CN108900160A - 光伏组件测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光伏组件测试装置，包括：第一测试箱，第一测试箱内设置有辐照灯和加热件，以对光伏组件进行辐照和高温测试；第二测试箱，与第一测试箱连接，第二测试箱内设置有制冷件，以对光伏组件进行低温测试；密封件，设置在第一测试箱或第二测试箱上，密封件具有打开位置和关闭位置，密封件处于打开位置时，第一测试箱与第二测试箱连通。通过本发明提供的技术方案，能够解决现有技术中的光伏组件测试装置不能精确预测光伏组件的使用寿命以及性能的技术问题。

Description

光伏组件测试装置

技术领域

本发明涉及光伏组件测试技术领域，具体而言，涉及一种光伏组件测试装置。

背景技术

目前，现有技术中的光伏组件测试装置只能提供一个单一的老化试验环境，并不能对光伏组件进行多种不同外界气象条件下的老化程度测试，因而不能精确预测光伏组件的使用寿命以及性能。

发明内容

本发明提供一种光伏组件测试装置，以解决现有技术中的光伏组件测试装置不能精确预测光伏组件的使用寿命以及性能的问题。

本发明提供了一种光伏组件测试装置，包括：第一测试箱，第一测试箱内设置有辐照灯和加热件，以对光伏组件进行辐照和高温测试；第二测试箱，与第一测试箱连接，第二测试箱内设置有制冷件，以对光伏组件进行低温测试；密封件，设置在第一测试箱或第二测试箱上，密封件具有打开位置和关闭位置，密封件处于打开位置时，第一测试箱与第二测试箱连通。

进一步地，辐照灯包括：多个氙灯，多个氙灯阵列设置，以对光伏组件进行全光谱辐照。

进一步地，第一测试箱内还设置有灯箱，灯箱具有密闭腔体，多个氙灯设置在密闭腔体内。

进一步地，光伏组件测试装置还包括：驱动机构，与密封件驱动连接，以驱动密封件打开或关闭。

进一步地，驱动机构包括：第二导轨，设置在第一测试箱和/或第二测试箱内；气泵，可移动地设置在第二导轨上，气泵与密封件驱动连接，以驱动密封件打开或关闭。

进一步地，辐照灯还包括紫外灯，以对光伏组件进行紫外辐照。

进一步地，光伏组件测试装置还包括：第一导轨，第一导轨设置在第一测试箱和第二测试箱内，光伏组件可移动地设置在导轨上，以使光伏组件可以从第一测试箱进入第二测试箱或从第二测试箱进入第一测试箱。

进一步地，第一测试箱内设置有喷淋机构，以对光伏组件进行喷淋。

进一步地，第一测试箱包括第一箱体和第二箱体，第一箱体和第二箱体间隔设置，灯箱设置在第一箱体和第二箱体的间隔处，第一箱体上设置有第一密封件，第二箱体上设置有第二密封件，第一密封件具有第一打开位置和第一关闭位置，第二密封件具有第二打开位置和第二关闭位置，第一密封件处于第一打开位置时，第一箱体与第二测试箱连通，第二密封件处于第二打开位置时，第二箱体与第二测试箱连通。

进一步地，光伏组件测试装置还包括：散热件，设置在第一箱体和第二箱体的间隔处，散热件设置在灯箱的上方，以给灯箱进行散热。

进一步地，第二测试箱的底部设置储水槽，以收集第二测试箱内的冷凝水。

进一步地，光伏组件测试装置还包括：水泵，水泵的进水端与储水槽连通，水泵的出水端与喷淋机构连通。

进一步地，光伏组件测试装置还包括：电源，电源用于与辐照灯、加热件和制冷件电连接；控制器，控制器用于与辐照灯、加热件和制冷件电连接。

应用本发明的技术方案，该光伏组件测试装置包括第一测试箱、第二测试箱和密封件，通过第一测试箱能够对光伏组件进行辐照和高温测试，通过第二测试箱能够对光伏组件进行低温测试。第一测试箱用于模拟白天的气象条件，第二测试箱用于模拟夜间的气象条件，这样能够在不同的外界气象条件下对光伏组件进行发电性能的测量。因此，采用本发明提供的光伏组件测试装置，能够解决现有技术中的光伏组件测试装置不能精确预测光伏组件的使用寿命以及性能的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例提供的光伏组件测试装置的主视图；

图2示出了根据本发明实施例提供的光伏组件测试装置的俯视图；

图3示出了根据本发明实施例提供的第一测试箱的主视图；

图4示出了根据本发明实施例提供的第一测试箱的侧视图；

图5示出了根据本发明实施例提供的第二测试箱的主视图；

图6示出了根据本发明实施例提供的第二测试箱的侧视图；

图7示出了根据本发明实施例提供的第二测试箱的结构示意图；

图8示出了根据本发明实施例提供的配电柜的结构示意图；

图9示出了根据本发明实施例提供的电控柜的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一测试箱；20、第二测试箱；30、氙灯；40、灯箱；50、第二导轨；60、第一导轨；70、风机安装箱；80、配电柜；90、电控柜；100、回水箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图7所示，本发明实施例提供了一种光伏组件测试装置，该光伏组件测试装置包括：第一测试箱10、第二测试箱20和密封件。其中，第一测试箱10内设置有辐照灯和加热件，以对光伏组件进行辐照和高温测试。第二测试箱20与第一测试箱10连接，第二测试箱20内设置有制冷件，以对光伏组件进行低温测试。密封件设置在第一测试箱10或第二测试箱20上，密封件具有打开位置和关闭位置，密封件处于打开位置时，第一测试箱10与第二测试箱20连通。密封件可以为板体和密封环，密封环环绕板体的周圈设置，以更好地起到密封作用。可以通过电阻丝进行制热，通过空气压缩机进行加热或制冷干湿空气。

使用本发明提供的光伏组件测试装置，通过第一测试箱10能够对光伏组件进行辐照和高温测试，第一测试箱10内可以进行室温至90℃、20％～100％的湿度交替老化测试，通过第二测试箱20能够对光伏组件进行低温测试，第二测试箱20内可以进行-50℃～0℃的低温冲击试验。第一测试箱10用于模拟白天的气象条件，第二测试箱20用于模拟夜间的气象条件，这样能够在不同的外界气象条件下对光伏组件进行发电性能的测量。同时，当密封件处于打开位置时，能够使光伏组件从第一测试箱10进入第二测试箱20、或者从第二测试箱20进入第一测试箱10内；当密封件处于关闭位置时，能够使第一测试箱10和第二测试箱20分别处于封闭状态，避免第一测试箱10内的测试条件和第二测试箱20内的测试条件相互影响，以便于对光伏组件分别进行高温辐照试验或低温试验。因此，采用本发明提供的光伏组件测试装置，能够解决现有技术中的光伏组件测试装置不能精确预测光伏组件的使用寿命以及性能的技术问题。

如图3所示，为了更好地对光伏组件进行全光谱辐照，本实施例中的辐照灯包括多个氙灯30，多个氙灯30阵列设置，以对光伏组件进行全光谱辐照。具体的，本实施例中的氙灯30呈二维布置结构，氙灯30灯管为线性灯管。线性灯管发光为圆柱面等辐照面，通过调整光源在横竖方向上的间距，从而能够保证等辐照面在光伏组件安装平面附近叠加干涉形成均匀的平面等辐照面，且提高了亮度。现有技术中一般采用耐湿度的荧光灯，且一般只设置有一个荧光灯，辐照不均匀。该荧光灯的辐照光谱与太阳光谱差距较大、辐照强度低，本发明中通过采用模拟太阳光谱的卤素灯，能够使照度达到一个标准太阳辐射以上，以更加准确地模拟太阳辐照。

为了避免氙灯30接触潮湿空气，第一测试箱10内还设置有灯箱40，灯箱40具有密闭腔体，多个氙灯30设置在密闭腔体内。采用这样的设置，能够更好地保护氙灯30。本实施例中的灯箱40内还设置有氙灯30安装支架，氙灯30阵列安装在氙灯30安装支架上。

在本实施例中，光伏组件测试装置还包括驱动机构，驱动机构与密封件驱动连接，以驱动密封件打开或关闭。

为了更好地驱动密封件，本实施例中的驱动机构包括：第二导轨50和气泵。其中，第二导轨50设置在第一测试箱10内、或者设置在第二测试箱20内、或者设置在第一测试箱10和第二测试箱20内。气泵可移动地设置在第二导轨50上，气泵与密封件驱动连接，以驱动密封件打开或关闭。

为了对光伏组件进行紫外辐照试验，本实施例中的辐照灯还包括紫外灯，紫外灯能够对光伏组件进行紫外辐照。由于湿度不会对紫外灯造成影响，因此可以直接将紫外灯安装在第一测试箱10内。

为了便于光伏组件在测试装置内移动，本实施例中的光伏组件测试装置还包括第一导轨60。第一导轨60设置在第一测试箱10和第二测试箱20内，光伏组件可移动地设置在导轨上，以使光伏组件可以从第一测试箱10进入第二测试箱20或从第二测试箱20进入第一测试箱10。本实施例的光伏组件测试装置还包括有光伏组件安装主支架和光伏组件副支架。其中，光伏组件安装主支架可移动设置在第一导轨60上，光伏组件设置在光伏组件安装主支架上，当光伏组件运动至第一测试箱10或第二测试箱20内后，驱动机构将驱动密封件运动，以进行密封，隔绝空气和温度交换。光伏组件安装副支架固定设置在第一测试箱10内，将光伏组件安装在光伏组件安装副支架上可以进行紫外光辐照试验。

为了模拟下雨对光伏组件的性能影响，本实施例中在第一测试箱10内设置有喷淋机构，可以将喷淋机构设置在第一测试箱10的顶部，该喷淋机构用于对光伏组件进行喷淋。在进行全光谱辐照时，还可以根据实际需要对光伏组件进行定时喷淋，以便于研究多种气象条件耦合时对光伏组件老化及性能的影响。

优选的，可以在第一测试箱10内设置有多个独立的箱体，各个独立的箱体内可以分别设置制热件、制冷件、辐照灯和喷淋机构，以分别对各个箱体内的气象条件进行独立控制，以同时对多个独立箱体内的光伏组件进行不同的气象条件的老化测试。

具体的，本实施例中的第一测试箱10包括第一箱体和第二箱体，第一箱体和第二箱体间隔设置，灯箱40设置在第一箱体和第二箱体的间隔处。且将第一箱体的靠近灯箱40的一侧的侧壁和第二箱体的靠近灯箱40的一侧的侧壁均采用透明材质，这样以便于氙灯30阵列对第一箱体和第二箱体内的光伏组件进行全光谱照射。

为了保证各个箱体的独立以及密封性能良好，本实施例中在第一箱体上设置有第一密封件，第二箱体上设置有第二密封件。第一密封件具有第一打开位置和第一关闭位置，第二密封件具有第二打开位置和第二关闭位置。当第一密封件处于第一打开位置时，第一箱体与第二测试箱20连通。当第二密封件处于第二打开位置时，第二箱体与第二测试箱20连通。可以将紫外灯设置在第一箱体或第二箱体内，或将紫外灯同时设置在第一箱体和第二箱体内。同时分别设置有两条第一导轨60，以便于光伏组件的移动。

由于氙灯30阵列在工作时会产生大量的热，本实施例中的光伏组件测试装置还包括散热件。将散热件设置在第一箱体和第二箱体的间隔处，并将散热件设置在灯箱40的上方，以更好地给灯箱40进行散热。具体的，散热件为风机，并在第一箱体和第二箱体的间隔处设置有风机安装箱70，以便于安装风机。

如图1所示，在第二测试箱20的底部设置储水槽，以收集第二测试箱20内的冷凝水。本实施例中在第一箱体上还设置有第三密封件，在第二箱体上还设置有第四密封件，在第二测试箱20上还设置有第五密封件。其中，当第三密封件处于打开位置时，操作人员可以将光伏组件安装在第一箱体内。当第四密封件处于打开位置时，操作人员可以将光伏组件安装在第二箱体内。当第五密封件处于打开位置时，操作人员可以将光伏组件安装在第二测试箱20内。一般情况下，第三密封件和第四密封件仅在清洗和检修时才打开，通过开启第五密封件以将光伏组件放置于第二测试箱20内。这样，需要打开第一密封件或第二密封件，才能使第二测试箱20内的光伏组件进入到第一测试箱10内，在第一密封件或第二密封件的打开过程中，第一测试箱10内的湿空气将会进入到第二测试箱20内，同时由于第一密封件和第二密封件的密封不严实也可能会导致部分湿空气进入到第二测试箱20内，进入第二测试箱20内的湿空气将会冷凝形成冷凝水，并进入带有一定倾斜角度的储水槽进行回收。本实施例中的光伏组件测试装置还包括过滤装置，过滤装置用于清洁储水槽内的水。

在本实施例中，光伏组件测试装置还包括水泵，水泵的进水端与储水槽连通，水泵的出水端与喷淋机构连通。光伏组件测试装置还可以包括回水箱100，回水箱100设置在第二测试箱20的底部，经过滤装置清洁后的水将进入回水箱100，水泵的进水端与回水箱100连通。

如图8和图9所示，光伏组件测试装置还包括：电源和控制器。其中，电源与辐照灯、加热件和制冷件电连接。控制器与辐照灯、加热件和制冷件电连接。电源设置在配电柜80内，控制器设置在电控柜90内。

本实施例中的光伏组件测试装置能够进行光照、温度、湿度以及偏置电压的测试，且可以同时进行多因子耦合的测试。具体的，可以通过编程控制器，将以上各个因素作为相互关联的变量作相互关联的变量来进行测试，并设计试验周期进行老化试验。本实施例中的光伏组件测试装置能够根据特定光伏电站选址的历史气象条件记录和光伏组件的实验室加速老化测试结果，预测组件在服役过程中性能下降规律；使针对特定的应用环境选购光伏组件成为可能，并且有助于更加精确的预测光伏电站的预期寿命、投资收益和未来并网发电量的变化趋势。在施加电致衰退老化的偏置电压的同时，该光伏组件测试装置还具备原位在线测试IV曲线的功能。

采用本实施例提供的光伏组件测试装置，能够实现光伏组件多因子耦合、交替老化的测试，并能同时对多组光伏组件进行测试。具体的，第一测试箱10可以模拟白天的气象条件，并可以控制第一测试箱10内的环境气温、湿度，并模拟下雨等气象条件。第二测试箱20可以模拟夜间气温降低或极端低温天气的气象条件。通过将光伏组件可移动地设置在第一测试箱10和第二测试箱20内，能够更加逼真的仿真实际的运行环境。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种光伏组件测试装置，其特征在于，包括：

第一测试箱(10)，所述第一测试箱(10)内设置有辐照灯和加热件，以对光伏组件进行辐照和高温测试；

第二测试箱(20)，与所述第一测试箱(10)连接，所述第二测试箱(20)内设置有制冷件，以对所述光伏组件进行低温测试；

密封件，设置在所述第一测试箱(10)或所述第二测试箱(20)上，所述密封件具有打开位置和关闭位置，所述密封件处于所述打开位置时，所述第一测试箱(10)与所述第二测试箱(20)连通。

2.根据权利要求1所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述辐照灯包括：

多个氙灯(30)，多个所述氙灯(30)阵列设置，以对所述光伏组件进行全光谱辐照。

3.根据权利要求2所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述第一测试箱(10)内还设置有灯箱(40)，所述灯箱(40)具有密闭腔体，多个所述氙灯(30)设置在所述密闭腔体内。

4.根据权利要求3所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述光伏组件测试装置还包括：

驱动机构，与所述密封件驱动连接，以驱动所述密封件打开或关闭。

5.根据权利要求4所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

第二导轨(50)，设置在所述第一测试箱(10)和/或所述第二测试箱(20)内；

气泵，可移动地设置在所述第二导轨(50)上，所述气泵与所述密封件驱动连接，以驱动所述密封件打开或关闭。

6.根据权利要求1所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述辐照灯还包括紫外灯，以对所述光伏组件进行紫外辐照。

7.根据权利要求1所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述光伏组件测试装置还包括：

第一导轨(60)，所述第一导轨(60)设置在第一测试箱(10)和第二测试箱(20)内，所述光伏组件可移动地设置在所述导轨上，以使所述光伏组件可以从所述第一测试箱(10)进入所述第二测试箱(20)或从所述第二测试箱(20)进入所述第一测试箱(10)。

8.根据权利要求1所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述第一测试箱(10)内设置有喷淋机构，以对所述光伏组件进行喷淋。

9.根据权利要求3所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述第一测试箱(10)包括第一箱体和第二箱体，所述第一箱体和所述第二箱体间隔设置，所述灯箱(40)设置在所述第一箱体和所述第二箱体的间隔处，所述第一箱体上设置有第一密封件，所述第二箱体上设置有第二密封件，所述第一密封件具有第一打开位置和第一关闭位置，所述第二密封件具有第二打开位置和第二关闭位置，所述第一密封件处于所述第一打开位置时，所述第一箱体与所述第二测试箱(20)连通，所述第二密封件处于所述第二打开位置时，所述第二箱体与所述第二测试箱(20)连通。

10.根据权利要求9所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述光伏组件测试装置还包括：

散热件，设置在所述第一箱体和所述第二箱体的间隔处，所述散热件设置在所述灯箱(40)的上方，以给所述灯箱(40)进行散热。

11.根据权利要求8所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述第二测试箱(20)的底部设置储水槽，以收集所述第二测试箱(20)内的冷凝水。

12.根据权利要求11所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述光伏组件测试装置还包括：

水泵，所述水泵的进水端与所述储水槽连通，所述水泵的出水端与所述喷淋机构连通。

13.根据权利要求1所述的光伏组件测试装置，其特征在于，所述光伏组件测试装置还包括：

电源，所述电源用于与所述辐照灯、所述加热件和所述制冷件电连接；

控制器，所述控制器用于与所述辐照灯、所述加热件和所述制冷件电连接。