光伏組件的溼熱試驗裝置及方法

2023-05-10 14:24:26

專利名稱：光伏組件的溼熱試驗裝置及方法
技術領域：
本發明涉及光伏組件的製造領域，具體而言，涉及光伏組件的溼熱試驗裝置及方法。
背景技術：
光伏組件的太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分，也是太陽能發電系統中價值最高的部分。其作用是將太陽能轉化為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。目前將光伏組件安裝到太陽能發電系統之前一般只是簡單對光伏組件進行功率測試，測試後，在太陽光照射一星期後再進行功率測試，對比光照衰減後功率的變化，但這種測試由於沒有對光伏組件的工作狀態進行模擬，而是僅僅對比光照前後的功率，因此很難確定光伏組件功率輸出高低程度，從而也就難以確定光伏組件的內在質量是否可靠。

發明內容
本發明旨在提供一種光伏組件的溼熱試驗裝置及方法，在短時間內即可確定光伏組件的質量是否可靠。為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種光伏組件的溼熱試驗裝置，溼熱試驗裝置包括用於模擬溼熱環境的試驗箱，具有安裝被試驗的光伏組件的光伏組件安裝部；電源，具有設置在試驗箱的內部以向光伏組件供電的供電端子。進一步地，上述電源的正極與光伏組件的邊框相連接，電源的負極與光伏組件的內部電路相連接。進一步地，上述光伏組件為多個，光伏組件的間距大於溼熱試驗的安全距離，且多個光伏組件的內部電路短路並聯後與電源的負極相連接。進一步地，上述光伏組件的外部包裹有導電外殼。進一步地，上述導電外殼為錫箔紙。進一步地，上述試驗箱還包括溼度控制裝置和溫度控制裝置。進一步地，上述電源為直流電源。進一步地，上述光伏組件安裝部包括絕緣支架，絕緣支架設置在試驗箱內用於固定光伏組件。進一步地，上述絕緣支架包括支撐架；定位架，固定在支撐架上用於固定光伏組件。進一步地，上述定位架包括多個相互平行的定位杆，定位杆的一端固定在支撐架上，另一端為自由端，相鄰定位杆之間形成用於固定光伏組件的間隙。進一步地，上述支撐架包括兩個U形杆，兩個U形杆相互平行且上下設置，每個U形杆上平行地布置有一組定位杆，位於上方的U形杆上設置的一組定位杆與位於下方的U形杆上設置的一組定位杆一一對應地布置；連接杆，設置在U形杆之間用於連接兩個U形杆。進一步地，上述U形杆包括相互平行的第一臂和第二臂以及連接第一臂和第二臂的連接臂，定位杆上下對稱地固定在U形杆的連接臂上。進一步地，上述絕緣支架的外表面上具有絕緣層。根據本發明的另一方面，提供了一種光伏組件的溼熱試驗方法，該溼熱試驗方法包括:步驟S1、將光伏組件放置到溼熱環境中；步驟S2、向光伏組件通電進行溼熱試驗。進一步地，上述步驟SI中，溼熱環境的環境溼度為6(Γ90%、環境溫度為6(T85°C ；上述步驟S2中，通電的電壓為60(Tl000V的直流電壓、通電時間為35 55h。進一步地，上述步驟S2還包括:步驟S21、將光伏組件的邊框連接到電源的正極，將光伏組件的內部電路連接到電源的負極；步驟S22、打開電源向光伏組件通電。進一步地，上述光伏組件為多個，使光伏組件的間距大於安全距離，且將多個光伏組件的內部電路短路並聯後連接到電源的負極。進一步地，上述步驟SI在將光伏組件放置到溼熱環境中之前還包括採用導電材料包裹光伏組件的過程。應用本發明的技術方案，在試驗箱內模擬溼熱環境形成光伏組件工作時的戶外極限狀態，同時對光伏組件施加與太陽能發電系統相當的持續電壓模擬光伏組件在發電過程中的工作狀態，使得溼熱試驗在短時間內即可完成，通過比較測試前後的功率衰減值，衰減值越大說明該光伏組件的質量較差，反之說明該光伏組件的質量較好，從而實現對光伏組件的質量好壞的確定以及預知該光伏組件的發電量的多少。由於本發明的溼熱試驗裝置結構簡單，有利於在實際生產中的廣泛應用。


構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:圖1示出了本發明的一種優選的實施例的溼熱試驗裝置結構示意圖；圖2示出了根據本發明的一種優選的實施例中光伏組件與電源的連接關係圖；以及圖3示出了根據本發明的一種優選的實施例中絕緣支架的結構示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。如圖1所示，在本發明一種典型的實施方式中，提供了一種光伏組件100的溼熱試驗裝置，溼熱試驗裝置包括用於模擬溼熱環境的試驗箱300和電源400，試驗箱300具有安裝被試驗的光伏組件100的光伏組件安裝部；電源400具有設置在試驗箱300的內部以向光伏組件100供電的供電端子。 採用上述溼熱試驗裝置，在試驗箱300內模擬溼熱環境形成光伏組件工作時的戶外極限狀態，同時對光伏組件100施加與太陽能發電系統相當的持續電壓模擬光伏組件100在發電過程中的工作狀態，使得溼熱試驗在短時間內即可完成，通過比較測試前後的功率衰減值，衰減值越大說明該光伏組件100的質量越差，反之說明該光伏組件100的質量越好，從而實現了對光伏組件100的質量好壞的確定以及預知該光伏組件100的發電量的多少。由於本發明的溼熱試驗裝置結構簡單，有利於在實際生產中的廣泛應用。如圖2所示，在本發明的一種優選的實施例中，上述溼熱試驗裝置的電源400的正極與光伏組件100的邊框相連接，電源400的負極與光伏組件100的內部電路相連接。在光伏組件100發電原理的指導下，將電源400的正極與光伏組件100的邊框相連接，負極與光伏組件100的內部電路相連接從而使光伏組件100作為以電阻元件串聯到電源400的正負極之間,試驗完成後通過對比光伏組件100功率衰減的比率評估光伏組件100質量的好壞。本發明的光伏組件100的溼熱試驗裝置不僅對單一的光伏組件100進行測試，而且可以同時對多個光伏組件100進行測試，當同時對多個光伏組件100進行測試時，如圖1所示，光伏組件100的間距大於溼熱試驗的安全距離，且多個光伏組件100的內部電路短路並聯後與電源400的負極相連接。各光伏組件100短路並聯後使各光伏組件100在相同的輸出電壓下進行測試。上述光伏組件100的外部包裹有導電外殼。在光伏組件100的外部包裹導電外殼使得光伏組件100的表面全部導電，進一步模擬光伏組件100工作時的極限環境。在本發明的一種優選的實施例中，上述導電外殼為錫箔紙。錫箔紙不僅具有導電的性質，而且能夠阻擋溼熱試驗過程中光伏組件100產生的熱量的散發，使得光伏組件100的工作環境進一步惡化更接近工作狀態下的極限環境。在本發明的又一種優選的實施例，為了比較精確控制溼熱試驗裝置的溫度和溼度，優選上述試驗箱300還包括溼度控制裝置和溫度控制裝置。由於具有光伏組件100的發電系統的提供的電源為直流電，為了更精確地模擬光伏組件100的工作狀態，優選上述電源400為直流電源。在本發明的又一種優選的實施例中，上述光伏組件安裝部包括絕緣支架200，絕緣支架200設置在試驗箱300內用於固定光伏組件100。將光伏組件100固定在絕緣支架200上，避免了溼熱試驗過程中光伏組件100不需要的電互聯造成危險。如圖3所示，上述絕緣支架200包括支撐架21和定位架22，定位架22固定在支撐架21上用於固定光伏組件100。上述絕緣支架200的結構簡單、便於應用，因此有利於本發明的溼熱試驗的推廣應用。在本發明的又一種優選的實施例中，如圖3所示，上述定位架22包括多個相互平行的定位杆，定位杆的一端固定在支撐架21上，另一端為自由端，相鄰定位杆之間形成用於固定光伏組件100的間隙。將光伏組件100固定在定位杆之間的間隙中，不僅能夠起到牢固規定的作用，而且固定方式較為簡單，從而簡化了本發明的溼熱試驗過程。如圖3所示，上述支撐架21包括兩個U形杆211和連接杆212，兩個U形杆211相互平行且上下設置，每個U形杆上平行地布置有一組定位杆，位於上方的U形杆上設置的一組定位杆與位於下方的U形杆上設置的一組定位杆一一對應地布置；連接杆212設置在「U」形杆211之間用於連接兩個U形杆211。具有上述結構的支撐架21能夠給絕緣支架200和光伏組件100穩定的支撐，保證了溼熱試驗過程的穩定性和安全性。如圖3所示，為了進一步保證本發明的絕緣支架200的穩定性，上述U形杆211包括相互平行的第一臂和第二臂以及連接第一臂和第二臂的連接臂，定位杆固定在U形杆211上的第一臂或第二臂或連接臂上，優選定位杆上下對稱地固定在U形杆211的連接臂上。本發明的絕緣支架200可以採用絕緣材料製作而成，為了節約絕緣支架200的成本以及簡化絕緣支架200的製作方法，優選絕緣支架200的外表面上具有絕緣層。採用普通的硬質材料如不鏽鋼等製作絕緣支架200的主體然後在絕緣支架200的外表面刷塗或噴塗絕緣材料形成絕緣層即可。在本發明的另一種典型的實施方式中，還提供了一種光伏組件的溼熱試驗方法，溼熱試驗方法包括步驟S1、將光伏組件放置到溼熱環境中；步驟S2、向光伏組件通電進行溼熱試驗。採用上述溼熱試驗方法，在溼熱環境接近於光伏組件工作時的戶外極限環境，同時對光伏組件施加持續電壓，模擬光伏組件在發電過程中的工作狀態，使得溼熱試驗在短時間內即可完成，通過比較測試前後的功率衰減值，實現對光伏組件的質量好壞的確定以及預知該光伏組件的發電量的多少。由於本發明的溼熱試驗方法操作簡單、試驗周期較短，有利於在實際生產中的廣泛應用。為了更準確地模擬光伏組件工作的溼熱環境並測定合適的輸入電壓和通電時間內光伏組件的功率衰減值，優選上述步驟SI中，溼熱環境的環境溼度為60、0%、環境溫度為6(T85°C，上述步驟S2中，通電的電壓為60(Tl000V的直流電壓、通電時間為35 55h。在本發明的又一種優選的實施例中，步驟S2還包括步驟S21、將光伏組件的邊框連接到電源的正極，將光伏組件的內部電路連接到電源的負極；步驟S22、打開電源向光伏組件通電。在光伏組件發電原理的指導下，將電源的正極與光伏組件的邊框相連接，負極與光伏組件的內部電路相連接從而使光伏組件作為以電阻元件串聯到電源的正負極之間，試驗完成後通過對比光伏組件功率衰減的比率評估光伏組件質量的好壞。本發明的光伏組件的溼熱試驗方法不僅適用於單一的光伏組件的測試，而且可以同時對多個光伏組件進行測試，當同時對多個光伏組件進行測試時，使光伏組件的間距大於安全距離，且將多個光伏組件的內部電路短路並聯後連接到電源的負極。各光伏組件短路並聯後使各光伏組件在相同的輸出電壓下進行測試。在本發明的一種優選的實施例中，上述步驟SI在將光伏組件放置到溼熱環境中之前還包括採用導電材料包裹光伏組件的過程。將光伏組件利用導電材料包裹後，不僅使處於溼熱環境中的光伏組件的工作狀態惡化，從而可以進一步縮短本發明的溼熱試驗的時間。以下將結合實施例，進一步說明本發明的有益效果。實施例1至6的光伏組件的電池板材料、正面EVA (乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)材料和背面EVA材料見表1，使直流電源的正極連接到光伏組件的邊框上，兩個光伏組件的內部電路並聯後連接到直流電源的負極。按照表I中的參數設置進行實施例1至6的光伏組件的溼熱試驗，並測試溼熱試驗前後的功率衰減率值見表I。表I
權利要求
1.一種光伏組件的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述溼熱試驗裝置包括: 用於模擬溼熱環境的試驗箱(300)，具有安裝被試驗的光伏組件(100)的光伏組件安裝部； 電源(400 )，具有設置在所述試驗箱(300 )的內部以向所述光伏組件(100 )供電的供電端子。
2.根據權利要求1所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述電源(400)的正極與所述光伏組件(100)的邊框相連接，所述電源(400)的負極與所述光伏組件(100)的內部電路相連接。
3.根據權利要求1所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述光伏組件(100)為多個，所述光伏組件(100)的間距大於溼熱試驗的安全距離，且多個所述光伏組件(100)的內部電路短路並聯後與所述電源(400)的負極相連接。
4.根據權利要求1所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述光伏組件(100)的外部包裹有導電外殼。
5.根據權利要求4所述的溼 熱試驗裝置，其特徵在於，所述導電外殼為錫箔紙。
6.根據權利要求1所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述試驗箱(300)還包括溼度控制裝置和溫度控制裝置。
7.根據權利要求1所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述電源(400)為直流電源。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述光伏組件安裝部包括絕緣支架(200 ),所述絕緣支架(200 )設置在所述試驗箱(300 )內用於固定所述光伏組件(100)。
9.根據權利要求8所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述絕緣支架(200)包括: 支撐架(21)； 定位架(22)，固定在所述支撐架(21)上用於固定所述光伏組件(100)。
10.根據權利要求9所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述定位架(22)包括多個相互平行的定位杆，所述定位杆的一端固定在所述支撐架(21)上，另一端為自由端，相鄰所述定位杆之間形成用於固定所述光伏組件(100 )的間隙。
11.根據權利要求10所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述支撐架(21)包括: 兩個U形杆(211)，所述兩個U形杆(211)相互平行且上下設置，每個所述U形杆上平行地布置有一組所述定位杆，位於上方的所述U形杆上設置的一組所述定位杆與位於下方的所述U形杆上設置的一組所述定位杆一一對應地布置； 連接杆(212 )，設置在所述U形杆(211)之間用於連接兩個所述U形杆(211)。
12.根據權利要求11所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述U形杆(211)包括相互平行的第一臂和第二臂以及連接所述第一臂和所述第二臂的連接臂，所述定位杆上下對稱地固定在所述U形杆(211)的連接臂上。
13.根據權利要求8所述的溼熱試驗裝置，其特徵在於，所述絕緣支架(200)的外表面上具有絕緣層。
14.一種光伏組件的溼熱試驗方法，其特徵在於，所述溼熱試驗方法包括: 步驟S1、將所述光伏組件放置到溼熱環境中； 步驟S2、向所述光伏組件通電進行所述溼熱試驗。
15.根據權利要求14所述的溼熱試驗方法，其特徵在於， 所述步驟SI中，所述溼熱環境的環境溼度為60、0%、環境溫度為6(T85°C ； 所述步驟S2中，所述通電的電壓為60(Tl000V的直流電壓、通電時間為35 55h。
16.根據權利要求14所述的溼熱試驗方法，其特徵在於，所述步驟S2還包括: 步驟S21、將所述光伏組件的邊框連接到電源的正極，將所述光伏組件的內部電路連接到所述電源的負極； 步驟S22、打開所述電源向所述光伏組件通電。
17.根據權利要求14所述的溼熱試驗方法，其特徵在於，所述光伏組件為多個，使所述光伏組件的間距大於安全距離，且將多個所述光伏組件的內部電路短路並聯後連接到所述電源的負極。
18.根據權利要求14所述的溼熱試驗方法，其特徵在於，所述步驟SI在將所述光伏組件放置到所述溼熱環境中之前還包括採 用導電材料包裹所述光伏組件的過程。
全文摘要
本發明提供了一種光伏組件的溼熱試驗裝置及方法。該溼熱試驗裝置包括用於模擬溼熱環境的試驗箱，具有安裝被試驗的光伏組件的光伏組件安裝部；電源，具有設置在試驗箱的內部以向光伏組件供電的供電端子。在試驗箱內模擬溼熱環境形成光伏組件工作時的戶外極限狀態，同時對光伏組件施加與太陽能發電系統相當的持續電壓模擬光伏組件在發電過程中的工作狀態，使得溼熱試驗在短時間內即可完成，通過比較測試前後的功率衰減值，實現對光伏組件的質量好壞的確定以及預知該光伏組件的發電量的多少。由於本發明的溼熱試驗裝置結構簡單，有利於在實際生產中的廣泛應用。
文檔編號G01R31/26GK103076549SQ20121059241
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者孫鳳霞, 羅琦 申請人:英利能源(中國)有限公司