CN110567866A - 一种光伏组件老化测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光伏组件老化测试系统及方法，其中，系统包括：用于放置待测光伏组件、能够为待测光伏组件提供预设湿度和预设温度的烘箱；其中，预设湿度、预设温度为对待测光伏组件的实际运行环境进行模拟得到的；用于为放置在烘箱内的待测光伏组件提供电流的电源。本申请公开的上述技术方案，利用烘箱为待测光伏组件提供预设温度和预设湿度，并利用电源为待测光伏组件提供电流，通过预设温度、预设湿度以及电流加速对待测光伏组件的老化测试，以缩短对待测光伏组件的老化测试时间，提高老化测试效率，并提高老化测试的程度和可靠性，且可以降低对待测光伏组件进行老化测试的复杂程度，降低对待测光伏组件进行老化测试的成本。

Description

一种光伏组件老化测试系统及方法

技术领域

本申请涉及光伏组件技术领域，更具体地说，涉及一种光伏组件老化测试系统及方法。

背景技术

为了保证光伏电站具有较高的质量，并降低光伏电站的成本，实现光伏电站的平价上网，则需要对投入光伏电站的光伏组件进行老化测试，以评估光伏组件中所使用的不同材料在老化性能方面的差异，从而便于根据老化测试结果对光伏组件中所使用的材料进行改进，以提高光伏组件的抗老化能力和可靠性。

目前，常采用国际认证标准(如IEC61215标准)对光伏组件进行老化测试，其通常是采用序列老化测试方式对光伏组件进行测试。具体地，其是将紫外、湿热和冷热应力等老化测试因素按照一定顺序排列并按照排列顺序对同一个光伏组件样品进行测试，以通过这种方式评估光伏组件不同材料在长期老化性能方面的差异。但是，这种序列老化测试方式所花费的时间比较长(通常为数千个小时)，测试过程比较复杂，而且实际使用表明，即使光伏组件通过了上述测试，但在将其应用到光伏电站中时仅运行5年就出现了老化、失效等问题，远无法满足25年的使用要求，由此可知，上述测试方法存在测试程度较浅、可靠性不高的问题。

综上所述，如何提高光伏组件老化测试的效率和可靠性，并降低光伏组件老化测试的复杂程度，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种光伏组件老化测试系统及方法，用于提高光伏组件老化测试的效率和可靠性，并降低光伏组件老化测试的复杂程度。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种光伏组件老化测试系统，包括：

用于放置待测光伏组件、能够为所述待测光伏组件提供预设湿度和预设温度的烘箱；其中，所述预设湿度、所述预设温度为对所述待测光伏组件的实际运行环境进行模拟得到的；

用于为放置在所述烘箱内的所述待测光伏组件提供电流的电源。

优选的，所述烘箱的湿度可调。

优选的，所述烘箱的湿度调节范围为20％-100％。

优选的，所述烘箱的温度调节范围为85℃-150℃。

优选的，所述电源为所述待测光伏组件所提供的电流为所述待测光伏组件的短路电流的N倍，其中，N大于等于1。

优选的，所述烘箱内能够用于放置多个所述待测光伏组件，其中，所述待测光伏组件内部设置的封装材料不同，所述封装材料包括正面玻璃、封装胶膜、背板。

优选的，所述待测光伏组件包括4-8个光伏电池片。

一种光伏组件老化测试方法，基于如上述任一项所述的光伏组件老化测试系统，包括：

将待测光伏组件放置在能够提供预设湿度和预设温度的烘箱内；其中，所述预设湿度、所述预设温度为对所述待测光伏组件的实际运行环境进行模拟得到的；

利用电源为放置在所述烘箱内的所述待测光伏组件提供电流；

通过所述预设湿度、所述预设温度及所述电流对所述待测光伏组件进行老化测试。

优选的，在通过所述预设温度对所述待测光伏组件进行老化测试之前，还包括：

利用所述烘箱对所述预设温度进行调节，以利用调节后的预设温度对所述待测光伏组件进行老化测试。

优选的，在通过预设湿度对所述待测光伏组件进行老化测试之前，还包括：

利用所述烘箱对所述预设湿度进行调节，以利用调节后的预设湿度对所述待测光伏组件进行老化测试。

本申请提供了一种光伏组件老化测试系统及方法，其中，该测试系统包括：用于放置待测光伏组件、能够为待测光伏组件提供预设湿度和预设温度的烘箱；其中，预设湿度、预设温度为对待测光伏组件的实际运行环境进行模拟得到的；用于为放置在烘箱内的待测光伏组件提供电流的电源。

本申请公开的上述技术方案，利用烘箱为待测光伏组件提供预设温度和预设湿度，并利用电源为待测光伏组件提供电流，通过预设温度、预设湿度以及电流加速对待测光伏组件的老化测试，以缩短对待测光伏组件的老化测试时间，从而提高老化测试效率。由于预设湿度及预设温度为对待测光伏组件的实际运行环境进行模拟得到的，并可以通过所提供的电流模拟待测光伏组件在实际运行环境中的发电状态，因此，可以提高对待测光伏组件进行老化测试的程度和可靠性。而且由于只需烘箱和电源即可对待测光伏组件进行测试，因此，可以降低对待测光伏组件进行老化测试的复杂程度，降低对待测光伏组件进行老化测试的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

参见图1，其示出了本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试系统的结构示意图，可以包括：

用于放置待测光伏组件1、能够为待测光伏组件1提供预设湿度和预设温度的烘箱2；其中，预设湿度、预设温度为对待测光伏组件1的实际运行环境进行模拟得到的；

用于为放置在烘箱2内的待测光伏组件1提供电流的电源3。

光伏组件老化测试系统可以包括用于放置待测光伏组件1的烘箱2、电源3，待测光伏组件1中包含有正面玻璃、封装胶膜、电池片、背板，其中，电池片具体可以为单晶硅电池片(即可以对单晶光伏组件进行测试)或者多晶硅电池片(即可以对多晶硅电池片进行测试)，并且其具体可以为N型晶硅电池片(即可以对N型晶硅构成的光伏组件进行测试)或者可以为P型晶硅电池片(即可以对P型晶硅构成的光伏组件进行测试)等，本申请对待测光伏组件1中所包含的电池片类型不做任何限定。

烘箱2不仅用于放置待测光伏组件1，并且还能够为待测光伏组件1提供预设温度和预设湿度，其中，预设温度和预设湿度具体为对待测光伏组件1的实际运行环境进行模拟得到的，即通过烘箱2为待测光伏组件1提供与其实际运行环境相似的温度和湿度，以对待测光伏组件1的实际运行环境进行模拟，从而提高测试的可靠性。

在实际测试时，电源3通过导线分别与待测光伏组件1的正、负极相连，以通过电源3为放置在烘箱2内的待测光伏组件1提供电流。通过对待测光伏组件1提供电流，以模拟待测光伏组件1在实际运行环境中的工作情况(在实际运行环境中，待测光伏组件1会吸收太阳光产生电能)，从而为待测光伏组件1的老化测试提供更为严苛的测试条件，以提高老化测试程度和可靠性。

通过烘箱2、电源3为待测光伏组件1提供预设温度、预设湿度和电流，以通过预设温度、预设湿度和电流模拟待测光伏组件1的实际运行环境，并通过预设温度、预设湿度和电流加速待测光伏组件1的老化过程，以缩短老化测试的时间，提高待测光伏组件1老化测试的效率，从而便于快速地确定待测光伏组件1中的封装材料是否适用于实际运行环境，其运行年限能否满足要求。

而且通过烘箱2和电源3可以为待测光伏组件1提供更加严苛的测试环境(使得待测光伏组件1的老化测试不仅包含温度和湿度，还包含电流)，以提高对待测光伏组件1进行老化测试的程度，从而可以提高老化测试结果的可靠性。

另外，由于仅需烘箱2和电源3即可对待测光伏组件1进行老化测试，因此，则可以降低老化测试的复杂程度，减少老化测试所需的设备，降低老化测试的成本。

本申请公开的上述技术方案，利用烘箱为待测光伏组件提供预设温度和预设湿度，并利用电源为待测光伏组件提供电流，通过预设温度、预设湿度以及电流加速对待测光伏组件的老化测试，以缩短对待测光伏组件的老化测试时间，从而提高老化测试效率。由于预设湿度及预设温度为对待测光伏组件的实际运行环境进行模拟得到的，并可以通过所提供的电流模拟待测光伏组件在实际运行环境中的发电状态，因此，可以提高对待测光伏组件进行老化测试的程度和可靠性。而且由于只需烘箱和电源即可对待测光伏组件进行测试，因此，可以降低对待测光伏组件进行老化测试的复杂程度，降低对待测光伏组件进行老化测试的成本。

本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试系统，烘箱2的湿度可调。

在光伏组件老化测试系统中，烘箱2的湿度可调，以通过湿度的调节为待测光伏组件1提供不同且多变的老化测试条件，从而提高光伏组件老化测试系统的适用范围。

而且通过湿度可调的烘箱2可以对待测光伏组件1老化测试过程中的预设湿度进行调节，并利用调节后的预设湿度对待测光伏组件1进行老化测试，以模拟待测光伏组件1在多变环境条件中的老化情况，从而提高对待测光伏组件1进行老化测试的可靠性。

本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试系统，烘箱2的湿度调节范围可以为20％-100％。

当烘箱2的湿度可调时，其湿度调节范围可以为20％-100％，以使得老化测试的过程可以更加接近待测光伏组件1所处的实际运行环境。

另外，在对待测光伏组件1进行测试时，也可以通过增加湿度来加速老化测试过程，以提高测试效率，并提高老化测试程度。

本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试系统，烘箱2的温度调节范围可以为85℃-150℃。

烘箱2的温度可调，并且其温度调节范围具体可以为85℃-150℃，以在高温环境下对待测光伏组件1进行老化测试，从而为待测光伏组件1提供更加严苛的测试条件，以提高老化测试程度和可靠性，并缩短老化测试时间，提高老化测试效率，且为待测光伏组件1提供温度多变的测试环境。

本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试系统，电源3为待测光伏组件1所提供的电流可以为待测光伏组件1的短路电流的N倍，其中，N大于等于1。

在光伏组件老化测试系统中，电源3为待测光伏组件1所提供的电流可以为待测光伏组件1的短路电流的N(N为大于1的整数，具体可以为1-2)倍，以加速老化测试过程，并为待测光伏组件1提供更加严苛的老化测试条件。

在该光伏组件老化测试系统中，若烘箱的预设温度为150℃、预设湿度为100％，电源所提供的电流为待测光伏组件短路电流的1-2倍，则老化测试的时长大约为3天；若烘箱的预设温度、预设湿度及电源的电流均为达到最大，则老化测试的时长最长为15天，由此可以看出，相较于现有需要数千多小时进行老化测试而言，本申请所提供的老化测试系统可以提高老化测试的效率。

本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试系统，烘箱2能够用于放置多个待测光伏组件1，其中，待测光伏组件1内部设置的封装材料不同，封装材料可以包括正面玻璃、封装胶膜、背板。

光伏组件老化测试系统中的烘箱2内可以同时放置多个待测光伏组件1，即可以同时对多个待测光伏组件1进行老化测试，以提高待测光伏组件1老化测试的效率。

其中，待测光伏组件1内部所设置的封装材料(具体包括正面玻璃、封装胶膜、背板)可以不同，以得到不同封装材料构成的待测光伏组件1的老化性能。

其中，在多个待测光伏组件1同时进行老化测试时，具体可以采用控制变量法进行测试，如：多个待测光伏组件1的封装材料中的正面玻璃和封装胶膜相同而背板不同，以测试不同背板构成的待测光伏组件1的老化性能；多个待测光伏组件1的封装材料中的正面玻璃和背板相同而封装胶膜不同，以测试不同封装胶膜构成的待测光伏组件1的老化性能等。

当然，多个待测光伏组件1的各类封装材料(具体指的是正面玻璃、封装胶膜、背板)也可以不同，以分别测试各个待测光伏组件1的老化性能。

另外，在对多个待测光伏组件1进行老化测试时，多个待测光伏组件1之间可以相串联，以使老化测试条件更加贴近待测光伏组件1的实际运行环境，从而提高测试的可靠性。

本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试系统，待测光伏组件1可以包括4-8个光伏电池片。

在光伏组件老化测试系统中，参与老化测试的待测光伏组件1内部可以包括4-8个光伏电池片，即可以采用尺寸比较小的待测光伏组件1参与老化测试，从而减小所需的烘箱2的尺寸，以降低光伏组件老化测试系统所占用的空间，并降低测试成本。

当然，也可以选用包括其他数量光伏电池片的待测光伏组件1参与老化测试，本申请对此不做任何限定。

本申请实施例还提供了一种光伏组件老化测试方法，该方法基于上述任一种光伏组件老化测试系统，具体可以参见图2，其示出了本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试方法的流程图，可以包括：

S11：将待测光伏组件放置在能够提供预设湿度和预设温度的烘箱内；其中，预设湿度、预设温度为对待测光伏组件的实际运行环境进行模拟得到的；

S12：利用电源为放置在烘箱内的待测光伏组件提供电流；

S13：通过预设湿度、预设温度及电流对待测光伏组件进行老化测试。

本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试方法，在通过预设温度对待测光伏组件进行老化测试之前，还可以包括：

利用烘箱对预设温度进行调节，以利用调节后的预设温度对待测光伏组件进行老化测试。

本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试方法，在通过预设湿度对待测光伏组件进行老化测试之前，还可以包括：

利用烘箱对预设湿度进行调节，以利用调节后的预设湿度对待测光伏组件进行老化测试。

本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试方法中相关部分的说明具体可以参见本申请实施例提供的一种光伏组件老化测试系统中对应部分的详细说明，本申请对此不做任何限定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光伏组件老化测试系统，其特征在于，包括：

用于放置待测光伏组件、能够为所述待测光伏组件提供预设湿度和预设温度的烘箱；其中，所述预设湿度、所述预设温度为对所述待测光伏组件的实际运行环境进行模拟得到的；

用于为放置在所述烘箱内的所述待测光伏组件提供电流的电源。

2.根据权利要求1所述的光伏组件老化测试系统，其特征在于，所述烘箱的湿度可调。

3.根据权利要求2所述的光伏组件老化测试系统，其特征在于，所述烘箱的湿度调节范围为20％-100％。

4.根据权利要求1所述的光伏组件老化测试系统，其特征在于，所述烘箱的温度调节范围为85℃-150℃。

5.根据权利要求1所述的光伏组件老化测试系统，其特征在于，所述电源为所述待测光伏组件所提供的电流为所述待测光伏组件的短路电流的N倍，其中，N大于等于1。

6.根据权利要求1所述的光伏组件老化测试系统，其特征在于，所述烘箱内能够用于放置多个所述待测光伏组件，其中，所述待测光伏组件内部设置的封装材料不同，所述封装材料包括正面玻璃、封装胶膜、背板。

7.根据权利要求6所述的光伏组件老化测试系统，其特征在于，所述待测光伏组件包括4-8个光伏电池片。

8.一种光伏组件老化测试方法，其特征在于，基于如权利要求1至7任一项所述的光伏组件老化测试系统，包括：

将待测光伏组件放置在能够提供预设湿度和预设温度的烘箱内；其中，所述预设湿度、所述预设温度为对所述待测光伏组件的实际运行环境进行模拟得到的；

利用电源为放置在所述烘箱内的所述待测光伏组件提供电流；

通过所述预设湿度、所述预设温度及所述电流对所述待测光伏组件进行老化测试。

9.根据权利要求8所述的光伏组件老化测试方法，其特征在于，在通过所述预设温度对所述待测光伏组件进行老化测试之前，还包括：

利用所述烘箱对所述预设温度进行调节，以利用调节后的预设温度对所述待测光伏组件进行老化测试。

10.根据权利要求8所述的光伏组件老化测试方法，其特征在于，在通过预设湿度对所述待测光伏组件进行老化测试之前，还包括：

利用所述烘箱对所述预设湿度进行调节，以利用调节后的预设湿度对所述待测光伏组件进行老化测试。