CN106484011B - 一种光湿热一体化老化测试设备进行加速老化测试的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光湿热一体化老化测试设备进行加速老化测试的方法，设备包括光源、吸风口、出风口、箱体、光源辐射箱、测试组件、电机、加热加湿系统、压缩机、控制器和线路控制系统，箱体分割成实验测试箱和电气控制箱，实验测试箱内设有光源辐射箱，控制器通过线路控制系统来控制加热加湿系统，调节实验测试箱内空气的温度和湿度，控制器通过线路控制系统来控制光源，调节光谱和光强，电机驱动湿热空气在实验测试箱与光源辐射箱之间进行流动循环，压缩机使冷却空气从吸风口进入光源辐射箱，将测试组件的热量携带走。本发明通过调节光谱、光强、温度、湿度等参数，模拟不同地区户外环境条件，进行光伏组件加速老化实验，测试光伏组件的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种光湿热一体化老化测试设备进行加速老化测试的方法，属于光伏组件可靠性测试技术领域。
背景技术
随着光伏系统安装容量的快速增长，光伏系统的运行安全性和可靠性问题逐渐显露。光伏用户的关注重点也从对价格的看重，转移到了质量的保障上。但是，光伏组件的可靠性测试研究进程却没有跟上光伏降本的步伐，业界对于组件25年质保的承诺也越来越遭受质疑。户外环境是否可以通过室内的环境箱进行模拟，两者之间是否存在相关性，成为了光伏行业发展过程中亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种光湿热一体化老化测试设备进行加速老化测试的方法，从光伏组件失效机理、老化测试技术、老化设备、标准测试规范、高性能产品等几个方面开展研究，研发模拟太阳光谱的宽光谱光湿热一体化光伏组件加速老化测试设备，设计组件加速老化试验系统，解决设备使用过程中的测试样品散热、温湿度控制、光强均匀性等问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：
一种光湿热一体化老化测试设备进行加速老化测试的方法，包括以下步骤：
1)构建一种光湿热一体化老化测试设备，包括箱体104和安装在箱体顶部的光源101，所述箱体104被分割成实验测试箱和电气控制箱，所述实验测试箱包括光源辐射箱103、电机201和加热加湿系统203，所述光源辐射箱103的底部安装载物台106，测试组件105放置于载物台106上，所述电机201安装在实验测试箱的顶部，所述加热加湿系统203安装在箱体104的中间保温隔板上，在光源辐射箱103侧壁的底部设置吸风口107，在光源辐射箱103的顶部设置出风口102；所述电气控制箱包括线路控制系统202、控制器204和压缩机205，所述线路控制系统202安装于电气控制箱的上部，所述控制器204安装于电气控制箱的中部，所述压缩机205安装于电气控制箱的下部；
所述控制器204通过线路控制系统202控制加热加湿系统203，调节光源辐射箱103内的温度和湿度，所述控制器204通过线路控制系统202控制光源101，调节光源辐射箱103内的光谱和光强；所述电机201驱动湿热空气在实验测试箱与光源辐射箱103之间进行流动循环；所述压缩机205为空气流动提供动力源，开启压缩机205，周围环境冷却空气从吸风口107进入光源辐射箱103，冷却空气将测试组件105的热量携带走，并从出风口102排放至周围环境；
2)确定测试组件使用地区的代表气候条件，通过各种途径获取该地区历年气象数据；
3)将与使用地区光伏组件相同型号的测试组件105放置于光湿热一体化老化测试设备的载物台106上，给测试组件105上电，模拟测试组件105在光伏发电系统中的工作状态；
4)根据光伏组件的老化机理，即光伏组件在户外长期使用过程中出现功率下降和封装材料的性能退化，结合光伏组件使用地的温度、湿度、辐照度、光谱参数，参照国际标准IEC61215，在室内光湿热一体化老化测试设备的控制器204上设定实验测试箱内的测试温度、湿度、辐照度和光谱参数；
5)步骤4)的老化测试参数设定完成后，使测试组件在设定的温度、湿度、光谱和辐照度条件下往复循环，保持一定恢复时间，监测实验过程中产生的短路、断路、外观变化，并记录实验数据；
6)测试样品加速老化测试完成后，开启压缩机205，吸风口107吸入周围环境冷却空气，冷却空气将测试组件105的剩余热量携带走，并从出风口102排放至周围环境；
7)将加速老化测试完成后的测试组件105，进行一系列的光伏组件输出功率和材料性能测试实验，整理测试组件105加速老化测试结果报告，验证组件运行可靠性。
前述的光源101的数量共为六个。
前述的光源101分成两排，每排均匀布置三个。
前述的载物台106是网格状的。
本发明通过室内环境箱模拟光伏组件的户外工作环境，被测组件在光湿热一体化老化设备中，在较短的试验周期内可以达到与户外湿热情况等效的测试效果，缩短了光伏组件加速老化测试所需的时间，在很大程度上提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明光湿热一体化老化测试设备的主视图；
图2是本发明光湿热一体化老化测试设备的侧视图。
图中：101是光源，102是出风口，103是光源辐射箱，104是箱体，105是测试组件，106是载物台，107是吸风口，201是电机，202是线路控制系统，203是加热加湿系统，204是控制器，205是压缩机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本发明的光湿热一体化老化设备，包括箱体104和安装在箱体顶部的光源101，箱体104被分割成实验测试箱和电气控制箱两部分，实验测试箱包括光源辐射箱103、电机201和加热加湿系统203，载物台106安装在光源辐射箱103的底部，测试组件105放置于载物台106上，电机201安装在实验测试箱的顶部，加热加湿系统203安装在箱体104的中间保温隔板上，吸风口107设置于光源辐射箱103侧壁的底部，出风口102设置于光源辐射箱103的顶部。电气控制箱包括线路控制系统202、控制器204和压缩机205，线路控制系统202安装于电气控制箱的上部，控制器204安装于电气控制箱的中部，压缩机205安装于电气控制箱的下部。
控制器204通过线路控制系统202控制加热加湿系统203和光源101，调节光谱、光强、温度、湿度等参数，可以模拟不同地区的环境条件。电机201驱动湿热空气在实验测试箱与光源辐射箱103之间进行流动循环。压缩机205为空气流动提供动力源，开启压缩机205，周围环境冷却空气从吸风口107进入光源辐射箱103，冷却空气将测试组件105的热量携带走，并从出风口102排放至周围环境。
进一步的，光源101的数量共为六个，分成两排，每排均匀布置三个，安装在箱体104顶部，解决设备使用过程中光强均匀性分布的问题。
进一步的，载物台106是网格状的，这有利于测试样品的散热。
测试方法包括以下步骤：
1)确定测试组件使用地区的代表气候条件，可通过各种途径获取该地区历年气象数据。
2)将与使用地区光伏组件相同型号的测试组件105放置于光湿热一体化老化测试设备的载物台106上，给测试组件105上电，模拟测试组件105在光伏发电系统中的工作状态。
3)根据光伏组件的老化机理，即：光伏组件在户外长期使用过程中出现功率下降和封装材料的性能退化，其主要原因是紫外线照射和湿热环境，组件封装材料出现老化黄变等现象，导致光伏组件的可靠性下降，寿命缩短。结合光伏组件使用地的温度、湿度、辐照度、光谱等气象参数，参照国际标准IEC61215，在室内光湿热一体化老化测试设备的控制器204上设定实验测试箱内的测试温度、湿度、辐照度和光谱参数等。
4)上述步骤3)的老化测试条件设定完成后，使测试组件在设定的温度、湿度、光谱和辐照度条件下往复循环，保持一定恢复时间，监测实验过程中可能产生的短路、断路、外观变化等，并记录实验数据。
5)测试样品加速老化测试完成后，开启压缩机205，吸风口107吸入周围环境冷却空气，冷却空气将测试组件105的剩余热量携带走，并从出风口102排放至周围环境，加速测试组件105的散热速度。
6)将加速老化测试完成后的测试组件105，进行一系列的光伏组件输出功率和材料性能测试实验，整理测试组件105加速老化测试结果报告，验证组件运行可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种光湿热一体化老化测试设备进行加速老化测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建一种光湿热一体化老化测试设备，包括箱体(104)和安装在箱体顶部的光源(101)，所述箱体(104)被分割成实验测试箱和电气控制箱，所述实验测试箱包括光源辐射箱(103)、电机(201)和加热加湿系统(203)，所述光源辐射箱(103)的底部安装载物台(106)，测试组件(105)放置于载物台(106)上，所述电机(201)安装在实验测试箱的顶部，所述加热加湿系统(203)安装在箱体(104)的中间保温隔板上，在光源辐射箱(103)侧壁的底部设置吸风口(107)，在光源辐射箱(103)的顶部设置出风口(102)；所述电气控制箱包括线路控制系统(202)、控制器(204)和压缩机(205)，所述线路控制系统(202)安装于电气控制箱的上部，所述控制器(204)安装于电气控制箱的中部，所述压缩机(205)安装于电气控制箱的下部；
所述控制器(204)通过线路控制系统(202)控制加热加湿系统(203)，调节光源辐射箱(103)内的温度和湿度，所述控制器(204)通过线路控制系统(202)控制光源(101)，调节光源辐射箱(103)内的光谱和光强；所述电机(201)驱动湿热空气在实验测试箱与光源辐射箱(103)之间进行流动循环；所述压缩机(205)为空气流动提供动力源，开启压缩机(205)，周围环境冷却空气从吸风口(107)进入光源辐射箱(103)，冷却空气将测试组件(105)的热量携带走，并从出风口(102)排放至周围环境；
2)确定测试组件使用地区的代表气候条件，通过各种途径获取该地区历年气象数据；
3)将与使用地区光伏组件相同型号的测试组件(105)放置于光湿热一体化老化测试设备的载物台(106)上，给测试组件(105)上电，模拟测试组件(105)在光伏发电系统中的工作状态；
4)根据光伏组件的老化机理，即光伏组件在户外长期使用过程中出现功率下降和封装材料的性能退化，结合光伏组件使用地的温度、湿度、辐照度、光谱参数，参照国际标准IEC61215，在室内光湿热一体化老化测试设备的控制器(204)上设定实验测试箱内的测试温度、湿度、辐照度和光谱参数；
5)步骤4)的老化测试参数设定完成后，使测试组件在设定的温度、湿度、光谱和辐照度条件下往复循环，保持一定恢复时间，监测实验过程中产生的短路、断路、外观变化，并记录实验数据；
6)测试样品加速老化测试完成后，开启压缩机(205)，吸风口(107)吸入周围环境冷却空气，冷却空气将测试组件(105)的剩余热量携带走，并从出风口(102)排放至周围环境；7)将加速老化测试完成后的测试组件(105)，进行一系列的光伏组件输出功率和材料性能测试实验，整理测试组件(105)加速老化测试结果报告，验证组件运行可靠性。
2.根据权利要求1所述的一种光湿热一体化老化测试设备进行加速老化测试的方法，其特征在于，所述光源(101)的数量共为六个。
3.根据权利要求1所述的一种光湿热一体化老化测试设备进行加速老化测试的方法，其特征在于，所述光源(101)分成两排，每排均匀布置三个。
4.根据权利要求1所述的一种光湿热一体化老化测试设备进行加速老化测试的方法，其特征在于，所述载物台(106)是网格状的。
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