CN203554385U

CN203554385U - 光伏组件热循环测试辅助装置和光伏组件热循环测试***

Info

Publication number: CN203554385U
Application number: CN201320703897.5U
Authority: CN
Inventors: 白恒虎
Original assignee: Yingli Energy China Co Ltd
Current assignee: Yingli Energy China Co Ltd
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2023-11-07

Abstract

本实用新型提供了一种光伏组件热循环测试辅助装置和光伏组件热循环测试***。光伏组件热循环测试辅助装置包括：测试电源；开关元件，与测试电源和被测试光伏组件串联设置在测试回路中；温度采集元件，设置在被测试光伏组件处，用于采集被测试光伏组件的实际温度；控制器，与温度采集元件和开关元件连接，用于将实际温度与设定温度进行比较并控制开关元件的工作状态；信号采集记录仪，串联设置在测试回路中，用于记录测试回路中的电流值。由于测试回路中没有设置其他用电设备，因而减少了阻抗干扰和能量损失，从而保证了光伏组件热循环测试辅助装置的测试准确性和使用可靠性。同时本实用新型中的光伏组件热循环测试辅助装置具有结构简单的特点。

Description

光伏组件热循环测试辅助装置和光伏组件热循环测试***

技术领域

本实用新型涉及光伏组件检测技术领域，更具体地，涉及一种光伏组件热循环测试辅助装置和光伏组件热循环测试***。

背景技术

光伏发电是将太阳能直接转化为电能的一种发电方式，因其具有节能环保、无污染等特点，因而在人们生产生活的各个方面得到广泛的应用。光伏组件是实现光伏发电的重要组成部分之一，由于光伏组件需要在户外长期使用，因而光伏组件会受到户外天气环境的影响。为了保证光伏组件的使用稳定性，因而需要对光伏组件进行电性能和热性能的测试（也就是热循环测试），以保证光伏组件在不同气候条件下都能具有稳定的发电性能。

现有技术中的光伏组件热循环测试辅助装置包括恒流温控电源、两个水泥电阻和记录仪，恒流温控电源的正负极分别与被测试光伏组件的正负极相连，恒流温控电源与被测试光伏组件之间串联两个水泥电阻，每个水泥电阻的两端均与记录仪连接。恒流温控电源可以在25℃以上将恒流稳压加载在被测试光伏组件的两端，同时，记录仪通过采集水泥电阻两端的电压以测试并记录回路中的电流值，从而使工作人员能够根据该电流值判断光伏组件工作状态是否正常。

由于在光伏组件热循环测试辅助装置内串联设置有水泥电阻，因而回路工作时水泥电阻因具有阻抗而发热，从而导致其电性能随温度而变化、影响其使用寿命、甚至烧坏，进而导致测试得到的实验数据和实验结果失真，使光伏组件热循环测试辅助装置存在检测精度低的问题。

相关术语解释：

光伏组件：把光能转化成电能的模组。

热循环测试：在密闭的腔室内，使光伏组件的温度在负40摄氏度到85摄氏度之间循环，最高和最低温度之间温度变化的速率不超过每小时100摄氏度。在每个极端温度下，应保证该温度稳定保持至少10分钟。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种光伏组件热循环测试辅助装置和光伏组件热循环测试***，以解决现有技术中光伏组件热循环测试辅助装置存在检测精度低的问题。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供了一种光伏组件热循环测试辅助装置，包括：测试电源；开关元件，与测试电源和被测试光伏组件串联设置在测试回路中；温度采集元件，设置在被测试光伏组件处，用于采集被测试光伏组件的实际温度；控制器，与温度采集元件和开关元件连接，用于将实际温度与设定温度进行比较并控制开关元件的工作状态；信号采集记录仪，串联设置在测试回路中，用于记录测试回路中的电流值。

进一步地，信号采集记录仪与温度采集元件连接，用于记录被测试光伏组件的实际温度。

进一步地，温度采集元件为两个，两个温度采集元件的第一端均与被测试光伏组件连接，两个温度采集元件中的一个温度采集元件的第二端与控制器连接，两个温度采集元件中的另一个温度采集元件的第二端与信号采集记录仪连接。

进一步地，温度采集元件为热电偶。

进一步地，开关元件为电磁继电器。

进一步地，测试电源为直流电源。

进一步地，控制器为温度控制器。

进一步地，光伏组件热循环测试辅助装置还包括供电电源，供电电源与测试电源和/或控制器连接。

进一步地，光伏组件热循环测试辅助装置还包括计数元件，计数元件与控制器连接，用于记录开关元件的闭合次数、并在闭合次数达到预设值时使控制器控制开关元件常开。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种光伏组件热循环测试***，包括环境试验箱、被测试光伏组件和光伏组件热循环测试辅助装置，被测试光伏组件设置在环境试验箱的内部，光伏组件热循环测试辅助装置是上述的光伏组件热循环测试辅助装置。

本实用新型中的开关元件、测试电源、被测试光伏组件和信号采集记录仪串联设置在测试回路中，温度采集元件设置在被测试光伏组件处，用于采集被测试光伏组件的实际温度，控制器与温度采集元件和开关元件连接，用于将实际温度与设定温度进行比较并控制开关元件的工作状态，信号采集记录仪用于记录测试回路中的电流值。使用本实用新型中的光伏组件热循环测试辅助装置时，温度采集元件采集被测试光伏组件的实际温度，并将该实际温度发送给控制器，控制器将该实际温度与设定温度进行比较，从而控制开关元件断开或闭合。当开关元件闭合时测试回路连通，测试电源给被测试光伏组件供电，并由信号采集记录仪采集测试回路中的电流值，从而使工作人员能够根据该电流值判断被测试光伏组件的工作状态是否正常。由于测试回路中没有设置其他用电设备，因而减少了阻抗干扰和能量损失，从而保证了光伏组件热循环测试辅助装置的测试准确性和使用可靠性。同时，本实用新型中的光伏组件热循环测试辅助装置具有结构简单、制造成本低的特点。

附图说明

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

图1示意性示出了本实用新型中的光伏组件热循环辅助装置中各部件的连接关系示意图。

图中附图标记：10、测试电源；20、开关元件；30、被测试光伏组件；40、温度采集元件；50、控制器；60、信号采集记录仪；70、供电电源。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

作为本实用新型的第一个方面，提供了一种光伏组件热循环测试辅助装置。如图1所示，光伏组件热循环测试辅助装置包括测试电源10、开关元件20、温度采集元件40、控制器50和信号采集记录仪60。其中，开关元件20、测试电源10、被测试光伏组件30和信号采集记录仪60串联设置测试回路中；温度采集元件40设置在被测试光伏组件30处，用于采集被测试光伏组件30的实际温度；控制器50与温度采集元件40和开关元件20连接，用于将实际温度与设定温度进行比较并控制开关元件20的工作状态；信号采集记录仪60用于记录测试回路中的电流值。

使用本实用新型中的光伏组件热循环测试辅助装置时，温度采集元件40采集被测试光伏组件30的实际温度，并将该实际温度发送给控制器50，控制器50将该实际温度与设定温度进行比较，从而控制开关元件20断开或闭合。当开关元件20闭合时，测试回路导通，测试电源10给被测试光伏组件30供电，并由信号采集记录仪60采集测试回路中的电流值，从而使工作人员能够根据该电流值判断被测试光伏组件30的工作状态是否正常。由于测试回路中没有设置其他用电设备，因而减少了阻抗干扰和能量损失，从而保证了光伏组件热循环测试辅助装置的测试准确性和使用可靠性。同时，本实用新型中的光伏组件热循环测试辅助装置具有结构简单、制造成本低的特点。

如图1所示的实施例中，信号采集记录仪60与温度采集元件40连接，用于记录被测试光伏组件30的实际温度。由于信号采集记录仪60可记录被测试光伏组件30的实际温度，因而便于工作人员查询被测试光伏组件30的温度性能参数，从而使工作人员能够更全面地对被测试光伏组件30进行监测，进而提高了光伏组件热循环测试辅助装置的使用可靠性。

如图1所示的实施例中，温度采集元件40为两个，两个温度采集元件40的第一端均与被测试光伏组件30连接，两个温度采集元件40中的一个温度采集元件40的第二端与控制器50连接，两个温度采集元件40中的另一个温度采集元件40的第二端与信号采集记录仪60连接。由于设置有两个温度采集元件40，因而一个温度采集元件40主要用于将采集到的实际温度发送给控制器50、另一个温度采集元件40主要用于将采集到的实际温度发送信号采集记录仪60，这样温度采集元件40能够更好地与两个部件连接，避免信号之间的干扰，从而保证了光伏组件热循环测试辅助装置的使用可靠性和测试稳定性。

本实用新型中的光伏组件热循环测试辅助装置还包括供电电源70，供电电源70与测试电源10和/或控制器50连接。优选地，供电电源70为交流电源。进一步地，供电电源70为220伏的交流电源。由于设置有供电电源70，因而保证了控制器50和/或测试电源10的用电可靠性，从而保证了光伏组件热循环测试辅助装置的使用可靠性。如图1所示的实施例中，控制器50的输入端和测试电源10的输入端分别与供电电源70的输出端连接。

本实用新型中的测试电源10为直流电源。由于测试电源10为直流电源，因而保证了测试测试回路中电流的稳定性，从而便于工作人员检测被测试光伏组件30的工作状态是否正常，进而提高了光伏组件热循环测试辅助装置的工作稳定性和使用可靠性。优选地，测试电源10的电流值大小可调节。工作人员可以根据测试情况，调节测试电源10的电流输出值的大小，从而满足不同被测试光伏组件30的测试要求。

本实用新型中的开关元件20为电磁继电器。如图1所示的实施例中，测试电源10的输出端通过电磁继电器与被测试光伏组件30的正负极连接。当电磁继电器闭合时，测试回路导通，测试电源10向被测试光伏组件30供电；当电磁继电器断开时，测试回路断开，被测试光伏组件30无法获取测试电源10提供的电流。

本实用新型中的控制器50为温度控制器。工作人员可以手动改写温度控制器的参数，例如上述的设定温度值。如图1所示的实施例中，温度控制器（控制器50）的输出端与电磁继电器（开关元件20）的输入端连接，当温度控制器发出工作信号时，电磁继电器闭合，使测试电源10向被测试光伏组件30供电；当温度控制器不发送工作信号时，电磁继电器断开，被测试光伏组件30无法获取测试电源10提供的电流。

本实用新型中的温度采集元件40为热电偶。由于热电偶具有测量精度高、响应快、耐温性能好的特点，因而保证了被测试光伏组件30的测温准确性，从而提高了光伏组件热循环测试辅助装置的使用可靠性。如图1所示的实施例中，热电偶的一端焊接在被测试光伏组件30的表面的中心位置处，热电偶的另一端与温度控制器的信号输入端和/或信号采集记录仪60的信号输入端连接。

本实用新型中的光伏组件热循环测试辅助装置还包括计数元件，计数元件与控制器50连接，用于记录开关元件20的闭合次数、并在闭合次数达到预设值时使控制器50控制开关元件20常开。由于计数元件可以在闭合次数达到预设值时使控制器50控制开关元件20常开，因而当测试循环到预设次数时，开关元件20在控制器50的作用下保持断开状态，以使被测试光伏组件30无法获取测试电源10提供的电流，从而完成测试。优选地，计数元件为计数器。当然，计数元件还可以是控制器50中的内置计数芯片等。

作为本实用新型的第二个方面，提供了一种光伏组件热循环测试***。光伏组件热循环测试***包括环境试验箱、被测试光伏组件30和上述的光伏组件热循环测试辅助装置，被测试光伏组件30设置在环境试验箱的内部。优选地，光伏组件热循环测试辅助装置设置在环境试验箱的外部。由于采用本实用新型中的光伏组件热循环测试***进行测试，因而保证了测试精度、减小了测量误差，从而提高了光伏组件的成品质量、减少了生产浪费、提高了企业的经济效益。

在使用本实用新型中的光伏组件热循环测试***时，应按照IEC61215标准（即是设计鉴定和定型地面用晶体硅光伏组件的标准，该标准包括了温度、湿度、光照、外界机械力、撞击等多种环境模拟试验，其中10.11项实验为热循环试验）10.11热循环试验要求进行测试。测试内容如下：

1.被测试光伏组件30应处于环境试验箱内的密闭腔室内；

2.环境试验箱内温度调节，以使被测试光伏组件30的温度在负40摄氏度到85摄氏度之间循环，最高和最低温度之间温度变化的速率不超过每小时100摄氏度。在每个极端温度下，应保证该温度稳定保持至少10分钟；

3.要求被测试光伏组件30应做200次热循环测试；

4.在测试时，应在被测试光伏组件30的两极施加等于标准测试条件下最大功率点电流±2%的电流；

5.仅在被测试光伏组件30的温度超过25℃时保持该电流输入，当被测试光伏组件30的温度低于25℃时停止提供电流。

本实用新型中的光伏组件热循环测试周期大约为1000小时，且为24小时不间断测试。本实用新型中的光伏组件热循环测试***具有自动采集、自动控制、无需工装人员手动切换状态的特点，从而保证了光伏组件热循环测试***的自动化程度，减轻了工作人员的劳动强度。

Claims

1.一种光伏组件热循环测试辅助装置，其特征在于，包括：

测试电源（10）；

开关元件（20），与所述测试电源（10）和被测试光伏组件（30）串联设置在测试回路中；

温度采集元件（40），设置在所述被测试光伏组件（30）处，用于采集所述被测试光伏组件（30）的实际温度；

控制器（50），与所述温度采集元件（40）和所述开关元件（20）连接，用于将所述实际温度与设定温度进行比较并控制所述开关元件（20）的工作状态；

信号采集记录仪（60），串联设置在所述测试回路中，用于记录所述测试回路中的电流值。

2.根据权利要求1所述的光伏组件热循环测试辅助装置，其特征在于，所述信号采集记录仪（60）与所述温度采集元件（40）连接，用于记录所述被测试光伏组件（30）的所述实际温度。

3.根据权利要求2所述的光伏组件热循环测试辅助装置，其特征在于，所述温度采集元件（40）为两个，两个所述温度采集元件（40）的第一端均与所述被测试光伏组件（30）连接，两个所述温度采集元件（40）中的一个所述温度采集元件（40）的第二端与所述控制器（50）连接，两个所述温度采集元件（40）中的另一个所述温度采集元件（40）的第二端与所述信号采集记录仪（60）连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光伏组件热循环测试辅助装置，其特征在于，所述温度采集元件（40）为热电偶。

5.根据权利要求1所述的光伏组件热循环测试辅助装置，其特征在于，所述开关元件（20）为电磁继电器。

6.根据权利要求1所述的光伏组件热循环测试辅助装置，其特征在于，所述测试电源（10）为直流电源。

7.根据权利要求1所述的光伏组件热循环测试辅助装置，其特征在于，所述控制器（50）为温度控制器。

8.根据权利要求1所述的光伏组件热循环测试辅助装置，其特征在于，所述光伏组件热循环测试辅助装置还包括供电电源（70），所述供电电源（70）与所述测试电源（10）和/或所述控制器（50）连接。

9.根据权利要求1所述的光伏组件热循环测试辅助装置，其特征在于，所述光伏组件热循环测试辅助装置还包括计数元件，所述计数元件与所述控制器（50）连接，用于记录所述开关元件（20）的闭合次数、并在所述闭合次数达到预设值时使所述控制器（50）控制所述开关元件（20）常开。

10.一种光伏组件热循环测试***，包括环境试验箱、被测试光伏组件（30）和光伏组件热循环测试辅助装置，所述被测试光伏组件（30）设置在所述环境试验箱的内部，其特征在于，所述光伏组件热循环测试辅助装置是权利要求1至9中任一项所述的光伏组件热循环测试辅助装置。