CN110414026B - 一种光伏组件使用寿命的评估方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光伏组件使用寿命的评估方法，该方法包括：按照预设的实验标准对光伏组件进行至少一组环境耐候性实验；当光伏组件通过至少一组环境耐候性实验时，根据实验标准对应的评估寿命确定光伏组件的使用寿命。通过该申请方案，提供了光伏组件使用寿命的有效、可行的评估方法。
Description
技术领域
本申请涉及光伏组件测试技术，尤指一种光伏组件使用寿命的评估方法。
背景技术
随着光伏产业的迅速发展，太阳能光伏发电技术已经广发应用于人们的日常生活中。对于一个基于太阳能发电的产品来说，光伏组件是其核心组成部件，它和能源需求主体结合到一起，使得能源需求主体变成一个独立的绿色发电主体，通过阳光照射为能源主体进行充电，解决了能源需求主体的各类用电需求，提升了能源生产、回收、共享的效率。
目前，应用于生活场景中的能源主体中光伏组件的使用寿命一般在十年以内，然而目前市场上还没有针对该部分光组件的使用寿命的有效的评估方法、测试流程以及判定标准，使得该部分光伏组件的使用寿命目前无法进行有效评估。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种光伏组件使用寿命的评估方法，能够实现对能源主体所结合的光伏组件的使用寿命的有效评估。
本申请提供了一种光伏组件使用寿命的评估方法，该方法可以包括：
按照预设的实验标准对光伏组件进行至少一组环境耐候性实验；
当光伏组件通过至少一组环境耐候性实验时，根据实验标准对应的评估寿命确定光伏组件的使用寿命。
可选地，实验标准包括一组或多组，并且每组实验标准对应不同的评估寿命；
当光伏组件通过至少一组环境耐候性实验时，根据实验标准对应的评估寿命确定光伏组件的使用寿命包括：
当根据一组试验标准，光伏组件通过一组环境耐候性实验时，将该组实验标准所对应的评估寿命作为光伏组件的使用寿命；以及，
当根据多组试验标准，光伏组件通过多组环境耐候性实验时，将多组实验标准所对应的评估寿命中寿命最长的评估寿命作为光伏组件的使用寿命。
可选地，该环境耐候性实验包括：环境耐候性测试；该环境耐候性测试包括以下一种或多种：湿热测试、热循环测试和湿冻测试。
可选地，环境耐候性实验还包括：环境耐候性测试之前的前期测试和环境耐候性测试之后的后期测试；
前期测试包括以下至少一种：第一次外观检查、第一次光衰减稳定性测试以及第一次功率测试；以及，
后期测试包括以下至少一种：第二次外观检查、第二次光衰减稳定性测试以及第二次功率测试。
可选地，环境耐候性实验依次包含以下步骤：第一次外观检查、第一次光衰减稳定性测试、第一次功率测试、环境耐候性测试、第二次外观检查、第二次光衰减稳定性测试以及第二次功率测试。
可选地，该方法还包括：当环境耐候性实验中的任意一个或多个步骤未通过时，通过预设方式对光伏组件进行内部结构分析。
可选地，该预设方式包括：红外/近红外IR/NIR分析。
可选地，第一次光衰减稳定性测试和第二次光衰减稳定性测试的通过标准可以包括：在进行至少两次预设千瓦时光照的情况下，连续两次的测量结果满足预设的不等式，该不等式用于表示功率衰减比率所需满足的范围。
可选地，该不等式包括：
|(Pn-1-Pn)/(Pn-1+Pn)|<1％；
其中，Pn为光衰减稳定性测试中最近一次测试测得的功率；Pn-1为光衰减稳定性测试中与所述最近一次测试相邻的上一次测试中测得的功率；n为大于1的正整数。
可选地，环境耐候性测试的通过标准可以包括：测试序列的功率衰减值小于10％；
其中，测试序列的功率衰减值由第一次功率测试的测试结果P1、第二次功率测试的测试结果P2以及预设的功率衰减值计算式计算获得。
可选地，该功率衰减值计算式包括：
A＝|(Pm-1-Pm)/(Pm-1+Pm)|；
其中，A为功率衰减值；Pm为功率测试中最近一次测试测得的功率；Pm-1为功率测试中与最近一次测试相邻的上一次测试中测得的功率；m为大于1的正整数。
可选地，按照预设的实验标准对光伏组件进行一组或多组环境耐候性实验包括：从同一批次的产品中获取一组或多组光伏组件，对该一组或多组光伏组件按照预设的实验标准分别针对湿热测试、热循环测试和湿冻测试中的一种或多种做一组环境耐候性实验；并且在针对一个实验标准的一组环境耐候性实验通过后，选择性地根据不同的试验标准再做一组或多组环境耐候性实验，其中当再做一组或多组环境耐候性实验时，再次从该同一批次的产品中获取一组或多组光伏组件。
可选地，湿热测试对测试环境的要求包括：
环境温度满足：55℃～70℃；
环境湿度满足：80％～90％；
热循环测试对测试环境的要求包括：
环境温度满足：-30℃～60℃；
循环周期满足：4～6小时；
湿冻测试对测试环境的要求包括：
环境温度满足：-30℃～60℃；
环境湿度满足：80％～90％；
循环周期满足：23～27小时。
可选地，预设的实验标准包括以下一组或多组：
第一组实验标准满足：湿热测试持续第一时长、热循环测试进行M 1次循环以及湿冻测试进行N 1次循环；
第二组实验标准满足：湿热测试持续第二时长、热循环测试进行M 2次循环以及湿冻测试进行N 2次循环；
第三组实验标准满足：湿热测试持续第三时长、热循环测试进行M 3次循环以及湿冻测试进行N 3次循环；以及，
第四组实验标准满足：湿热测试持续第四时长、热循环测试进行M 4次循环以及湿冻测试进行N 4次循环；
其中，第一时长＜第二时长＜第三时长＜第四时长；M 1＜M 2＜M 3＜M4；N 1＜N2＜N 3＜N 4；M 1、M 2、M 3、M 4、N 1、N 2、N 3、N 4均为正整数。
可选地，第一时长包括：80-120小时，第二时长包括：280-420小时，第三时长包括：450-550小时，第四时长包括：900-1100小时；
M1包括：15-25；M2包括：50-70；M3包括：80-120；M4包括：170-230；
N1包括：1或2；N2包括：3或4；N3包括：5-7；N4包括：8-12。
可选地，预设的实验标准包括以下一组或多组：
第一组实验标准为：湿热测试持续100小时、热循环测试进行20次循环以及湿冻测试进行1次循环；
第二组实验标准为：湿热测试持续300小时、热循环测试进行60次循环以及湿冻测试进行3次循环；
第三组实验标准为：湿热测试持续500小时、热循环测试进行100次循环以及湿冻测试进行5次循环；以及，
第四组实验标准为：湿热测试持续1000小时、热循环测试进行200次循环以及湿冻测试进行10次循环。
可选地，实验标准与评估寿命的对应关系包括：
第一组实验标准对应a年的评估寿命；
第二组实验标准对应b年的评估寿命；
第三组实验标准对应c年的评估寿命；以及，
第四组实验标准对应d年的评估寿命；
其中，a＜b＜c＜d；a、b、c、d均为正数。
可选地，a包括：0～1，b包括：1～3，c包括：3～5，d包括：5～10。
本申请提供了一种光伏组件使用寿命的评估系统，该系统可以包括：一组环境耐候性实验仪器、处理器和计算机可读存储介质；
一组环境耐候性实验仪器，用于按照预设的实验标准对光伏组件进行至少一组环境耐候性实验；
计算机可读存储介质，用于存储该一组或多组环境耐候性实验仪器的实验结果以及预设指令；
处理器，用于根据实验结果执行该指令，以根据实验标准对应的评估寿命确定光伏组件的使用寿命。
可选地，一组环境耐候性实验仪器包括以下一种或多种：
伏安IV测试仪，用于测试光伏组件的功率；
红外/近红外IR/NIR分析仪，用于利用红外成像对光伏组件进行内部结构分析；
光吸收/光致衰减LS/LID试验箱，用于模拟太阳光辐射以稳定光伏组件电性能；
环境试验箱，用于进行环境耐候性测试。
可选地，环境试验箱可以包括以下一种或多种：湿热测试试验箱、热循环测试试验箱和湿冻测试试验箱。
本申请包括以下优势：
1、本申请按照预设的实验标准对光伏组件进行至少一组环境耐候性实验；当光伏组件通过至少一组环境耐候性实验时，根据实验标准对应的评估寿命确定光伏组件的使用寿命。通过该申请方案，提供了光伏组件使用寿命的有效、可行的评估方法。
2、本申请的环境耐候性实验可以依次包含以下步骤：第一次外观检查、第一次光衰减稳定性测试、第一次功率测试、环境耐候性测试、第二次外观检查、第二次光衰减稳定性测试以及第二次功率测试。该实验步骤通过先使光伏组件处于稳定状态后再开始测试，避免了初始测试时状态不稳对实验结果的影响，提高了实验精度。
3、本申请的第一次光衰减稳定性测试和第二次光衰减稳定性测试的通过标准可以包括：在进行至少两次预设千瓦时光照的情况下，连续两次的测量结果满足预设的不等式，该不等式用于表示功率衰减比率所需满足的范围；环境耐候性测试的通过标准可以包括：测试序列的功率衰减值小于10％。这些通过标准的设定符合现实环境对光伏组件的要求，能够准确反映光伏组件在相应寿命年限内的环境耐候性。
4、本申请的测试序列的功率衰减值由第一次功率测试的测试结果P1、第二次功率测试的测试结果P2以及预设的功率衰减值计算式计算获得。该申请方案避免了传统的耐候性测试中仅通过一次功率测试的功率值对测试结果进行判断的情况造成实验误差较大，对实验结果误判率较高的情况，减小了实验误差，提高了实验精度。
5、本申请的环境耐候性测试可以包括以下一种或多种：湿热测试、热循环测试和湿冻测试。按照预设的实验标准对同一批次的光伏组件进行一组或多组环境耐候性实验可以包括：从同一批次的产品中获取一组或多组光伏组件，对该一组或多组光伏组件按照预设的实验标准分别针对湿热测试、热循环测试和湿冻测试中的一种或多种做一组环境耐候性实验；并且在针对一个实验标准的一组环境耐候性实验通过后，选择性地根据不同的试验标准再做一组或多组环境耐候性实验，其中当再做一组或多组环境耐候性实验时，再次从该同一批次的产品中获取一组或多组光伏组件。该实施例方案包括了光伏组件的各种环境耐候性测试，测试范围全面，实现了对光伏组件的全面评估；并且该实施例方案可以使得用户根据不同需求选择耐候性测试中的不同项目，而且可以根据测试需求对光伏组件进行一组环境耐候性实验，从而仅进行一次寿命评估，确定光伏组件是否满足所需求的使用寿命，也可以进行多组环境耐候性实验，以进行多次寿命评估，确定出光伏组件的最长使用寿命。
6、本申请的湿热测试对测试环境的要求可以包括：环境温度满足：55℃～70℃；环境湿度满足：80％～90％。热循环测试对测试环境的要求可以包括：环境温度满足：-30℃～60℃；循环周期满足：4～6小时。湿冻测试对测试环境的要求可以包括：环境温度满足：-30℃～60℃；环境湿度满足：80％～90％；循环周期满足：23～27小时。该实施例中的实验条件合理的反映了现实环境条件，使得实验过程更接近于现实环境，保证了实验条件的合理性和严谨性，进一步提高了实验精度。
7、本申请的预设的实验标准可以包括以下一组或多组：第一组实验标准：湿热测试持续100小时、热循环测试进行20次循环以及湿冻测试进行1次循环；第二组实验标准：湿热测试持续300小时、热循环测试进行60次循环以及湿冻测试进行3次循环；第三组实验标准：湿热测试持续500小时、热循环测试进行100次循环以及湿冻测试进行5次循环；以及，第四组实验标准：湿热测试持续1000小时、热循环测试进行200次循环以及湿冻测试进行10次循环。该实施例方案中，第一组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在一年内的环境耐候性能；第二组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在1-3年内的环境耐候性能；第三组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在3-5年内的环境耐候性能；第四组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在5-10年内的环境耐候性能。从而使得当前的光伏组件可以满足1-10年之间的寿命评估，为日常生活场景中的光伏组件提供了寿命评估依据。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请的移动能源光伏组件使用寿命的评估方法流程图；
图2(a)为本申请的湿热测试实验步骤示意图；
图2(b)为本申请的热循环测试实验步骤示意图；
图2(c)为本申请的湿冻测试实验步骤示意图；
图3为本申请的移动能源光伏组件使用寿命的评估系统组成框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
本申请提供了一种光伏组件使用寿命的评估方法，如图1所示，该方法可以包括S101-S102：
S101、按照预设的实验标准对光伏组件进行至少一组环境耐候性实验；
S102、当光伏组件通过至少一组环境耐候性实验时，根据实验标准对应的评估寿命确定光伏组件的使用寿命。
可选地，该实验标准可以包括一组或多组，并且每组实验标准对应不同的评估寿命。
在本申请中，由于光伏组件的使用寿命长短主要依托于现实环境的影响，因此为了有效地评估光伏组件的使用寿命，可以针对光伏组件进行至少一组环境耐候性实验，在该环境耐候性实验中可以在光伏组件无预设的外观缺陷的情况下，模拟自然环境对光伏组件进行耐候性老化测试，根据不同的实验标准确定光伏组件的使用年限，并且可以利用红外成像对光伏组件进行内部结构分析，以在被测试的光伏组件不能通过测试时通过该内部结构分析找出原因。
在本申请中，该方案提供了光伏组件使用寿命的有效、可行的评估方法。
可选地，光伏组件可以包括：背板、芯片层和前板，所述芯片层可以由多个芯片单元串联或并联形成。光伏组件可以包括：晶硅光伏组件和薄膜光伏组件。
在本申请中，光伏组件是利用太阳能进行发电的装置，可以包括但不限于晶硅光伏组件和薄膜光伏组件。
可选地，当光伏组件通过至少一组环境耐候性实验时，根据实验标准对应的评估寿命确定光伏组件的使用寿命可以包括：
当根据一组试验标准，光伏组件通过一组环境耐候性实验时，将该组实验标准所对应的评估寿命作为光伏组件的使用寿命；
当根据多组试验标准，光伏组件通过多组环境耐候性实验时，将多组实验标准所对应的评估寿命中寿命最长的评估寿命作为光伏组件的使用寿命。
在本申请中，由于一个试验标准对应一段使用寿命(即上述的评估寿命)，在进行具体实验时，可以单独的针对一个试验标准进行测试，以确定该批次的光伏组件是否满足该试验标准对应的使用年限。另外，还可以针对不同的实验标准分别作一组环境耐候性实验，以确定出光伏组件的最长使用年限。
实施例二
该实施例在实施例一的基础上对该组环境耐候性实验可以包含的实验步骤做了详细介绍。
可选地，该环境耐候性实验包括：环境耐候性测试；该环境耐候性测试包括以下一种或多种：湿热测试、热循环测试和湿冻测试。
可选地，环境耐候性实验还包括：环境耐候性测试之前的前期测试和环境耐候性测试之后的后期测试；前期测试包括以下至少一种：第一次外观检查、第一次光衰减稳定性测试以及第一次功率测试；以及，
后期测试包括以下至少一种：第二次外观检查、第二次光衰减稳定性测试以及第二次功率测试。
在本申请中，为了提高测试的准确性，在进行环境耐候性测试之前加入了前期测试，并在环境耐候性测试之后加入了后期测试。其中，前期测试和后期测试中的具体实验项目可以根据不同的需求自行定义，在此不做具体限制。例如，如果在进行本申请的环境耐候性实验之前已经有专门的工作人员对该批次的光伏组件的外观进行检查，可以在前期测试和后期测试中不加入外观检查项目。
在本申请中，下面给出了一种完整、具体的实验步骤实施例。
可选地，环境耐候性实验可以依次包含以下步骤：第一次外观检查、第一次光衰减稳定性测试、第一次功率测试、环境耐候性测试、第二次外观检查、第二次光衰减稳定性测试以及第二次功率测试。
在本申请中，该实验步骤通过先使光伏组件处于稳定状态后再开始测试，避免了初始测试时状态不稳对实验结果的影响，提高了实验精度。
可选地，环境耐候性测试可以包括以下一种或多种：湿热测试(即DH测试)、热循环测试(即TC测试)和湿冻测试(即HF测试)。
在本申请中，湿热测试是产品三防(防潮、防霉、防盐雾)试验之一，被广泛用于电子电工技术领域。要想得到经济、易控、再现性好的试验结果，正确的选用试验方法是非常重要。可以根据产品的受潮机理和吸湿方式来选择湿热试验方法，例如，如果产品是以吸附或吸收水分后而受潮的，一般应采用恒定湿热试验；产品是以凝露或通过呼吸作用加强了湿度对产品的影响的，应采用交变湿热试验；如果产品有渗透作用而无呼吸作用时，则要从实际出发，根据产品的类型选择相应的测试方案。
在本申请中，湿热测试又称双85老化测试或双85测试，双85只是个实验条件。在85摄氏度，85％的相对湿度条件下老化。在一定的时间后，测量性能的变化，比如:力学性能、黄边指数、耐热、耐酸碱盐、热失重等，然后把这些数据和老化前的数据比较，差值越小越好。湿热试验其实就是材料的耐湿热稳定性测试。
在本申请中，热循环测试(Thermal Cycling Test)，或称为温度循环测试(Temperature Cycling Test)，这套测试方法经常使用在电子产品或塑胶零件等容易受环境温度影响或产品操作温度(Operation Temperature)的产品上。在新产品设计开发阶段，将一定数量的测试品，经由热循环测试后，用来早期了解未来产品受温度变化后的弱点(Weakness)，以求设计品质或使用材料品质的改进。当产品在正常量产交货阶段，可以采用抽样测试方式，用来监控交货品质是否有异常。
在本申请中，湿冻测试是在湿热测试的基础上加入了负温度测试，以确认光伏组件能够承受高温高湿之后随之的负温度影响，以及对于温度重复变化时引起的疲劳和热失效，另外确定光伏组件曝露在高湿度下而产生的热应力以及能够抵抗湿气长期渗透的能力。
在本申请中，环境耐候性实验的实验步骤可以如图2(a)、图2(b)、图2(c)所示，其中，一组环境耐候性实验可以包括图2(a)、图2(b)、图2(c)中的一组或多组。
可选地，该方法还包括：当环境耐候性实验中的任意一个或多个步骤未通过时，通过预设方式对光伏组件进行内部结构分析。
可选地，该预设方式包括：红外/近红外IR/NIR分析。
在本申请中，在第一次功率测试和第二次功率测试以后可以加入红外/近红外IR/NIR分析，以在被测试的光伏组件不能通过测试时，通过对光伏组件进行内部结构分析找出原因。并且在具体实施中，可以根据具体情况省略第一次外观检查和/或第二次外观检查。
可选地，按照预设的实验标准对光伏组件进行一组或多组环境耐候性实验包括：从同一批次的产品中获取一组或多组光伏组件，对该一组或多组光伏组件按照预设的实验标准分别针对湿热测试、热循环测试和湿冻测试中的一种或多种做一组环境耐候性实验；并且在针对一个实验标准的一组环境耐候性实验通过后，选择性地根据不同的试验标准再做一组或多组环境耐候性实验，其中当再做一组或多组环境耐候性实验时，再次从该同一批次的产品中获取一组或多组光伏组件。
在本申请中，在具体实施时，可以根据所需做的耐候性测试的项数，从同一批次的光伏组件中选出一组或多组光伏组件进行测试。具体地，可以实施下述的三套环境耐候性实验中的一套或多套：
1、湿热耐候性测试实施例：第一次外观检查→第一次光衰减稳定性测试→第一次功率测试→湿热测试→第二次外观检查→第二次光衰减稳定性测试→第二次功率测试；
可选地，湿热测试对测试环境的要求可以包括：
环境温度满足：55℃～70℃；其中，较佳温度为65℃，该环境温度可以向下浮动5℃～10℃，向上浮动5℃；
环境湿度满足：80％～90％；其中较佳湿度为84％、85％、86％。
2、热循环耐候性测试实施例：第一次外观检查→第一次光衰减稳定性测试→第一次功率测试→热循环测试→第二次外观检查→第二次光衰减稳定性测试→第二次功率测试；
可选地，热循环测试对测试环境的要求可以包括：
环境温度满足：-30℃～60℃；
循环周期满足：4～6小时。
3、湿冻耐候性测试：第一次外观检查→第一次光衰减稳定性测试→第一次功率测试→湿冻测试→第二次外观检查→第二次光衰减稳定性测试→第二次功率测试；
可选地，湿冻测试对测试环境的要求可以包括：
环境温度满足：-30℃～60℃；
环境湿度满足：80％～90％；其中较佳湿度为85％。
循环周期满足：23～27小时；其中较佳循环周期为24小时。
在本申请中，上述的每一套环境耐候性实验的实验步骤均是先使光伏组件处于稳定状态后再开始测试，避免了初始测试时状态不稳对实验结果的影响，提高了实验精度；另外，每一次环境耐候性测试中对测试环境的要求合理的反映了现实环境条件，使得实验过程更接近于现实环境，保证了实验条件的合理性和严谨性，进一步提高了实验精度。
在本申请中，在进行上述的一套环境耐候性实验过程中，对于每一个步骤均设置有相应的通过标准，并且只有在每一步骤中的标准均通过的状态下才能够确定被测的光伏组件通过了该套环境耐候性实验，进一步地，对于选择上述的多套环境耐候性实验的情况，也需要在多套环境耐候性实验均通过的情况下，才能够确定与当前试验标准对应的一组环境耐候性实验通过了。并且在通过该组环境耐候性实验以后才可以根据与该组环境耐候性实验相对应的实验标准来评估光伏组件的使用寿命。因此，在进行上述的每一套环境耐候性实验之前可以先确定出每一步骤的通过标准以及该套环境耐候性实验的实验标准。其中，该实验标准可以包括多组，以对应不同的使用寿命，实验标准可以包括对该套环境耐候性实验的实验周期(例如，循环次数、循环周期、实验时长等)的限定，不同的试验周期对应一个实验标准。
实施例三
该实施例在实施例二的基础上，分别对每套环境耐候性实验中每一步骤的通过标准进行了介绍。
可选地，第一次外观检查和第二次外观检查的通过标准可以包括：无不符合预设规格的外观缺陷。
在本申请中，该预设标准可以是产品外观检查规格书中设置的标准。
可选地，第一次光衰减稳定性测试和第二次光衰减稳定性测试的通过标准可以包括：在进行至少2次预设千瓦时光照的情况下，连续测量结果满足预设的不等式，该不等式用于表示功率衰减比率所需满足的范围。
在本申请中，可以是至少2次20千瓦时光照，因为至少2次20千瓦时光照可以满足一天24小时的光照亮，从而可以检测光伏组件经过一天的光照后其功率衰减比率，并根据预设的功率衰减比率所需满足的范围来约束光伏组件在进行相应的环境耐候性测试之前进入稳定状态。
可选地，该不等式可以包括：
|(Pn-1-Pn)/(Pn-1+Pn)|<1％；
其中，Pn为光衰减稳定性测试中最近一次测试测得的功率；Pn-1为光衰减稳定性测试中与所述最近一次测试相邻的上一次测试中测得的功率；n为大于1的正整数。
在本申请中，上述不等式表明了光衰减稳定性测试中功率衰减比率所需满足的范围可以包括，相邻两次光衰减稳定性测试之间的功率衰减比率小于1％。
可选地，第一次功率测试和第二次功率测试的通过标准可以包括：满足地面光伏组件标准测试条件STC测试标准。
可选地，环境耐候性测试的通过标准可以包括：测试序列的功率衰减值小于10％；
其中，测试序列的功率衰减值由第一次功率测试的测试结果P1、第二次功率测试的测试结果P2以及预设的功率衰减值计算式计算获得。
在本申请中，为了避免单次实验时实验误差较大对实验结果的误判，该实施例方案在进行环境耐候性测试前后分别进行了一次功率测试(即伏安IV测试)，并通过两侧功率测试的实验结果对光伏组件在测试序列中的功率衰减进行评估，避免了传统的耐候性测试中仅通过一次功率测试的功率值对测试结果进行判断的情况造成实验误差较大，对实验结果误判率较高的情况，减小了实验误差，提高了实验精度。
可选地，该功率衰减值计算式可以包括：
A＝|(Pm-1-Pm)/(Pm-1+Pm)|；
其中，A为功率衰减值；Pm为功率测试中最近一次测试测得的功率；Pm-1为功率测试中与最近一次测试相邻的上一次测试中测得的功率；m为大于1的正整数。
在本申请中，上述各个通过标准的设定均时根据自然环境进行多次试验和总结获得的，符合现实环境对光伏组件的要求，准确地反映了光伏组件在相应寿命年限内的环境耐候性。
实施例四
该实施例在实施例二或实施例三的基础上，对该组环境耐候性实验的几个实验标准实施例进行了介绍。
可选地，预设的实验标准包括以下一组或多组：
第一组实验标准可以满足：湿热测试持续第一时长、热循环测试进行M 1次循环以及湿冻测试进行N 1次循环；
第二组实验标准可以满足：湿热测试持续第二时长、热循环测试进行M 2次循环以及湿冻测试进行N 2次循环；
第三组实验标准可以满足：湿热测试持续第三时长、热循环测试进行M 3次循环以及湿冻测试进行N 3次循环；以及，
第四组实验标准可以满足：湿热测试持续第四时长、热循环测试进行M 4次循环以及湿冻测试进行N 4次循环；
其中，第一时长＜第二时长＜第三时长＜第四时长；M 1＜M 2＜M 3＜M4；N 1＜N2＜N 3＜N 4；M 1、M 2、M 3、M 4、N 1、N 2、N 3、N 4均为正整数。
在本申请中，上述的四组实验标准实施例可以设置为分别与不同的评估寿命相对应的湿热测试的持续时长，热循环测试和湿冻测试的循环次数。并且通过不同的时长和循环次数区分出不同的年限。
可选地，第一时长包括：80-120小时，第二时长包括：280-420小时，第三时长包括：450-550小时，第四时长包括：900-1100小时；
M1包括：15-25；M2包括：50-70；M3包括：80-120；M4包括：170-230；
N1包括：1或2；N2包括：3或4；N3包括：5-7；N4包括：8-12。
可选地，预设的实验标准可以包括以下一组或多组：
第一组实验标准可以为：湿热测试持续100小时(即DH100)、热循环测试进行20次循环(即TC20)以及湿冻测试进行1次循环(即HF1)；
第二组实验标准可以为：湿热测试持续300小时(即DH300)、热循环测试进行60次循环(即TC60)以及湿冻测试进行3次循环(即HF3)；
第三组实验标准可以为：湿热测试持续500小时(即DH500)、热循环测试进行100次循环(即TC100)以及湿冻测试进行5次循环(即HF5)；以及，
第四组实验标准可以为：湿热测试持续1000小时(即DH1000)、热循环测试进行200次循环(即TC200)以及湿冻测试进行10次循环(即HF10)。
在本申请中，第一组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在1年内的环境耐候性能；第二组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在1-3年内的环境耐候性能；第三组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在3-5年内的环境耐候性能；第四组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在5-10年内的环境耐候性能。从而使得当前的光伏组件可以满足1-10年之间的寿命评估，为日常生活场景中的光伏组件提供了寿命评估依据。
实施例五
该实施例在实施例四的基础上，对光伏组件的评估寿命的具体确定方法进行了介绍。
可选地，实验标准与评估寿命的对应关系包括：
第一组实验标准对应a年的评估寿命；
第二组实验标准对应b年的评估寿命；
第三组实验标准对应c年的评估寿命；以及，
第四组实验标准对应d年的评估寿命；
其中，a＜b＜c＜d；a、b、c、d均为正数。
可选地，a可以包括：0～1，b可以包括：1～3，c可以包括：3～5，d可以包括：5～10。
在本申请中，随着不同的试验标准中所设置的测试时长和循环周期的增加，其对应的评估寿命也逐渐增加。
可选地，实验标准与评估寿命的对应关系可以包括：
当第一组实验标准为：湿热测试持续100小时(即DH100)、热循环测试进行20次循环(即TC20)以及湿冻测试进行1次循环(即HF1)时，第一组实验标准可以对应1年的评估寿命；
当第二组实验标准为：湿热测试持续300小时(即DH300)、热循环测试进行60次循环(即TC60)以及湿冻测试进行3次循环(即HF3)时，第二组实验标准可以对应1～3年的评估寿命；
当第三组实验标准为：湿热测试持续500小时(即DH500)、热循环测试进行100次循环(即TC100)以及湿冻测试进行5次循环(即HF5)时，第三组实验标准可以对应3～5年的评估寿命；以及，
当第四组实验标准为：湿热测试持续1000小时(即DH1000)、热循环测试进行200次循环(即TC200)以及湿冻测试进行10次循环(即HF10)时，第四组实验标准可以对应5～10年的评估寿命。
在本申请中，实验标准与评估寿命的对应关系可以参考下述的对应表：
在本申请中，采用环境耐候性实验和不同实验周期来进行实验分析和寿命评估，对光伏组件模拟在户外使用场景中的使用性能、使用寿命、失效周期提供了分析依据和判定标准；为生产企业对光伏组件的技术改进和生产工艺提升提供了数据支持和改进思路；并且通过该评估方法、相关测试及实验数据，可以判定移动能源用光伏组件在1～10年内正常工作或使用的使用寿命，为使用周期在1～10年的移动能源核心组成部分-光伏组件的性能判定、户外使用耐候性及寿命提供了判定依据和标准。
实施例六
本申请提供了一种光伏组件使用寿命的评估系统，如图3所示，该系统可以包括：一组环境耐候性实验仪器1、计算机可读存储介质2和处理器3；
一组环境耐候性实验仪器1，用于按照预设的实验标准对光伏组件进行至少一组环境耐候性实验；
计算机可读存储介质2，用于存储该一组或多组环境耐候性实验仪器的实验结果以及预设指令；
处理器3，用于根据实验结果执行该指令，以根据实验标准对应的评估寿命确定光伏组件的使用寿命。
可选地，一组环境耐候性实验仪器1可以包括以下一种或多种：
伏安IV测试仪11，用于测试光伏组件的功率；
红外/近红外IR/NIR分析仪12，用于利用红外成像对光伏组件进行内部结构分析；
光吸收/光致衰减LS/LID试验箱13，用于模拟太阳光辐射以稳定光伏组件电性能；
环境试验箱14，用于进行环境耐候性测试。
可选地，环境试验箱14可以包括以下一种或多种：湿热测试试验箱141、热循环测试试验箱142和湿冻测试试验箱143。
在本申请中，通过该移动能源光伏组件使用寿命的评估系统，为上述的光伏组件使用寿命的评估方法提供了硬件实现基础。
本申请可以包括以下优势：
1、本申请按照预设的实验标准对光伏组件进行至少一组环境耐候性实验；当光伏组件通过至少一组环境耐候性实验时，根据实验标准对应的评估寿命确定光伏组件的使用寿命。通过本申请方案，提供了光伏组件使用寿命的有效、可行的评估方法。
2、本申请的环境耐候性实验可以依次包含以下步骤：第一次外观检查、第一次光衰减稳定性测试、第一次功率测试、环境耐候性测试、第二次外观检查、第二次光衰减稳定性测试以及第二次功率测试。该实验步骤通过先使光伏组件处于稳定状态后再开始测试，避免了初始测试时状态不稳对实验结果的影响，提高了实验精度。
3、本申请的第一次光衰减稳定性测试和第二次光衰减稳定性测试的通过标准可以包括：在进行至少两次预设千瓦时光照的情况下，连续两次的测量结果满足预设的不等式，该不等式用于表示功率衰减比率所需满足的范围；环境耐候性测试的通过标准可以包括：测试序列的功率衰减值小于10％。这些通过标准的设定符合现实环境对光伏组件的要求，能够准确反映光伏组件在相应寿命年限内的环境耐候性。
4、本申请的测试序列的功率衰减值由第一次功率测试的测试结果P1、第二次功率测试的测试结果P2以及预设的功率衰减值计算式计算获得。该实施例方案避免了传统的耐候性测试中仅通过一次功率测试的功率值对测试结果进行判断的情况造成实验误差较大，对实验结果误判率较高的情况，减小了实验误差，提高了实验精度。
5、本申请的环境耐候性测试可以包括以下一种或多种：湿热测试、热循环测试和湿冻测试。按照预设的实验标准对同一批次的光伏组件进行一组或多组环境耐候性实验可以包括：从同一批次的产品中获取一组或多组光伏组件，对该一组或多组光伏组件按照预设的实验标准分别针对湿热测试、热循环测试和湿冻测试中的一种或多种做一组环境耐候性实验；并且在针对一个实验标准的一组环境耐候性实验通过后，选择性地根据不同的试验标准再做一组或多组环境耐候性实验，其中当再做一组或多组环境耐候性实验时，再次从该同一批次的产品中获取一组或多组光伏组件。该实施例方案包括了光伏组件的各种环境耐候性测试，测试范围全面，实现了对光伏组件的全面评估；并且该实施例方案可以使得用户根据不同需求选择耐候性测试中的不同项目，而且可以根据测试需求对光伏组件进行一组环境耐候性实验，从而仅进行一次寿命评估，确定光伏组件是否满足所需求的使用寿命，也可以进行多组环境耐候性实验，以进行多次寿命评估，确定出光伏组件的最长使用寿命。
6、本申请的湿热测试对测试环境的要求可以包括：环境温度满足：55℃～70℃；环境湿度满足：80％～90％。热循环测试对测试环境的要求可以包括：环境温度满足：-30℃～60℃；循环周期满足：4～6小时。湿冻测试对测试环境的要求可以包括：环境温度满足：-30℃～60℃；环境湿度满足：80％～90％；循环周期满足：23～27小时。该实验条件合理的反映了现实环境条件，使得实验过程更接近于现实环境，保证了实验条件的合理性和严谨性，进一步提高了实验精度。
7、本申请的预设的实验标准可以包括以下一组或多组：第一组实验标准：湿热测试持续100小时、热循环测试进行20次循环以及湿冻测试进行1次循环；第二组实验标准：湿热测试持续300小时、热循环测试进行60次循环以及湿冻测试进行3次循环；第三组实验标准：湿热测试持续500小时、热循环测试进行100次循环以及湿冻测试进行5次循环；以及，第四组实验标准：湿热测试持续1000小时、热循环测试进行200次循环以及湿冻测试进行10次循环。该实施例方案中，第一组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在一年内的环境耐候性能；第二组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在1-3年内的环境耐候性能；第三组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在3-5年内的环境耐候性能；第四组实验标准的实验周期设定正好符合光伏组件在5-10年内的环境耐候性能。从而使得当前的光伏组件可以满足1-10年之间的寿命评估，为日常生活场景中的光伏组件提供了寿命评估依据。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
Claims (6)
1.一种光伏组件使用寿命的评估方法，包括：
按照预设的实验标准对光伏组件进行至少一组环境耐候性实验；
当所述光伏组件通过至少一组环境耐候性实验时，根据所述实验标准对应的评估寿命确定所述光伏组件的使用寿命；所述实验标准包括一组或多组，并且每组实验标准对应不同的评估寿命；
所述当所述光伏组件通过至少一组环境耐候性实验时，根据所述实验标准对应的评估寿命确定所述光伏组件的使用寿命包括：
当根据一组试验标准，所述光伏组件通过一组环境耐候性实验时，将该组实验标准所对应的评估寿命作为所述光伏组件的使用寿命；
当根据多组试验标准，所述光伏组件通过多组环境耐候性实验时，将所述多组实验标准所对应的评估寿命中寿命最长的评估寿命作为所述光伏组件的使用寿命；所述环境耐候性实验包括：环境耐候性测试；所述环境耐候性测试包括以下一种或多种：湿热测试、热循环测试和湿冻测试；所述环境耐候性实验还包括：所述环境耐候性测试之前的前期测试和所述环境耐候性测试之后的后期测试；
所述前期测试包括以下至少一种：第一次外观检查、第一次光衰减稳定性测试以及第一次功率测试；
所述后期测试包括以下至少一种：第二次外观检查、第二次光衰减稳定性测试以及第二次功率测试；所述方法还包括：当所述环境耐候性实验中的任意一个或多个步骤未通过时，通过预设方式对所述光伏组件进行内部结构分析；所述第一次光衰减稳定性测试和所述第二次光衰减稳定性测试的通过标准包括：在进行至少两次预设千瓦时光照的情况下，连续两次的测量结果满足预设的不等式，所述不等式用于表示功率衰减比率所需满足的范围；所述不等式包括：
|(Pn-1-Pn)/(Pn-1+Pn)|<1％；
其中，Pn为光衰减稳定性测试中最近一次测试测得的功率；Pn-1为光衰减稳定性测试中与所述最近一次测试相邻的上一次测试中测得的功率；n为大于1的正整数；所述环境耐候性测试的通过标准包括：测试序列的功率衰减值小于10％；
其中，所述测试序列的功率衰减值由所述第一次功率测试的测试结果P1、所述第二次功率测试的测试结果P2以及预设的功率衰减值计算式计算获得；所述功率衰减值计算式包括：
A＝|(Pm-1-Pm)/(Pm-1+Pm)|；
其中，A为所述功率衰减值；Pm为功率测试中最近一次测试测得的功率；Pm-1为功率测试中与所述最近一次测试相邻的上一次测试中测得的功率；m为大于1的正整数；所述按照预设的实验标准对光伏组件进行一组或多组环境耐候性实验包括：从同一批次的产品中获取一组或多组光伏组件，对所述一组或多组光伏组件按照预设的实验标准分别针对所述湿热测试、所述热循环测试和所述湿冻测试中的一种或多种做一组环境耐候性实验；并且在针对一个实验标准的一组环境耐候性实验通过后，选择性地根据不同的试验标准再做一组或多组环境耐候性实验，其中当再做一组或多组环境耐候性实验时，再次从所述同一批次的产品中获取一组或多组光伏组件。
2.根据权利要求1所述的光伏组件使用寿命的评估方法，其特征在于，
所述湿热测试对测试环境的要求包括：
环境温度满足：55℃～70℃；
环境湿度满足：80％～90％；
所述热循环测试对测试环境的要求包括：
环境温度满足：-30℃～60℃；
循环周期满足：4～6小时；
所述湿冻测试对测试环境的要求包括：
环境温度满足：-30℃～60℃；
环境湿度满足：80％～90％；
循环周期满足：23～27小时。
3.根据权利要求1所述的光伏组件使用寿命的评估方法，其特征在于，
所述预设的实验标准包括以下一组或多组：
第一组实验标准满足：所述湿热测试持续第一时长、所述热循环测试进行M1次循环以及所述湿冻测试进行N1次循环；
第二组实验标准满足：所述湿热测试持续第二时长、所述热循环测试进行M2次循环以及所述湿冻测试进行N2次循环；
第三组实验标准满足：所述湿热测试持续第三时长、所述热循环测试进行M3次循环以及所述湿冻测试进行N3次循环；
以及，
第四组实验标准满足：所述湿热测试持续第四时长、所述热循环测试进行M4次循环以及所述湿冻测试进行N4次循环；
其中，所述第一时长＜所述第二时长＜所述第三时长＜所述第四时长；
M1＜M2＜M3＜M4；N1＜N2＜N3＜N4；M1、M2、M3、M4、N1、N2、N3、N4均为正整数。
4.根据权利要求3所述的光伏组件使用寿命的评估方法，其特征在于，
所述第一时长包括：80-120小时，所述第二时长包括：280-420小时，所述第三时长包括：450-550小时，所述第四时长包括：900-1100小时；
M1包括：15-25；M2包括：50-70；M3包括：80-120；M4包括：170-230；
N1包括：1或2；N2包括：3或4；N3包括：5-7；N4包括：8-12。
5.根据权利要求3或4所述的光伏组件使用寿命的评估方法，其特征在于，
所述实验标准与所述评估寿命的对应关系包括：
所述第一组实验标准对应a年的评估寿命；
所述第二组实验标准对应b年的评估寿命；
所述第三组实验标准对应c年的评估寿命；以及，
所述第四组实验标准对应d年的评估寿命；
其中，a＜b＜c＜d；a、b、c、d均为正数。
6.根据权利要求5所述的光伏组件使用寿命的评估方法，其特征在于，
a包括：
0～1，b包括：1～3，c包括：3～5，d包括：5～10。
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Effective date of registration: 20211026 Address after: No.31 Yanqi street, Yanqi Economic Development Zone, Huairou District, Beijing Applicant after: Dongjun new energy Co.,Ltd. Address before: No.31 Yanqi street, Yanqi Economic Development Zone, Huairou District, Beijing Applicant before: Beijing Huihong Technology Co.,Ltd. |
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| GR01 | Patent grant | ||
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