(xiàn)1)。
在利用這樣的太陽(yáng)模擬器測(cè)定太陽(yáng)電池的輸出特性時(shí)，例如測(cè)定尺寸(有效照射面的尺寸)為1m×1m角以上的大型太陽(yáng)電池的輸出特性，由于一個(gè)氙燈的光量成為如圖9中所示意的照度分布，為了使進(jìn)行太陽(yáng)電池輸出測(cè)定的太陽(yáng)模擬器的有效照射面中的照度均勻，首先需要配置多個(gè)氙燈。而且，大型太陽(yáng)電池的形狀(外形)多種多樣，還有橫長(zhǎng)的形狀。例如，對(duì)于尺寸為1m×4m角左右的大型太陽(yáng)電池，使用配置了大致兩根2000mm左右長(zhǎng)度的氙燈的太陽(yáng)模擬器。另外，在圖9中，XL是氙燈，Lx、Ly是沿X軸和Y軸的光量波形，Sb是測(cè)定對(duì)象的太陽(yáng)電池。
在具備多個(gè)氙燈作為光源的太陽(yáng)模擬器中，存在難以通過(guò)各氙燈穩(wěn)定地獲得所期望的光量而使得有效照射面中的照度均勻的問(wèn)題。
在將氙燈作為光源的現(xiàn)有的太陽(yáng)模擬器用發(fā)光電路中，在使多個(gè)氙燈發(fā)光時(shí)，需要按每個(gè)燈配備該發(fā)光電路，因此，在太陽(yáng)模擬器內(nèi)發(fā)光電路(尤其是其中包含的電源裝置)所占的空間增大，存在裝置整體大型化的問(wèn)題。
并且，若這樣按每個(gè)燈分別設(shè)置發(fā)光電路，由于各燈的照射光量存在時(shí)間的變化(差異)，因此，存在極難使相對(duì)于大型太陽(yáng)電池的有效照射面中的照度均勻化的問(wèn)題。
進(jìn)而，在由單一的發(fā)光電路使單一的燈發(fā)光的太陽(yáng)模擬器中，作為其電源使用的電容器必須具有相應(yīng)的耐壓性能。但是，滿足這樣的耐壓性能的市場(chǎng)中出售的電容器一般是數(shù)μF～數(shù)十μF左右，因此在使用這種市場(chǎng)中出售的商品時(shí)，僅能維持約1m秒左右的發(fā)光時(shí)間。而且，在電容器放電時(shí)，氙燈的發(fā)光光量依賴于伴隨該電容器的放電曲線的電壓變動(dòng)而變化。因此，存在不能獲得穩(wěn)定的光量的問(wèn)題。所以，在測(cè)定太陽(yáng)電池的輸出特性時(shí)，現(xiàn)行方法是對(duì)于作為測(cè)定對(duì)象的一個(gè)太陽(yáng)電池，通過(guò)進(jìn)行數(shù)10次～130次左右的發(fā)光，來(lái)測(cè)定輸出特性。
因此，在這樣的狀況下，在使多個(gè)燈發(fā)光而測(cè)定大型太陽(yáng)電池的輸出特性時(shí)，存在照度的均勻化變得更加困難的問(wèn)題，利用現(xiàn)有技術(shù)有可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
而且，在進(jìn)行響應(yīng)遲的太陽(yáng)電池的輸出測(cè)定時(shí)，需要設(shè)燈的發(fā)光時(shí)間為數(shù)100m秒～數(shù)秒。在進(jìn)行這樣的長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光的發(fā)光電路中，為了長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光，將主放電的電壓供給源構(gòu)筑成大型、大容量的電源。但是，如果光源燈設(shè)為例如放電電極間的距離在1000mm左右的氙燈，則需要2000V～3000V左右的電位，此外，由于在主放電時(shí)流動(dòng)30A左右的電流，因此，滿足這樣的高電位、大電流的規(guī)格的電源需要是60KW～90KW左右的大型電源。在這樣的現(xiàn)有的發(fā)光電路中，在測(cè)定需要使多個(gè)燈發(fā)光的大型太陽(yáng)電池的輸出特性時(shí)，電源裝置將變得巨大化。其結(jié)果，存在導(dǎo)致太陽(yáng)模擬器的大型化、造成裝置成本提高的問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平6-105280號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有的太陽(yáng)模擬器中的上述各種問(wèn)題而研發(fā)的，目的在于提供一種太陽(yáng)模擬器，在具備多個(gè)氙燈作為電源的太陽(yáng)模擬器中，能夠通過(guò)各氙燈穩(wěn)定地獲得所期望的光量，且能夠使有效照射面中的照度均勻化。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供一種使裝置不會(huì)大型化，并能夠使一根以上的氙燈穩(wěn)定進(jìn)行長(zhǎng)脈沖發(fā)光的太陽(yáng)模擬器。
本發(fā)明的第三個(gè)目的在于，提供一種太陽(yáng)模擬器，即使是大型太陽(yáng)電池(例如，尺寸1m×1m角以上)，也能由小型電源裝置點(diǎn)亮多個(gè)燈，且在不產(chǎn)生大的有效照射面的照度不均的情況下進(jìn)行輸出特性的測(cè)定，進(jìn)而，能夠發(fā)揮可實(shí)現(xiàn)測(cè)定的高精度化的劃時(shí)代的性能。
為了解決上述課題，本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器包括多個(gè)氙燈；對(duì)所述各氙燈配備的多個(gè)光量傳感器；和對(duì)所述各氙燈配備的、用于控制流經(jīng)該氙燈的電流或?qū)υ撾療羰┘拥碾妷旱亩鄠€(gè)控制電路，使基于所述各光量傳感器的檢測(cè)信號(hào)反饋到所述各控制電路，控制該控制電路，從而控制所述各氙燈的光量。
此時(shí)，在將基于所述各光量傳感器的檢測(cè)信號(hào)加權(quán)合成之后，反饋到所述各控制電路為好。
而且，本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的特征在于，太陽(yáng)模擬器具備同時(shí)或選擇性地點(diǎn)亮一個(gè)以上氙燈的發(fā)光電路，所述發(fā)光電路具備第一電源，輸出破壞所述各氙燈的電極間的電絕緣狀態(tài)的電位；第二電源，在施加破壞所述各氙燈的電極間的電絕緣狀態(tài)的電位之后，輸出引發(fā)主放電的電位；和第三電源，在主放電開(kāi)始之后，繼續(xù)維持由所述各氙燈內(nèi)的管內(nèi)的電阻和主放電的電流值求得的電位，并維持主放電的電流。此處，所述第三電源包括穩(wěn)定化電源為好。而且，第三電源包括由所述穩(wěn)定化電源進(jìn)行充電的電容器為好。
并且，分別對(duì)所述一個(gè)以上的氙燈配備光量傳感器，使基于各光量傳感器的檢測(cè)信號(hào)反饋到所述各氙燈所配備的電流控制電路或電壓控制電路，通過(guò)控制該控制電路，來(lái)控制所述各氙燈的光量為好。
此時(shí)，在將基于所述各光量傳感器的檢測(cè)信號(hào)加權(quán)合成之后，反饋到所述各控制電路為好。
本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的運(yùn)轉(zhuǎn)方法的特征在于，對(duì)分別具備至少一個(gè)氙燈的多臺(tái)太陽(yáng)模擬器中的所述各氙燈的發(fā)光進(jìn)行控制，從而使所述多臺(tái)太陽(yáng)模擬器工作，所述各氙燈通過(guò)由上述任一項(xiàng)的第二電源及第三電源構(gòu)成的電源電路而進(jìn)行發(fā)光。
例如，為了測(cè)定外形尺寸為1m×1m角以上的大型太陽(yáng)電池的輸出特性，太陽(yáng)模擬器需要采用配置了多個(gè)氙燈的構(gòu)造。若根據(jù)本發(fā)明，則在這樣的情況下，對(duì)各燈配備光量傳感器，并使基于各傳感器的檢測(cè)信號(hào)反饋到按每個(gè)燈配備的電流控制電路或電壓控制電路，從而控制所述控制電路，因此能夠使各燈的光量穩(wěn)定化。所以，能夠使應(yīng)該測(cè)定的太陽(yáng)電池的照射面的照度均勻化，從而可進(jìn)行高精度的測(cè)定。
而且，通過(guò)由第二電源及第三電源構(gòu)成的電源電路使氙燈發(fā)光，能夠在不使裝置大型化的情況下，使一根以上的氙燈穩(wěn)定進(jìn)行長(zhǎng)脈沖發(fā)光。尤其是，把用于點(diǎn)亮多個(gè)氙燈的發(fā)光電路采用上述的結(jié)構(gòu)，一套電源單元即可足夠，不僅具有能以低成本制作電源、實(shí)現(xiàn)小型化的優(yōu)點(diǎn)，而且，與使用了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的發(fā)光電路的太陽(yáng)模擬器相比，能夠?qū)y(cè)定大型太陽(yáng)電池的輸出特性的太陽(yáng)模擬器本身的尺寸格外小型化。
并且，在本發(fā)明中，由于通過(guò)由第二電源及第三電源構(gòu)成的一臺(tái)電源電路來(lái)點(diǎn)亮多個(gè)氙燈，因此能夠?qū)崿F(xiàn)由一臺(tái)電源電路來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)多臺(tái)太陽(yáng)模擬器的測(cè)定方式。所以，為了大量生產(chǎn)太陽(yáng)電池，與設(shè)置多臺(tái)太陽(yáng)模擬器的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)置場(chǎng)所的省空間化并實(shí)現(xiàn)送配電設(shè)備的簡(jiǎn)單化。


圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的發(fā)光電路的實(shí)施方式一的框圖；圖2是表示燈發(fā)光用電源電路的結(jié)構(gòu)例的圖；圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的發(fā)光電路的實(shí)施方式二的關(guān)鍵部的框圖；圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的發(fā)光電路的實(shí)施方式三的關(guān)鍵部的框圖；圖5是為了說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的燈配置例1而將太陽(yáng)模擬器框體的一部分切開(kāi)的示意立體圖；圖6是本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的燈配置例2的示意立體圖；
圖7是表示燈發(fā)光用電源電路的其它結(jié)構(gòu)例的圖；圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器中的運(yùn)轉(zhuǎn)方法的框圖；圖9是表示燈發(fā)光時(shí)的光量的位置分布的示意波形圖。
圖中1-第一電源，1a-觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路(第一電源)，1b-變壓器，1c-點(diǎn)亮開(kāi)始信號(hào)，2-第二電源(直流電源B)，3-第三電源(直流電源A)，41～4n-氙燈，5-充電用電源，6-電容器，7-電流控制電路，8-電壓控制電路，10-燈發(fā)光用電源電路，11-太陽(yáng)模擬器框體，12-燈臺(tái)座部件，13-光學(xué)濾光片，Sm-照度測(cè)定用基準(zhǔn)單元，S1～Sn-光量傳感器。
具體實(shí)施例方式
下面，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施的方式例進(jìn)行說(shuō)明。圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器中的發(fā)光電路的實(shí)施方式一的框圖，圖2是表示燈發(fā)光用電源電路的結(jié)構(gòu)例的圖，圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器中的發(fā)光電路的實(shí)施方式二的關(guān)鍵部的框圖，圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器中的發(fā)光電路的實(shí)施方式三的關(guān)鍵部的框圖，圖5是示意地表示本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的燈配置例1的立體圖，圖6是本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的燈配置例2的示意立體圖，圖7是表示燈發(fā)光用電源電路的其它結(jié)構(gòu)例的圖，圖8是用于說(shuō)明本發(fā)明的多臺(tái)太陽(yáng)模擬器的運(yùn)轉(zhuǎn)方法的框圖。
首先，對(duì)本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器中的發(fā)光電路的實(shí)施方式一，按照?qǐng)D1進(jìn)行說(shuō)明。1是對(duì)多根氙燈41、42…4n(以下，表示為41～4n，n設(shè)為自然數(shù))配備的、在變壓器1b的二次側(cè)產(chǎn)生進(jìn)行初始絕緣破壞的電壓的觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路1a的第一電源。10是用于使燈41～4n發(fā)光的燈發(fā)光用電源電路。在圖1中，采用由單一的燈發(fā)光用電源電路10使多根燈41～4n發(fā)光的結(jié)構(gòu)，但該燈發(fā)光用電源電路10也可按每個(gè)燈41～4n設(shè)置。另外，添加有用于使各燈41～4n發(fā)光時(shí)的光量穩(wěn)定化的電流控制電路7。電流控制電路7并未特別限定，可使用公知的電路。作為圖示的氙燈41～4n，放電間距離在100mm以上，只要是能夠從玻璃管的外部施加破壞電極4a、4b間的電絕緣狀態(tài)的電位的形狀即可。
燈發(fā)光用電源電路10，作為一例可使用如圖2(a)(b)的公知的燈發(fā)光用電源電路。另外，在圖2中，L、L1、L2、L3…是線圈，C、C1、C2、C3…是電容器。充電用電源是直流電源電路。圖2(a)的電路是由線圈和電容器將使燈發(fā)光的脈沖的時(shí)間設(shè)為某一定時(shí)間的電路，該圖(b)是利用多個(gè)線圈和電容器的組，擴(kuò)展使燈發(fā)光的脈沖的時(shí)間的電路。
在本實(shí)施方式中，為了使多個(gè)(根)氙燈41～4n發(fā)光，第一電源1中的變壓器1b的二次側(cè)，如圖1那樣，可將一方的布線設(shè)為與多個(gè)燈41～4n相對(duì)應(yīng)而分支的方式。或者，也可如圖8那樣，以對(duì)應(yīng)于配置的燈個(gè)數(shù)份的個(gè)數(shù)，配置包括變壓器1b的觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路1a的第一電源1。
進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，為了對(duì)各氙燈41～4n監(jiān)視各自的光量，作為一例，配置基于太陽(yáng)電池單元等的光量傳感器S1～Sn，并使各傳感器S1～Sn的輸出信號(hào)返回到圖1中例示的各氙燈41～4n的電流控制電路7中，從而控制為能夠使各燈41～4n的光量一致。
下面，針對(duì)上述本發(fā)明中的氙燈41～4n的發(fā)光電路的實(shí)施方式1，說(shuō)明一下其動(dòng)作。首先，操作太陽(yáng)模擬器的本領(lǐng)域技術(shù)人員按壓起動(dòng)鈕等的手動(dòng)操作，或者，在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)等自動(dòng)操作時(shí)，從筆記本電腦等控制裝置施加向圖2的電源電路10中的電容器C或C1～C3的充電開(kāi)始信號(hào)。充電開(kāi)始后經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，自動(dòng)地對(duì)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路1a(第一電源1)施加點(diǎn)亮開(kāi)始信號(hào)1c。
若點(diǎn)亮開(kāi)始信號(hào)1c被施加到觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路1a，則從輸出變壓器1b的二次側(cè)對(duì)各氙燈41～4n的玻璃管的外周施加數(shù)KV的觸發(fā)脈沖。通過(guò)該觸發(fā)脈沖，在各氙燈41～4n內(nèi)對(duì)置的電極4a、4b間的電絕緣狀態(tài)被破壞。然后，圖2的燈發(fā)光用電源電路10起動(dòng)，對(duì)各氙燈41～4n的電極4a、4b間施加450V左右的放電待機(jī)電壓。由此，引發(fā)在內(nèi)部的主放電，各氙燈41～4n的管內(nèi)電阻從數(shù)MΩ以上的狀態(tài)急劇地降低，達(dá)到數(shù)Ω以下(因燈而異)，燈在由線圈和電容器的組合確定的一定時(shí)間內(nèi)發(fā)光。
本發(fā)明的發(fā)光電路中的實(shí)施方式2，如圖3所示，是將圖1的各燈41～4n中的電流控制電路7變更為電壓控制電路8后的結(jié)構(gòu)。另外，如圖4所示，電流控制電路7還可設(shè)置在氙燈41～4n的陽(yáng)極側(cè)。
下面結(jié)合圖5與圖6，說(shuō)明一下通過(guò)使用上述的發(fā)光電路而使多根氙燈41～4n發(fā)光的本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的結(jié)構(gòu)例。
在圖5中，11是在載置應(yīng)該測(cè)定的太陽(yáng)電池的受光面的上面形成光透過(guò)性的測(cè)定面11a，并由遮光性材料形成周壁11b和底壁11c的本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器中的框體，在圖示的例子中，四根氙燈41～44分別安裝于包括插座和布線等的燈臺(tái)座部件12，并在底壁11c上均勻地布局設(shè)置。在所述燈41～44的上方，以水平地橫穿框體11的內(nèi)部的方式，配置光學(xué)濾光片13等，使基于各燈41～44的點(diǎn)亮的光量均勻地照射到測(cè)定面11a(也稱作有效照射面)。作為一例，可以在測(cè)定面11a上放置2m×4m角左右的太陽(yáng)電池進(jìn)行測(cè)定。
此處，在框體11的內(nèi)部，在周壁11b的內(nèi)面，對(duì)應(yīng)于各燈41～44，配置有四個(gè)光量傳感器S1～S4。而且，在測(cè)定面11a的規(guī)定位置，配置由規(guī)格確定的照度測(cè)定用基準(zhǔn)單元Sm。各傳感器S1～S4的檢測(cè)信號(hào)反饋到各燈41～44的電流控制電路7或電壓控制電路8中，施加到各燈41～44的電流或電壓被控制成恒定，使得各燈41～44的照度恒定。
圖6是利用上述的發(fā)光電路使多根氙燈41～4n發(fā)光的本發(fā)明的太陽(yáng)模擬器的其它例子，該例的構(gòu)成考慮到用于太陽(yáng)電池的大小呈橫長(zhǎng)的情況，例如可以使用1m×4m角左右的太陽(yáng)電池。。
在圖6中，與圖5的太陽(yáng)模擬器相同的部件使用同一附圖標(biāo)記。在圖6的例子中，將三根氙燈45～47串聯(lián)地配置在框體11的內(nèi)部，與此相對(duì)應(yīng)，框體11的測(cè)定面11a也呈對(duì)應(yīng)于1m×4m角左右的太陽(yáng)電池受光面的形狀。對(duì)應(yīng)于各燈45～47，在比過(guò)濾器13更靠上方的位置，配置有三個(gè)光量傳感器S5～S7。
在此，各傳感器S5、S6、S7除來(lái)自各自對(duì)應(yīng)的燈45、46、47的光以外，還入射其它燈的光，因此對(duì)各燈45～47的各自的電流或電壓的控制電路7或8，返回將三個(gè)傳感器S5～S7的檢測(cè)信號(hào)加權(quán)合成后的反饋信號(hào)。例如，被反饋到氙燈45的電流控制電路7或電壓控制電路8的信號(hào)Fs成為Fs＝α×(光量傳感器S5的輸出信號(hào))+β×(光量傳感器S6的輸出信號(hào))+γ×(光量傳感器S7的輸出信號(hào))(此處，α、β、γ是加權(quán)變量。)。對(duì)燈46和47，也通過(guò)同樣的方法對(duì)反饋信號(hào)Fs進(jìn)行反饋。這樣的加權(quán)合成后的反饋信號(hào)，在圖5的例子的太陽(yáng)模擬器中當(dāng)然也可以適用。
作為太陽(yáng)模擬器的燈發(fā)光用電源電路，可使用圖7所示的本發(fā)明的燈發(fā)光用電源電路，代替圖2結(jié)構(gòu)的電源電路。在圖7中，2是產(chǎn)生使燈41～4n開(kāi)始進(jìn)行用于主發(fā)光的放電(主放電)的電壓的直流電源B(第二電源)。3是產(chǎn)生使燈41～4n維持目標(biāo)光量的放電的電壓的直流電源A(第三電源)。直流電源A以電容器6(也稱作雙層電容器。)和對(duì)其充電的充電用電源(穩(wěn)定化電源)5為主體而構(gòu)成，通過(guò)維持由燈41～4n的管內(nèi)的電阻和主放電的電流值求得的電位，從而維持主放電。SW是設(shè)置在直流電源A、直流電源B的輸出端子與氙燈41～4n單方端子之間的開(kāi)關(guān)，直流電源A和直流電源B經(jīng)由開(kāi)關(guān)SW并聯(lián)連接燈41～4n。
利用圖1及圖7，說(shuō)明利用了該圖所示電源電路的太陽(yáng)模擬器的功能。首先，對(duì)觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路1a(第一電源1)施加點(diǎn)亮開(kāi)始信號(hào)1c。該點(diǎn)亮開(kāi)始信號(hào)1c的輸入，通過(guò)操作太陽(yáng)模擬器的本領(lǐng)域技術(shù)人員按壓起動(dòng)鈕等的手動(dòng)操作實(shí)施，或者，在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)等自動(dòng)操作時(shí)，通過(guò)從電腦等控制裝置輸出的開(kāi)始信號(hào)實(shí)施。另外，開(kāi)關(guān)SW首先從打開(kāi)狀態(tài)進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)后，立即輸出點(diǎn)亮開(kāi)始信號(hào)1c，燈開(kāi)始發(fā)光，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間(約100m秒～數(shù)秒)后，變?yōu)榇蜷_(kāi)狀態(tài)。
圖1的點(diǎn)亮開(kāi)始信號(hào)1c被施加到觸發(fā)脈沖產(chǎn)生電路1a后，則從輸出變壓器1b的二次側(cè)向各氙燈41～4n的玻璃管的外周施加數(shù)KV的觸發(fā)脈沖。通過(guò)該觸發(fā)脈沖，在各氙燈41～4n內(nèi)對(duì)置的電極4a、4b間的電絕緣狀態(tài)被破壞。然后，圖7的燈發(fā)光用電源電路10的直流電源B(第二電源2)起動(dòng)，對(duì)各氙燈41～4n的電極4a、4b間施加450V左右的放電待機(jī)電壓。由此，引發(fā)在內(nèi)部的主放電，各氙燈41～4n的管內(nèi)電阻從數(shù)MΩ以上的狀態(tài)急劇地降低，成為數(shù)Ω以下(因燈而異)。然后，直流電源A(第三電源3)起動(dòng)，對(duì)該各氙燈41～4n的電極4a、4b間施加130V左右的放電維持電壓。由此，在各氙燈41～4n的內(nèi)部繼續(xù)進(jìn)行主放電，以規(guī)定的光量連續(xù)發(fā)光，該發(fā)光被維持所需要的時(shí)間(約100m秒～數(shù)秒)。
這樣，可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的長(zhǎng)脈沖發(fā)光，由此，使多個(gè)燈發(fā)光，能夠高精度地測(cè)定響應(yīng)遲緩且大型的太陽(yáng)電池的輸出特性。另外，當(dāng)然還可將一個(gè)氙燈連接到燈發(fā)光用電源電路，使該氙燈進(jìn)行長(zhǎng)脈沖發(fā)光。
而且，通過(guò)使用本發(fā)明的圖7的電源電路(由第二電源及第三電源構(gòu)成)，可利用一臺(tái)電源電路來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)多臺(tái)太陽(yáng)模擬器。例如，可使多臺(tái)至少具備一根氙燈的太陽(yáng)模擬器同時(shí)或選擇性地運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)該運(yùn)轉(zhuǎn)方法的一例，通過(guò)圖8的示意圖進(jìn)行說(shuō)明。另外，在圖8中，與圖1～圖7相同的部件使用同一標(biāo)記。
在圖8中，分別對(duì)具備一根氙燈48、49、410的三臺(tái)太陽(yáng)模擬器SS1～SS3，配置各氙燈48、49、410的第一電源1A、1B、1C，第二電源2和第三電源3的輸出電路分別通過(guò)開(kāi)關(guān)SW1～SW3與各氙燈48、49、410并聯(lián)連接。因此，若點(diǎn)亮開(kāi)始信號(hào)C1～C3同時(shí)輸入到各第一電源1A～1C中，則三根氙燈48、49、410將同時(shí)發(fā)光。在圖8的例子中，雖未圖示，但對(duì)三根燈48～410，還可采用配置一個(gè)第一電源1的方式。若為該方式，則三臺(tái)太陽(yáng)模擬器SS1～SS3，可使氙燈48、49、410同時(shí)發(fā)光。關(guān)于這一點(diǎn)，在圖8中，由于按每個(gè)燈配置有第一電源1A～1C，因此除同時(shí)發(fā)光以外還可選擇性地發(fā)光。
本實(shí)施方式如上所述，能夠由一臺(tái)發(fā)光電路使太陽(yáng)模擬器的多根燈發(fā)光，因此作為太陽(yáng)模擬器極其有用，可獲得以下的具體的效果。
(1)能夠由一臺(tái)發(fā)光電路使太陽(yáng)模擬器的多根燈發(fā)光，因此即使在測(cè)定大型太陽(yáng)電池的輸出特性的情況下，與現(xiàn)有技術(shù)相比，也能夠使電源格外小型化且廉價(jià)化。
(2)即便在使太陽(yáng)模擬器的多根燈連續(xù)發(fā)光的情況下，也能穩(wěn)定地維持其光量。因此，能夠高精度地測(cè)定基于太陽(yáng)模擬器的太陽(yáng)電池的輸出特性。
(3)能夠通過(guò)由第二電源及第三電源構(gòu)成的一臺(tái)電源電路來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)多臺(tái)太陽(yáng)模擬器，因此能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的省空間化和送配電設(shè)備的簡(jiǎn)便化。
而且，利用由第二電源及第三電源構(gòu)成的電源電路，可以在不使裝置大型化的情況下，使一根以上的氙燈進(jìn)行長(zhǎng)脈沖發(fā)光。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)模擬器，包括多個(gè)氙燈；對(duì)所述各氙燈配備的多個(gè)光量傳感器；和對(duì)所述各氙燈配備的、控制流經(jīng)該氙燈的電流或?qū)υ撾療羰┘拥碾妷旱亩鄠€(gè)控制電路，使基于所述各光量傳感器的檢測(cè)信號(hào)反饋到所述各控制電路，控制該控制電路，從而控制所述各氙燈的光量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)模擬器，其中，在將基于所述各光量傳感器的檢測(cè)信號(hào)加權(quán)合成之后，反饋到所述各控制電路。
3.一種太陽(yáng)模擬器，具備同時(shí)或選擇性地點(diǎn)亮一個(gè)以上的氙燈的發(fā)光電路，所述發(fā)光電路具備第一電源，輸出破壞所述各氙燈的電極間的電絕緣狀態(tài)的電位；第二電源，在施加破壞所述各氙燈的電極間的電絕緣狀態(tài)的電位之后，輸出引發(fā)主放電的電位；和第三電源，在主放電開(kāi)始之后，繼續(xù)維持由所述各氙燈內(nèi)的管內(nèi)的電阻和主放電的電流值求得的電位，且維持主放電的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽(yáng)模擬器，其中，所述第三電源包括穩(wěn)定化電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)模擬器，其中，第三電源包括由所述穩(wěn)定化電源充電的電容器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3～5中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)模擬器，其中，分別對(duì)所述一個(gè)以上的氙燈配備光量傳感器，使基于各光量傳感器的檢測(cè)信號(hào)反饋到所述各氙燈所配備的電流控制電路或電壓控制電路，控制該控制電路，從而控制所述各氙燈的光量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)模擬器，其中，在將基于所述各光量傳感器的檢測(cè)信號(hào)加權(quán)合成之后，反饋到所述各控制電路。
8.一種太陽(yáng)模擬器的運(yùn)轉(zhuǎn)方法，其中，對(duì)分別具備至少一個(gè)氙燈的多臺(tái)太陽(yáng)模擬器中的所述各氙燈的發(fā)光進(jìn)行控制，而使所述多臺(tái)太陽(yáng)模擬器工作，所述各氙燈通過(guò)由權(quán)利要求3～7中的任一項(xiàng)的第二電源及第三電源構(gòu)成的電源電路而進(jìn)行發(fā)光。
全文摘要
一種太陽(yáng)模擬器，其中包括多個(gè)氙燈(41～4n)；對(duì)所述各氙燈(41～4n)配備的多個(gè)光量傳感器(S1～Sn)；和對(duì)所述各氙燈(41～4n)配備的、用于控制流經(jīng)該氙燈(41～4n)的電流或?qū)υ撾療羰┘拥碾妷憾鄠€(gè)控制電路(7)，使基于所述各光量傳感器(S1～Sn)的檢測(cè)信號(hào)反饋到所述各控制電路(7)，控制該控制電路(7)，來(lái)控制所述各氙燈(41～4n)的光量。由此提供太陽(yáng)模擬器，在具備多個(gè)氙燈作為電源的太陽(yáng)模擬器中，能夠通過(guò)各氙燈穩(wěn)定地獲得所期望的光量，且能夠使有效照射面中的照度均勻化。
文檔編號(hào)G01M11/00GK1945346SQ20061014212
公開(kāi)日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月3日
發(fā)明者下斗米光博, 筱原善裕, 入江克實(shí) 申請(qǐng)人:日清紡績(jī)株式會(huì)社