CN108063597A - 光伏组件户外测试系统及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光伏组件户外测试方法，包括：设置标准测试条件下的参照IV曲线；采集被测光伏组件的IV曲线及被测光伏组件的环境数据；获取依照环境数据转换后的标准测试条件IV曲线及该IV曲线上的开路电压Voc和短路电流Isc；将所述参照IV曲线与所述开路电压Voc和短路电流Isc对比，进而得到有效辐照度误差及电池温度误差；根据有效辐照度误差和电池温度误差，对所述被测光伏组件的IV曲线进行修正。本发明引入了参照光伏组件及其标准测试条件下的参照IV曲线，并结合户外辐照度、电池温度的误差，对户外被测光伏组件的IV曲线进行修正，降低了辐照度计的校准过程及光谱匹配的影响，实现对晶硅光伏组件户外I‑V特性的精确测量。
Description
技术领域
本发明涉及光伏发电技术，尤其涉及一种光伏组件户外测试系统及其测试方法。
背景技术
光伏组件作为绿色能源产品已经在世界范围内广泛使用，即使在恶略的户外环境中依然能够持续不断提供电力能源。由于长期在户外使用，因此光伏组件必须要具备较强的耐候能力，在光伏组件出厂前要经过严苛的各类电性能测试及可靠性测试，这对于光伏组件的功率提升、可靠性提升等方面都具有十分重要的研究意义。
在对光伏组件的I-V特性进行测试时，目前主要使用太阳光单脉冲模拟器和扫描式电子负载在标准测试环境(STC)下对光伏组件进行测试。光伏组件安装至电站后，在电站现场也会经常进行功率测试，但由于户外的条件变化多样，测试设备也比较简易化，从而导致户外STC测试结果与室内STC测试结果差异较大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种光伏组件户外测试系统及其测试方法，以提高对户外光伏组件的测试精确度。
具体地，本发明是通过如下技术方案实现的：一种光伏组件户外测试方法，包括：
设置标准测试条件下的参照IV曲线；
采集被测光伏组件的IV曲线及被测光伏组件的环境数据；
获取依照环境数据转换后的标准测试条件IV曲线及该IV曲线上的开路电压Voc和短路电流Isc；
将所述参照IV曲线与所述开路电压Voc和短路电流Isc对比，进而得到有效辐照度误差及电池温度误差；
根据有效辐照度误差和电池温度误差，对所述被测光伏组件的IV曲线进行修正。
进一步地，设置标准测试条件下的参照IV曲线，具体是指：
将一参照光伏组件置于室内，并在室内对该参照光伏组件进行标准测试条件下的IV曲线采集，将采集到的IV曲线设置为参照IV曲线。
进一步地，采集被测光伏组件的环境数据，具体包括：采集被测光伏组件的有效辐照度、采集被测光伏组件的电池温度、及采集被测光伏组件所在环境的风速。
进一步地，所述标准测试条件具体为：光照强度1000w/m2、温度25℃、大气质量AM1.5。
本发明还通过如下技术方案实现：一种光伏组件户外测试系统，包括：
IV采集装置，用于连接被测光伏组件并采集被测光伏组件的IV曲线；
环境数据采集装置，用于采集被测光伏组件的有效辐照度、电池温度、户外温度及户外风速数据；及
监控装置，分别连接所述IV采集装置和所述环境数据采集装置，用于将被测光伏组件的IV曲线进行修正。
进一步地，所述监控装置内设有存储单元、转换单元、对比单元及修正单元。
进一步地，所述存储单元内预先存储有一参照IV曲线，所述存储单元还用于存储所述IV采集装置所采集的被测光伏组件的IV曲线。
进一步地，所述转换单元连接所述环境数据采集装置，以将环境数据采集装置采集到的数据进行标准测试条件转换，得到转换后的标准测试条件IV曲线及该曲线上的开路电压Voc和短路电流Isc。
进一步地，所述对比单元连接所述存储单元和转换单元，用于将所述参照IV曲线与所述开路电压Voc和短路电流Isc进行对比，并计算出被测光伏组件的有效辐照度误差及电池温度误差。
进一步地，所述修正单元连接所述对比单元和所述存储单元，用于根据所述有效辐照度误差和电池温度误差，对所述被测光伏组件的IV曲线进行修正。
本发明引入了参照光伏组件及其标准测试条件下的参照IV曲线，并结合户外辐照度、电池温度的误差，对户外被测光伏组件的IV曲线进行修正，降低了辐照度计的校准过程及光谱匹配的影响，实现对晶硅光伏组件户外I-V特性的精确测量。
附图说明
图1是本发明光伏组件户外测试方法的流程图。
图2是本发明光伏组件户外测试系统的架构图。
图3是本发明光伏组件户外测试系统的连接原理图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本发明公开一种光伏组件户外测试方法，其具有较好的便携性，能够在户外对光伏组件进行测试，并能保证较好的测试精度，可被广泛应用在光伏电站上，以下具体阐述所述测试方法在具体实施例中的详细过程。
具体来说，如图1所示，所述光伏组件户外测试方法，包括如下步骤：
S10：设置标准测试条件下的参照IV曲线；
S20：采集被测光伏组件的IV曲线及被测光伏组件的环境数据；
S30：获取依照环境数据转换后的标准测试条件IV曲线及该IV曲线上的开路电压Voc和短路电流Isc；
S40：将所述参照IV曲线与所述开路电压Voc和短路电流Isc对比，进而得到有效辐照度误差及电池温度误差；
S50：根据有效辐照度误差和电池温度误差，对所述被测光伏组件的IV曲线进行修正。
在本发明较佳实施例中，设置标准测试条件下的参照IV曲线，具体是指：将一参照光伏组件置于室内，并在室内对该参照光伏组件进行标准测试条件下的IV曲线采集，将采集到的IV曲线设置为参照IV曲线。所述参照光伏组件的主要作用是为了获取参照IV曲线，从而得到辐照度计、接触式温度计对光伏组件的有效辐照度、电池温度的测试误差。
在本发明较佳实施例中，采集被测光伏组件的IV曲线及被测光伏组件的环境数据，其中，所述环境数据具体是包括：由辐照度计采集的被测光伏组件的有效辐照度、由接触式温度计采集的被测光伏组件的电池温度、由风速仪采集的被测光伏组件所在环境的风速。
需要说明的是，所述标准测试条件为世界公认的地面光伏组件标准测试条件(STC)，具体为：光照强度1000w/m2、温度25℃、大气质量AM1.5。而且，所述参照光伏组件和被测光伏组件为同种类的晶体硅光伏组件。
在本发明较佳实施例中，对所述被测光伏组件的IV曲线进行修正，修正的原理是：将不同条件下测量得到的IV曲线通过预设的参数和公式，修正到标准测试条件下的IV曲线。
本发明还提供一种光伏组件户外测试系统，如图2所示，其包括：IV采集装置、环境数据采集装置及监控装置。其中，所述IV采集装置用于连接被测光伏组件，以采集被测光伏组件的IV曲线。图3所示为本发明所述户外测试系统在具体应用中的连接原理图。
所述环境数据采集装置包括：辐照度采集器、组件温度采集器、户外温度采集器及户外风速采集器，分别用于采集被测光伏组件的有效辐照度、被测光伏组件的电池温度、被测光伏组件所在户外环境中的户外温度及户外风速数据。
所述监控装置分别连接所述IV采集装置和所述环境数据采集装置，且所述监控装置内设有存储单元、转换单元、对比单元及修正单元，其中：
所述存储单元用于存储一参照IV曲线及被测光伏组件的IV曲线，所述参照IV曲线是通过将一参照光伏组件置于室内并在室内对该参照光伏组件进行标准测试条件下的IV曲线采集而取得的；
所述转换单元连接所述环境数据采集装置，以将环境数据采集装置所采集到的环境数据进行标准测试条件转换，得到该环境数据转换后的标准测试条件IV曲线及该曲线上的开路电压Voc和短路电流Isc；
所述对比单元连接所述存储单元和转换单元，其用于将所述参照IV曲线与所述开路电压Voc和短路电流Isc进行对比，并计算出被测光伏组件的有效辐照度误差及电池温度误差；
所述修正单元连接所述对比单元和所述存储单元，用于根据所述有效辐照度误差和电池温度误差，对所述被测光伏组件的IV曲线进行修正，修正单元内设修正公式。
由于户外辐照度、电池温度等无法实现精确测量，因此，本发明所述光伏组件户外测试系统及测试方法引入了参照光伏组件，记录该参照光伏组件在标准测试条件下的IV曲线(视为参照IV曲线)，然后结合户外辐照度、电池温度的误差，对户外被测光伏组件的IV曲线进行修正，降低了辐照度计的校准过程及光谱匹配的影响，实现对晶硅光伏组件户外I-V特性的精确测量，对比传统的使用标准电池短路电流或总辐射表测量辐照度，本发明测试系统及测试方法包含了户外非标准测试条件(STC)下电池温度对短路电流Isc的影响因素，并且使用同种类光伏组件能减小由于光谱响应差异导致的测量误差。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种光伏组件户外测试方法，其特征在于，包括：
设置标准测试条件下的参照IV曲线；
采集被测光伏组件的IV曲线及被测光伏组件的环境数据；
获取依照环境数据转换后的标准测试条件IV曲线及该IV曲线上的开路电压Voc和短路电流Isc；
将所述参照IV曲线与所述开路电压Voc和短路电流Isc对比，进而得到有效辐照度误差及电池温度误差；
根据有效辐照度误差和电池温度误差，对所述被测光伏组件的IV曲线进行修正。
2.如权利要求1所述的光伏组件户外测试方法，其特征在于，设置标准测试条件下的参照IV曲线，具体是指：
将一参照光伏组件置于室内，并在室内对该参照光伏组件进行标准测试条件下的IV曲线采集，将采集到的IV曲线设置为参照IV曲线。
3.如权利要求1所述的光伏组件户外测试方法，其特征在于，采集被测光伏组件的环境数据，具体包括：采集被测光伏组件的有效辐照度、采集被测光伏组件的电池温度、及采集被测光伏组件所在环境的风速。
4.如权利要求1所述的光伏组件户外测试方法，其特征在于，所述标准测试条件具体为：光照强度1000w/m2、温度25℃、大气质量AM1.5。
5.一种光伏组件户外测试系统，其特征在于，包括：
IV采集装置，用于连接被测光伏组件并采集被测光伏组件的IV曲线；
环境数据采集装置，用于采集被测光伏组件的有效辐照度、电池温度、户外温度及户外风速数据；及
监控装置，分别连接所述IV采集装置和所述环境数据采集装置，用于将被测光伏组件的IV曲线进行修正。
6.如权利要求5所述的光伏组件户外测试系统，其特征在于，所述监控装置内设有存储单元、转换单元、对比单元及修正单元。
7.如权利要求6所述的光伏组件户外测试系统，其特征在于，所述存储单元内预先存储有一参照IV曲线，所述存储单元还用于存储所述IV采集装置所采集的被测光伏组件的IV曲线。
8.如权利要求7所述的光伏组件户外测试系统，其特征在于，所述转换单元连接所述环境数据采集装置，以将环境数据采集装置采集到的数据进行标准测试条件转换，得到转换后的标准测试条件IV曲线及该曲线上的开路电压Voc和短路电流Isc。
9.如权利要求8所述的光伏组件户外测试系统，其特征在于，所述对比单元连接所述存储单元和转换单元，用于将所述参照IV曲线与所述开路电压Voc和短路电流Isc进行对比，并计算出被测光伏组件的有效辐照度误差及电池温度误差。
10.如权利要求9所述的光伏组件户外测试系统，其特征在于，所述修正单元连接所述对比单元和所述存储单元，用于根据所述有效辐照度误差和电池温度误差，对所述被测光伏组件的IV曲线进行修正。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180522 |