CN109323926A - 光伏组件非均匀载荷试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏组件非均匀载荷试验装置，光伏组件支撑架的固定端与机架轴连，光伏组件支撑架的活动端与机架活动连接，压板固定架平行设置在光伏组件支撑架上方，压板安装在压板固定架上，多排压块设置于压板与光伏组件支撑架之间，压板固定架端部设置有固定挡板，气囊分别插入每排压块与压板之间，气囊两端分别连接压强传感器和进气阀，进气阀连接气泵，压强传感器通过控制系统与进气阀和气泵相连，利用控制系统控制不同气囊产生不同的压力，经每排压块传递至光伏组件表面，使得光伏组件承受非均匀的载荷，符合实际雪载情况。

Description

光伏组件非均匀载荷试验装置
技术领域
本发明涉及光伏组件的检测技术领域，具体涉及一种光伏组件非均匀载荷试验装置。
背景技术
随着光伏产业的高速发展，日益成熟的太阳能行业开始认识到光伏组件的可靠性与功率输出同等重要。因此，高质量的光伏组件制造商正在将可靠性测试集成到设计过程中，并利用测试结果在批量生产期间对光伏组件质量进行微调。光伏组件可靠性的一个方面是抵抗外力的影响。由于光伏组件的安装地域包含了不同国家及地区，这意味着光伏组件必须承受各种气候条件的考验，除了一般气候条件外，还包含了飓风、积雪及覆冰等极端气候条件。为了保证光伏组件在上述气候条件下能长期使用，各检测机构提出了一系列机械载荷试验要求。
目前，关于光伏组件的机械载荷试验主要有均匀静态机械载荷试验，均匀动态机械载荷试验以及非均匀机械载荷试验。其中，均匀静态机械载荷适用于一般室外气候条件，不适应于雪压情况；均匀动态机械载荷模拟了强风对光伏组件的影响，与雪压情况不同；只有非均匀机械载荷模拟了降雪条件下，积雪堆积在组件底部造成组件表面承受不均匀压力的情况，更符合实际环境对组件造成的影响。
非均匀雪载要求采用重量元件施加在组件上，施加的压力从组件底部至顶部非均匀变化。现有技术中的非均匀雪载试验通常利用金属片作为重量元件对组件施加压力的方式，每块金属块均有链条独立控制，通过增加金属片数量改变施加在组件上的压力，此种设备施加压力的金属片重量过大，对测试人员存在安全隐患，金属片成本高，且光伏组件尺寸改变时，需配置的配件数量也需随之改变，设备操控复杂，无法实现自动化控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够自动化控制对光伏组件施压的非均匀载荷试验装置，提高安全性能，降低设备成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光伏组件非均匀载荷试验装置，包括机架、光伏组件支撑架、压板固定架、压板、固定挡板、压块、气囊和控制系统，所述光伏组件支撑架的固定端与所述机架轴连，所述光伏组件支撑架的活动端与所述机架活动连接，所述压板固定架平行设置在所述光伏组件支撑架上方，所述压板安装在所述压板固定架上，多排所述压块设置于所述压板与光伏组件支撑架之间，所述压板固定架端部设置有固定挡板，所述气囊分别插入每排所述压块与压板之间，所述气囊两端分别连接压强传感器和进气阀，所述进气阀连接气泵，所述压强传感器通过控制系统与进气阀和气泵相连，利用控制系统控制不同气囊产生不同的压力，经每排压块传递至光伏组件表面，使得光伏组件承受非均匀的载荷，符合实际雪载情况。
进一步的，所述压块上表面与所述压板平行，所述压块下表面与所述光伏组件支撑架平行，保证工作时，气囊受压板与压块的挤压力在同一直线上，气囊的位置不会发生偏移，同时每排压块下的光伏组件受力均衡。
进一步的，所述压块为木块，成本低，质量轻，便于制作，所述压块每排设置有多个，方便取用且对应不同尺寸的光伏组件便于调整。
作为优选的，所述压板与每排压块对应设置有多条，每排所述压块之间还设置有活动挡板，所述活动挡板从所述压板之间插入，防止试验时不合格光伏组件破损导致压块散落。
作为优选的，所述压块上表面为凸字型，方便在插入活动挡板后压块依然存在上下活动的空间，模拟雪层下滑的状态，所述压块下表面还设置有柔性缓冲层，防止压块在光伏组件表面的摩擦对光伏组件造成损伤。
进一步的，所述压块设有贯通其侧面的活动孔，连杆插入所述活动孔，所述连杆的直径远小于活动孔的直径，所述连杆的两端与连杆固定杆连接，所述连杆固定杆与所述压板固定架平行设置，一方面节省压块塞装的工作量，另一方面防止光伏组件破损时压块四处散落。
作为优选的，所述连杆固定杆侧边设置有快速夹具，所述压板固定架的侧边设置有与所述快速夹具配合的卡钩，方便将串联好的压块固定在压板下方。
进一步的，所述机架包括外框架和设置在所述外框架内下部的支撑平台，所述支撑平台与所述光伏组件支撑架的固定端相接，用于支撑光伏组件支撑架，方便光伏组件的安装固定。
进一步的，所述光伏组件支撑架包括支撑纵杆和支撑横杆，所述支撑纵杆一端与所述机架轴连，所述支撑纵杆另一端与所述机架活动连接，所述支撑横杆与所述支撑纵杆活动连接，适用于不同尺寸的光伏组件的固定。
进一步的，所述压板固定架位于所述光伏组件支撑架固定端上方的一端与所述机架轴连，所述压板固定架的另一端与所述机架活动连接，满足光伏组件不同测试角度的需求。
本发明与现有技术相比的有益效果是：采用多个气囊，通过控制系统控制气囊对光伏组件产生不同的压力，使光伏组件受到非均匀载荷，符合实际环境中雪压对光伏组件的影响，操作简单，试验装置安全性高，试验结果更精确。
附图说明
图1是本发明的实施例一整体结构示意图；(无支撑平台，平板压板)
图2是本发明的实施例一侧视图；
图3是本发明的实施例二支撑架结构示意图；
图4是本发明的实施例三侧视图；
图5是本发明的实施例四侧视图；
图6是本发明的实施例四压块结构示意图。
图中标号说明：1、光伏组件，2、机架，21、外框架，22、支撑平台，3、光伏组件支撑架，31、支撑纵杆，32、支撑横杆，4、压板固定架，5、压板，6、压块，61、柔性缓冲层，62、活动孔，63、连杆，64、连杆固定杆，65、快速夹具，66、卡钩，7、固定挡板，8、气囊，9、控制系统，10、活动挡板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1、图2所示，本发明的光伏组件1非均匀载荷试验装置的一实施例，包括机架2、光伏组件支撑架3、压板固定架4、压板5、压块6、固定挡板7、气囊8和控制系统9，机架2为立方形框架，机架2采用铝合金方柱，方便各部件的固定及调整，光伏组件支撑架3为矩形框架，所述光伏组件支撑架3的固定端与所述机架2轴连，所述光伏组件支撑架3的活动端与所述机架2活动连接，即所述光伏组件支撑架3能够随需要被抬起和放下，放置光伏组件1同时方便调整测试角度，适用于不同的试验要求，所述压板固定架4设置在所述光伏组件支撑架3上方，本实施例中，压板固定架4与机架2固定，压板固定架4的倾斜角度为光伏组件1工作的标准角度，压板5安装在所述压板固定架4上，多排所述压块6设置于所述压板5与光伏组件支撑架3之间，多排压块6独立设置，能够对光伏组件1产生不同的压力，本实施例中，压板5与压板固定架4处于同一平面，所述压块6上表面与所述压板5平行，保证设置在压板5与压块6之间的气囊8受到的挤压力在一条直线上，防止气囊8被挤压偏离位置，所述压块6下表面与所述光伏组件支撑架3平行，保证压块6平铺在光伏组件1上，每排压块6下的光伏组件1受力均衡，同时，由于试验时光伏组件1倾斜设置，为防止光伏组件1表面的压块6从下方滑落，所述压板固定架4端部设置有固定挡板7，所述气囊8分别插入每排所述压块6与压板5之间，气囊8充气时膨胀，由于压板5的限制，气囊8无法向上移动，只能够向下挤压压块6，压力通过压块6传至光伏组件1表面对光伏组件1施压，所述气囊8两端分别连接压强传感器和进气阀，所述进气阀连接气泵，所述压强传感器通过控制系统9与进气阀和气泵相连，根据光伏组件1每块区域受力的不同设置不同气囊8内的压强，本发明在工作时，首先将光伏组件支撑架3放至水平位置，将光伏组件1固定在光伏组件支撑架3上，而后将光伏组件支撑架3抬起至光伏组件1工作的标准角度并固定，在压板5和光伏组件1之间塞入压块6，压块6覆盖住光伏组件1表面，在压块6与压板5之间继续塞入气囊8，在控制系统9内输入光伏组件1不同区域需要受到的压力，控制系统9将上述压力自动转换为不同气囊8所需达到的压强，而后控制进气阀打开，开启气泵，对气囊8进行充气，而后根据压强传感器反馈的数据控制相应的进气阀关闭，保证光伏组件1不同区域受到试验设定的不同压力，即光伏组价表面受到非均匀载荷，在此过程中，观察组件变化直至试验结束。
参照图2所示，在本发明的另一实施例中，所述机架2包括外框架21和设置在所述外框架21内下部的支撑平台22，所述支撑平台22与所述光伏组件支撑架3的固定端相接，当需要放置光伏组件1时，放松光伏组件支撑架3的活动端搭放在支撑平台22即可，无需放松光伏组件支撑架3的活动端调整到水平位置后再次进行固定，操作更加方便简单，参照图3所示，本实施例中，所述光伏组件支撑架3还包括支撑纵杆31和支撑横杆32，所述支撑纵杆31一端与所述机架2轴连，所述支撑纵杆31另一端与所述机架2活动连接，所述支撑横杆32与所述支撑纵杆31活动连接，一方面，采用部分支撑的方式对光伏组件1有足够的支撑，且不会由于全部支撑对试验结果产生影响，另一方面，能够根据光伏组件1安装孔位置的不同调整支撑横杆32的位置，适用于各种尺寸的光伏组件1。
参照图4所示，在本发明的另一实施例中，因为对光伏组件1的压力由气囊8产生，因此压块6选用重量轻易于加工的木块，每排压块6设置有多个，一方面方便在固定好光伏组件1的位置后将压块6插入压板5与光伏组件支撑架3之间，另一方便在对不同尺寸的光伏组件1进行试验时，仅需增减压块6的排数及每排压块6的数量，无需更换全部压块6，在试验过程中，为防止不合格光伏组件1破损导致压块6散落，所述压板5与每排压块6对应设置有多条，在每排压块6之间设置有活动挡板10，所述活动挡板10从所述压板5之间插入，当光伏组件1下边框发生破损时，即使最下排的木块散落，也能保证上方的木块每排依然保持整齐，进一步的，所述压块6上表面为凸字型，气囊8设置于压块6最顶面，开始工作时，位于上部的压块6凸起部侧面与活动挡板10贴附，试验开始后，压块6在气囊8挤压下能够下滑一定距离，模拟雪层下滑状态，而后活动挡板10插入两压块6之间，阻止压块6继续下滑，防止不合格光伏组件1破损导致压块6全部散落，在压块6的下表面还设置有柔性缓冲层61，防止压块6在光伏组件1表面的摩擦对光伏组件1产生损伤。
参照图5和图6所述，为本发明的另一实施例，在本实施例中，所述压板固定架4位于所述光伏组件支撑架3固定端上方的一端与所述机架2轴连，所述压板固定架4的另一端与所述机架2活动连接，即压板固定架4也能够根据需要调整角度，从而满足不同角度的试验需求，进一步的，为减小塞装压块6的工作量，所述压块6设有贯通其侧面的活动孔62，连杆63插入所述活动孔62，将一排的多个压块6串联，连杆63的直径远小于活动孔62的直径，保证压块6能够自由活动，所述连杆63的两端与连杆固定杆64连接，所述连杆固定杆64与所述压板固定架4平行设置，防止试验时如果有光伏组件1完全破损塌陷造成压块6散落的现象发生，进一步的，为了方便调整连杆固定杆64与压板固定架4平行，在所述连杆固定杆64侧边设置有快速夹具65，所述压板固定架4的侧边设置有与所述快速夹具65配合的卡钩66，一方面方便安装压块6，另一方面，由于调整每个快速夹具65与卡钩66之间的距离一致能够确保连杆固定杆64与压板固定架4的平行。
本发明在工作时，首先将压板固定架固定在测试角度，在连杆上穿入合适数量的压块，多根连杆通过连杆固定杆固定，并挂接在压板固定架下方，同时将光伏组件支撑架调整至水平位置，将光伏组件放置于光伏组件支撑架上方，并按照光伏组件安装孔的位置调整好横梁并固定，安装固定光伏组件，而后将光伏组件支撑架抬起至光伏组件的测试角度，将活动挡板从压板之间插入，保证压块的整齐，而后在压块与压板之间继续塞入气囊，在控制系统内输入光伏组件不同区域需要受到的压力，控制系统将上述压力自动转换为不同气囊所需达到的压强，而后控制进气阀打开，开启气泵，对气囊进行充气，而后根据压强传感器反馈的数据控制相应的进气阀关闭，保证光伏组件不同区域受到试验设定的不同压力，即光伏组价表面受到非均匀载荷，在此过程中，观察组件变化直至试验结束。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种光伏组件非均匀载荷试验装置，其特征在于，包括机架、光伏组件支撑架、压板固定架、压板、固定挡板、压块、气囊和控制系统，所述光伏组件支撑架的固定端与所述机架轴连，所述光伏组件支撑架的活动端与所述机架活动连接，所述压板固定架平行设置在所述光伏组件支撑架上方，所述压板安装在所述压板固定架上，多排所述压块设置于所述压板与光伏组件支撑架之间，所述压板固定架端部设置有固定挡板，所述气囊分别插入每排所述压块与压板之间，所述气囊两端分别连接压强传感器和进气阀，所述进气阀连接气泵，所述压强传感器通过控制系统与进气阀和气泵相连。
2.如权利要求1所述的光伏组件非均匀载荷试验装置，其特征在于，所述压块上表面与所述压板平行，所述压块下表面与所述光伏组件支撑架平行。
3.如权利要求1所述的光伏组件非均匀载荷试验装置，其特征在于，所述压块为木块，所述压块每排设置有多个。
4.如权利要求3所述的光伏组件非均匀载荷试验装置，其特征在于，所述压板与每排压块对应设置有多条，每排所述压块之间还设置有活动挡板，所述活动挡板从所述压板之间插入。
5.如权利要求4所述的光伏组件非均匀载荷试验装置，其特征在于，所述压块上表面为凸字型，所述压块下表面设置有柔性缓冲层。
6.如权利要求1所述的光伏组件非均匀载荷试验装置，其特征在于，所述压块设有贯通其侧面的活动孔，连杆插入所述活动孔，所述连杆的直径远小于活动孔的直径，所述连杆的两端与连杆固定杆连接，所述连杆固定杆与所述压板固定架平行设置。
7.如权利要求6所述的光伏组件非均匀载荷试验装置，其特征在于，所述连杆固定杆侧边设置有快速夹具，所述压板固定架的侧边设置有与所述快速夹具配合的卡钩。
8.如权利要求1所述的光伏组件非均匀载荷试验装置，其特征在于，所述机架包括外框架和设置在所述外框架内下部的支撑平台，所述支撑平台与所述光伏组件支撑架的固定端相接。
9.如权利要求1所述的光伏组件非均匀载荷试验装置，其特征在于，所述光伏组件支撑架包括支撑纵杆和支撑横杆，所述支撑纵杆一端与所述机架轴连，所述支撑纵杆另一端与所述机架活动连接，所述支撑横杆与所述支撑纵杆活动连接。
10.如权利要求1所述的光伏组件非均匀载荷试验装置，其特征在于，所述压板固定架位于所述光伏组件支撑架固定端上方的一端与所述机架轴连，所述压板固定架的另一端与所述机架活动连接。
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