CN108226021A - 一种光伏组件的耐候性检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏组件的耐候性检测方法及系统，所述方法依次包括：根据预定的外观检验标准，对光伏组件进行外观缺陷检查；测试光伏组件的光衰减率，当光衰减率小于预定的衰减阈值时，执行在预定的测试条件下，对光伏组件的输出功率进行检验；模拟气候环境，对光伏组件进行环境耐候性实验；根据所述外观检验标准，对光伏组件进行外观缺陷检查；测试光伏组件的光衰减率，当光衰减率小于所述衰减阈值时，执行在预定的测试条件下，对光伏组件的输出功率进行检验；耐候性检测结束。本发明为共享单车所用光伏组件在不同气候环境中的使用状况提供了可靠的分析依据和判定标准，从而弥补了共享单车所用光伏组件的检测流程的缺失。
Description
技术领域
本发明涉及共享单车的光伏供电技术领域，尤其涉及一种光伏组件的耐候性检测方法及系统。
背景技术
共享单车是近年出现的新兴共享经济产物，以其便捷、环保、低价等优势，迅速赢得广大消费者的青睐。与此同时，共享单车带动了移动能源产业的快速发展。
共享单车所用光伏组件集成到共享单车车身(通常置于车篮内)，通过阳光照射为单车蓄电池进行充电，解决共享单车“智能锁”等各类用电设备的电源需求，从而提升共享单车能源生产、回收以及共享的效率。
然而目前尚未有针对共享单车所使用的光伏组件的性能及寿命的检测分析方法和标准，例如对于共享单车上的光伏组件的耐候性的检测流程和判定标准。
发明内容
本发明的目的是针对共享单车所用光伏组件的性能和寿命，提供一种光伏组件的耐候性检测方法及系统，以弥补对于共享单车上的光伏组件的检测方法的缺失。
本发明采用的技术方案如下：
一种光伏组件的耐候性检测方法，依次包括：
步骤S1、根据预定的外观检验标准，对光伏组件进行外观缺陷检查；
步骤S2、测试光伏组件的光衰减率，当光衰减率小于预定的衰减阈值时，执行步骤S3；
步骤S3、在预定的测试条件下，对光伏组件的输出功率进行检验；
步骤S4、模拟气候环境，对光伏组件进行环境耐候性实验；
步骤S5、根据所述外观检验标准，对光伏组件进行外观缺陷检查；
步骤S6、测试光伏组件的光衰减率，当光衰减率小于所述衰减阈值时，执行步骤S7；
步骤S7、在预定的测试条件下，对光伏组件的输出功率进行检验；
步骤S8、耐候性检测结束。
优选地，所述环境耐候性实验包括以下任一种或多种组合：湿热耐候性实验、湿冻耐候性实验或者热循环耐候性实验。
优选地，所述湿热耐候性实验包括：
将光伏组件放置在环境温度为60℃～70℃、相对湿度为80％～90％的环境中，静置第一预定时间。
优选地，所述湿冻耐候性实验包括：
将光伏组件放置在环境温度为-30℃～60℃、相对湿度为80％～90％的环境中，静置第二预定时间。
优选地，所述热循环耐候性实验包括：
将光伏组件放置在环境温度为-30℃～60℃环境中，并按照预定的实验周期改变环境温度。
优选地，所述对光伏组件的输出功率进行检验之后，还包括：
对光伏组件进行内部结构检验。
优选地，所述测试光伏组件的光衰减率包括：模拟太阳光辐射，并按照预定的辐射能量和预定的次数连续对光伏组件进行照射。
一种光伏组件的耐候性检测系统，包括：
组件外观检查装置、光衰减率测试装置、功率检验装置、环境模拟装置、控制器以及运载单元；
所述组件外观检查装置用于对光伏组件进行外观缺陷检查；
所述光衰减率测试装置用于测试光伏组件的光衰减率；
所述功率检验装置用于对光伏组件的输出功率进行检验；
所述环境模拟装置用于模拟气候环境；
所述控制器用于控制所述运载单元，按照上述耐候性检测方法的步骤次序，将光伏组件运载至上述各装置。
优选地，所述耐候性检测系统还包括：红外成像装置，所述红外成像装置用于对光伏组件进行内部结构检验。
优选地，所述光衰减率测试装置包括：光吸收试验箱。
本发明及其优选方案对共享单车所用光伏组件，采用了基于实际气候环境的模拟实验，并按照特定的检测次序，对实验前后的光伏组件的效能进行有序检测，为光伏组件在不同气候环境中的使用性能、使用寿命以及失效周期提供了可靠的分析依据和判定标准，同时也为产业中的技术升级提供了分析数据支持，可见，本发明不仅弥补了共享单车所用光伏组件的检测流程的缺失，也为不同气候环境下的共享单车用户提供了有力的技术保障。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
图1为本发明实施例提供的光伏组件的耐候性检测方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明提供了一种光伏组件的耐候性检测方法的实施例，如图1所示，该方法依次包括如下步骤：
步骤S1、根据预定的外观检验标准，对光伏组件进行外观缺陷检查。
首先在进行耐候性实验之前，对待测的组件进行外观检查，依据的检验标准可以是针对共享单车的光伏产品制定的外观检验规格书，目的是检查光伏组件的外观是否有明显的缺损，或者超出规格书标准的缺陷。这里所述的共享单车使用的光伏组件，可以包括晶硅、薄膜等类型的光伏组件。
步骤S2、测试光伏组件的光衰减率，当光衰减率小于预定的衰减阈值时，执行步骤S3。
接着，进行光伏组件的光衰减率测试，当然，由于该步骤在耐候性实验前，本领域技术人员可以理解的是，此步骤即为初始光衰减率测试，以确定光伏组件产品是否符合共享单车应用领域所需的稳定性，因而所述衰减阈值可以设置一个较小的数值，例如1％，也即是可以要求光衰减率小于1％后才可进行后续步骤；所谓光衰减，即光伏组件的输出功率在刚开始使用的最初几天内发生较大幅度的下降，在实际操作中，可以通过以稼元素代替硼元素来减小光衰减，或者对光伏组件进行预光照处理，可以使光伏组件的初始光衰减控制在一个很小的范围之内，进而提高光伏组件的输出稳定性。因此，在本发明的一个优选方案中，在进行光伏组件的光衰减率测试时可以模拟太阳光辐射，并按照预定的辐射能量和预定的次数连续对光伏组件进行照射，这里所述预定的辐射能量可以是20Kwh，预定的次数则为至少两次。
步骤S3、在预定的测试条件下，对光伏组件的输出功率进行检验。
对于符合共享单车所需的输出稳定性的光伏组件，进行输出功率的检验，是本发明提出的双重检验(double-check)法，这里所述预定的测试条件，是指按照任一种既定标准，如国家标准、国际标准或者产业标准进行功率检验，例如可以参照STC测试标准进行输出功率的检验；之所以采用双重检验，是为了确保前述光衰减步骤之后，光伏组件由于放置或运载等其他原因导致功率输出异常，因而进一步确保进入到后续耐候性实验前，光伏组件的整体状态；这里还可以说明的是，在本发明的另一个较佳实施例中，在进行光伏组件的输出功率检测之后，还可以对光伏组件的内部结构进行检验，以充分保证光伏组件的实验前状态，并且，也可以为实验后的组件状态数据作比对参考。
步骤S4、模拟气候环境，对光伏组件进行环境耐候性实验。
在前述检测之后，根据共享单车的特定的实际使用环境和使用条件，模拟相应的环境条件。由于现实中共享单车的使用环境相对复杂且多样，这里所述的环境耐候性实验也可以是根据不同的气候进行多样化设计，本发明提供如下三种作为参考：湿热耐候性实验、湿冻耐候性实验以及热循环耐候性实验，当然，在进行环境耐候性实验时，可根据实际需要在多种实验方式中任选一种或者将多种实验组合。
具体而言，前述湿热耐候性实验，是将光伏组件放置在环境温度为60℃～70℃、相对湿度为80％～90％的环境中，静置第一预定时间，例如在环境温度为65℃，相对湿度为85％的环境中静置300小时，以此条件是为了模拟共享单车所用光伏组件处于特定的湿热环境，如日照强烈、雨水充盈的地区的气候；前述湿冻耐候性实验，是将光伏组件放置在环境温度为-30℃～60℃、相对湿度为80％～90％的环境中，静置第二预定时间，这里需要说明的是，在湿冻耐候性实验中，在第二预定时间内，温度值会在预设的温度区间(-30℃～60℃)变化，例如一种湿冻耐候性实验方式中，先设定环境温度60℃，相对湿度为85％，并在24小时内按梯度将环境温度降低到-30℃，再升高至60℃，以此模拟共享单车所用光伏组件所处的特定的湿冻环境，如昼夜温差及湿度极大的地区的气候；前述热循环耐候性实验，是将光伏组件放置在环境温度为-30℃～60℃环境中，并按照预定的实验周期改变环境温度，以进一步模拟极端气候，与前述湿冻耐候性实验不同的是，在热循环耐候性实验中无需设置高湿度，并且环境温度的变化也给出了变换周期，通常每个周期在4～6小时，可见，在热循环耐候性实验中，同一环境温度的持续时间要长于湿冻耐候性实验。
步骤S5、根据所述外观检验标准，对光伏组件进行外观缺陷检查。
在结束上述环境耐候性实验后，需要再一次对光伏组件进行外观复查，依据的检验标准与实验前一样，例如产品外观检验规格书，目的是复查环境耐候性实验有无对光伏组件的外观产生影响，例如由环境因素导致出现超标的缺陷。
步骤S6、测试光伏组件的光衰减率，当光衰减率小于所述衰减阈值时，执行步骤S7。
接着，还需对光伏组件进行光衰减率测试，本领域技术人员可以理解的是，此阶段的光衰减率是由于进行了环境耐候性实验，光伏组件发生老化而引起的，当然，在实际操作中，该步骤中的评判标准以及所采用的光照辐射方式皆可按照步骤S2中所述，本发明在此不予赘述。
步骤S7、在预定的测试条件下，对光伏组件的输出功率进行检验。
对于步骤S6符合共享单车所需的输出稳定性的光伏组件，再一次进行输出功率的检验，同样地，如前文提及的，一方面是为了进一步确保光伏组件免于失效而采取的双重检验，另一方面也是将实验前后的数据进行比对，以确定气候环境条件对光伏组件的影响；其中，关于测定标准以及进一步的内部结构检验，均可参照实验前的步骤进行，对此不予赘述。但需要指出的是，在实际操作中，若不采用双重检验(double-check)，对光伏组件内部结构的检验也可以实施，即若不执行步骤S3和S7，同样也可在环境耐候性实验前后进行内部结构检验。
步骤S8、至此，针对共享单车所用的光伏组件的耐候性检测流程结束。
基于上述检测流程，本发明还相应地提供了一种光伏组件的耐候性检测系统，该系统包括：用于对光伏组件进行外观缺陷检查的组件外观检查装置，用于测试光伏组件的光衰减率的光衰减率测试装置，用于对光伏组件的输出功率进行检验的功率检验装置，用于模拟气候环境的环境模拟装置；以及控制器和运载单元。
控制器的作用是控制该运载单元，按照前述耐候性检测方法中的步骤次序，将光伏组件运载至上述各装置，以实现本发明提出的针对共享单车所用光伏组件的耐候性检测流程。
在具体操作时，上述各装置的选型是多样的，例如组件外观检查装置可以是图像采集分析系统，采用光照辐射的光衰减率测试装置可以包括光吸收试验箱(LS/LID试验箱)，功率检验装置可以选择功率测试仪(IV测试仪)，环境模拟装置则可以是环境试验箱，运载单元可以是在轨道上运行的机械手或者由传送带和升降承托机构组成的运载系统，而控制器则可以为可编程控制器、处理器、工控计算机等。
进一步需要指出的是，若在检测流程中包括对光伏组件内部结构进行检验，那么在耐候性检测系统中，还可以包括红外成像装置，例如IR/NIR分析仪，同样地，由控制器控制运载单元按照上述检测流程将光伏组件运至红外成像装置处。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上所述仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种光伏组件的耐候性检测方法，其特征在于，依次包括：
步骤S1、根据预定的外观检验标准，对光伏组件进行外观缺陷检查；
步骤S2、测试光伏组件的光衰减率，当光衰减率小于预定的衰减阈值时，执行步骤S3；
步骤S3、在预定的测试条件下，对光伏组件的输出功率进行检验；
步骤S4、模拟气候环境，对光伏组件进行环境耐候性实验；
步骤S5、根据所述外观检验标准，对光伏组件进行外观缺陷检查；
步骤S6、测试光伏组件的光衰减率，当光衰减率小于所述衰减阈值时，执行步骤S7；
步骤S7、在预定的测试条件下，对光伏组件的输出功率进行检验；
步骤S8、耐候性检测结束。
2.根据权利要求1所述的耐候性检测方法，其特征在于，所述环境耐候性实验包括以下任一种或多种组合：湿热耐候性实验、湿冻耐候性实验或者热循环耐候性实验。
3.根据权利要求2所述的耐候性检测方法，其特征在于，所述湿热耐候性实验包括：
将光伏组件放置在环境温度为60℃～70℃、相对湿度为80％～90％的环境中，静置第一预定时间。
4.根据权利要求2所述的耐候性检测方法，其特征在于，所述湿冻耐候性实验包括：
将光伏组件放置在环境温度为-30℃～60℃、相对湿度为80％～90％的环境中，静置第二预定时间。
5.根据权利要求2所述的耐候性检测方法，其特征在于，所述热循环耐候性实验包括：
将光伏组件放置在环境温度为-30℃～60℃环境中，并按照预定的实验周期改变环境温度。
6.根据权利要求1～5任一项所述的耐候性检测方法，其特征在于，所述对光伏组件的输出功率进行检验之后，还包括：
对光伏组件进行内部结构检验。
7.根据权利要求1～5任一项所述的耐候性检测方法，其特征在于，所述测试光伏组件的光衰减率包括：模拟太阳光辐射，并按照预定的辐射能量和预定的次数连续对光伏组件进行照射。
8.一种光伏组件的耐候性检测系统，其特征在于，包括：
组件外观检查装置、光衰减率测试装置、功率检验装置、环境模拟装置、控制器以及运载单元；
所述组件外观检查装置用于对光伏组件进行外观缺陷检查；
所述光衰减率测试装置用于测试光伏组件的光衰减率；
所述功率检验装置用于对光伏组件的输出功率进行检验；
所述环境模拟装置用于模拟气候环境；
所述控制器用于控制所述运载单元，按照权利要求1～5任一项所述的耐候性检测方法的步骤次序，将光伏组件运载至上述各装置。
9.根据权利要求8所述的耐候性检测系统，其特征在于，所述耐候性检测系统还包括：红外成像装置，所述红外成像装置用于对光伏组件进行内部结构检验。
10.根据权利要求8所述的耐候性检测系统，其特征在于，所述光衰减率测试装置包括：光吸收试验箱。
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