CN110492844A - 一种光伏组件可靠性检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏组件可靠性检测方法，包括以下步骤：S1、摘除组件二级管，并于背板面布置热电偶；S2、给组件外接直流电源，于恒流模式下通入其短路电流的1.5‑2.5倍的反向电流，以此产生测试所需要的温度，保持10min以上，并记录电源电流值和电压值；S3、将电路切换到恒压模式，电压数值保持步骤S2中记录的电压值，持续10min维持稳定；S4、对组件加载正面2400PA动态机械载荷、并维持不小于24h，期间持续记录电源电流值；S5、若期间电流值波动小于等于3％，则组件高温机械载荷测试合格，反之则不合格。本发明采用外加高温机械载荷的方式，使新工艺组件在高温下发生机械形变，以此验证组件户外使用的长期可靠性，非常值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及地面用晶硅光伏组件技术领域，具体为一种光伏组件可靠性检测方法。
背景技术
随着光伏组件技术的发展和新产品越来越广泛的应用，新的电池片互联工艺不断出新(如叠瓦，拼片等技术)，其中也加入了新的电池片互联材料(如导电胶、锡膏、柔性焊带等)。
这些新增的材料在组件内部互联，电流传输等方面启到至关重要的作用，这些材料又存在一些自身的特性，比如锡膏的低熔点性，导电胶在高温下粘结性能降低等。光伏组件户外应用条件下又存在一些极端情况，此时新材料的这些特性就变得不再可靠。所以需要针对新工艺组件产品制定针对性可靠性检测。
光伏组件在户外运用时最恶劣的情况莫过于高温、高湿、高压。
1、在组件户外安装使用过程中，因环境条件与组件自身缺陷或者出现了局部遮挡的情况下，组件局部温度可以超过140℃；
2、而户外天气等原因，组件会承受一定的机械形变，平原大风地区尤为严重；
3、目前市场上使用较多的有机硅、丙烯酸体系导电胶长时间处于高温(温度处于120℃-140℃之间)的情况下其导电性能与粘结性能都会降低(加热至120℃，很容易拆解叠瓦电池串)。若此时发生机械形变，组件可靠性如何就值得担忧；
4、低温焊锡熔点在130℃左右，熔融状态的焊锡在组件端能否启到有效的导电互联作用，缺乏相应的检测；
5、异质结电池多采用低温焊带焊接，且焊接拉力偏低，这种不牢固的焊接能否保证组件长期的可靠性也需要对应的检测方法。
目前，组件可靠性验证的缺陷主要集中在以下原因：
(1)、组件可靠性验证主要依据国际标准如IEC61215、IEC61730、UL1703等，面对组件技术的革新，国际标准并没有针对新工艺组件产品的专项检测。新工艺组件依旧依据原有的可靠新检测方式检测，这对组件长期可靠性的保障是不利的。
(2)、在国际标准中包含机械形变的检测如IEC61215-10-16的机械载荷实验，但是没有在高温下进行，新工艺中如导电胶、焊锡膏在常温下是拥有良好的导电互联性能的，所以检测结果缺乏说服力。
(3)、在国际标准中包含高温的检测如IEC61215-10-9的热斑耐久实验，但该实验中没有外力使组件形变，也无法模拟户外使用情况，而IEC61215-10-11的热循环实验、IEC61215-10-13湿热实验中最高温度为85℃，不足以使导电胶粘结力降低，没有外力形变，实验周期长。
所以，当前的现有可靠性验证缺少一个能够对组件在高温下发生机械形变的长期可靠性进行检测的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏组件可靠性检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种光伏组件可靠性检测方法，包括以下步骤：
S1、摘除组件二级管，并于背板面布置热电偶；
S2、给组件外接直流电源，于恒流模式下通入其短路电流的1.5-2.5倍的反向电流，以此产生测试所需要的温度，保持10min以上，并记录电源电流值和电压值；
S3、将电路切换到恒压模式，电压数值保持步骤S2中记录的电压值，持续10min维持稳定；
S4、对组件加载正面2400PA动态机械载荷、并维持不小于24h，期间持续记录电源电流值；
S5、若期间电流值波动小于等于3％，则组件高温机械载荷测试合格，反之则不合格。
优选的，在步骤S2外接直流电源的同时对组件温度进行检测，控制温度维持于140±10摄氏度。
优选的，在步骤S1前进行组件湿热测试。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明可以模拟出户外环境最恶劣条件下组件使用环境，即高温和外力形变同时发生，从而可以有效判断组件长期可靠性是否合格；
2、本发明测试只需在动态机械载荷测试上添加温度传感器与大功率电流源，大大减小成本；
3、本发明的测试周期更短更迅速；
4、本发明采用电流波动值来判定组件可靠性更准确，因为当测试时组件内部互联出现问题时最直观的表现就在电流上；
5、本发明在进行国际标准的湿热测试后再进行本检测方法的效果会更好。
本发明采用外加高温机械载荷的方式，使新工艺组件在高温下发生机械形变，以此验证组件户外使用的长期可靠性，非常值得推广。
附图说明
图1为本发明的检测方法流程示意框图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
实施例一：
一种光伏组件可靠性检测方法，包括以下步骤：
S1、摘除组件二级管，以确保组件在通电下旁路二级管不会被击穿而短路，并于背板面布置热电偶，用来检测组件温度；
S2、给组件外接直流电源，于恒流模式下通入其短路电流的1.5倍的反向电流，通过电源正极接入组件正极来实现反向电流的通入，并且保持10min，组件在通入大电流时会发热，以此产生测试所需要的高温，与此同时检测组件温度，维持于130摄氏度，通过调整通入电流来控制组件温度的大小，且记录电源的电流值和电压值，每个通入的电流值对应一组电压值；
S3、将电路切换到恒压模式，电压值保持步骤S2中达到测试所需高温对应记录的电压值，持续10min维持稳定；
S4、组件加载正面2400PA动态机械载荷维持不小于24h，期间持续记录电源电流值；
S5、期间电流值波动小于等于3％，则组件高温机械载荷测试合格，反之则不合格。
实施例二：
一种光伏组件可靠性检测方法，包括以下步骤：
S1、摘除组件二级管，以确保组件在通电下旁路二级管不会被击穿而短路，并于背板面布置热电偶，用来检测组件温度；
S2、给组件外接直流电源，于恒流模式下通入其短路电流的2.5倍的反向电流，通过电源正极接入组件正极来实现反向电流的通入，并且保持30min，组件在通入大电流时会发热，以此产生测试所需要的高温，与此同时检测组件温度，维持于150摄氏度，通过调整通入电流来控制组件温度的大小，且记录电源的电流值和电压值，每个通入的电流值对应一组电压值；
S3、将电路切换到恒压模式，电压值保持步骤S2中达到测试所需高温对应记录的电压值，持续10min维持稳定；
S4、组件加载正面2400PA动态机械载荷维持不小于24h，期间持续记录电源电流值；
S5、期间电流值波动小于等于3％，则组件高温机械载荷测试合格，反之则不合格。
实施例三：
一种光伏组件可靠性检测方法，包括以下步骤：
S1、摘除组件二级管，以确保组件在通电下旁路二级管不会被击穿而短路，并于背板面布置热电偶，用来检测组件温度；
S2、给组件外接直流电源，于恒流模式下通入其短路电流的2.0倍的反向电流，通过电源正极接入组件正极来实现反向电流的通入，并且保持40min，组件在通入大电流时会发热，以此产生测试所需要的高温，与此同时检测组件温度，维持于145摄氏度，通过调整通入电流来控制组件温度的大小，且记录电源的电流值和电压值，每个通入的电流值对应一组电压值；
S3、将电路切换到恒压模式，电压值保持步骤S2中达到测试所需高温对应记录的电压值，持续10min维持稳定；
S4、组件加载正面2400PA动态机械载荷维持不小于24h，期间持续记录电源电流值；
S5、期间电流值波动小于等于3％，则组件高温机械载荷测试合格，反之则不合格。
在进行国际标准的IEC61215-10-13湿热实验后进行步骤S1，可以使得本测试效果更好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种光伏组件可靠性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、摘除组件二级管，并于背板面布置热电偶；
S2、给组件外接直流电源，于恒流模式下通入其短路电流的1.5-2.5倍的反向电流，以此产生测试所需要的温度，保持10min以上，并记录电源电流值和电压值；
S3、将电路切换到恒压模式，电压数值保持步骤S2中记录的电压值，持续10min维持稳定；
S4、对组件加载正面2400PA动态机械载荷、并维持不小于24h，期间持续记录电源电流值；
S5、若期间电流值波动小于等于3％，则组件高温机械载荷测试合格，反之则不合格。
2.根据权利要求1所述的一种光伏组件可靠性检测方法，其特征在于：在步骤S2外接直流电源的同时对组件温度进行检测，控制温度维持于140±10摄氏度。
3.根据权利要求1所述的一种光伏组件可靠性检测方法，其特征在于：在步骤S1前进行组件湿热测试。
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