光伏组件的耐受性能测试方法与流程

本发明涉及光伏组件的性能测试
技术领域：
，特别涉及光伏组件的耐受性能测试方法。
背景技术：
：目前国际标准iec61215:2016文件中的紫外线老化测试序列，属于地面电站光伏组件的认证测试项目之一，测试紫外线地面电站光伏组件内的材料粘接性等性能的影响，但是对于移动光源光伏组件的性能检测并不适用，因为移动光源光伏组件与地面电站光伏组件在应用场景、性能需求等方面具有差异，特别是移动能源光伏组件往往是在移动或运动中使用，而紫外线除了会影响材料的粘接性外，还会造成许多高分子材料，例如pet的机械性能变化，这种变化可以使材料的硬化、脆化等，体现在移动能源产品中，即充电纸、充电包等组件的日常弯折中，可能会出现阻水膜pet层的裂纹而造成阻水膜失效，也可能出现组件内脱层失效，而地面电站光伏组件，一旦安装，其形态即被固定，不存在弯折、运动情形，所以目前国际标准中的测试方法仅是适用于地面电站光伏组件，不能准确测试出移动能源光伏组件所需的紫外耐受性能，故，目前亟需一种能准确测试移动能源光伏组件的紫外耐受性能的方法。技术实现要素：本发明提供了光伏组件的耐受性能测试方法，该光伏组件的耐受性能测试方法对移动能源光伏组件进行测试，可以较准确的测试出移动能源光伏组件的耐受性能。为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：光伏组件的耐受性能测试方法，包括：步骤s101确定所述光伏组件的初始稳定状态，并获取所述光伏组件初始稳定状态下的初态最大功率；步骤s102，对所述光伏组件进行紫外老化；步骤s103，对所述光伏组件进行机械老化；步骤s104，对所述光伏组件进行环境老化；步骤s105，确定所述光伏组件的最终稳定状态，并获取所述光伏组件最终稳定状态下的终态最大功率；步骤s106根据所述初态最大功率和所述终态最大功率计算所述光伏组件的功率衰退率；步骤s107，根据所述功率衰退率分析所述光伏组件的耐受性能。上述光伏组件的耐受性能测试方法，是针对移动能源光伏组件的耐受性能测试，其中，为便于描述，以下将光伏组件的耐受性能测试方法称为测试方法，首先根据步骤s101确定光伏组件的初始稳定状态，并获取光伏组件在初始稳定状态时的初态最大功率，初态最大功率即光伏组件在初始稳定状态时的最大发电功率；然后根据步骤s102对光伏组件进行紫外老化，即紫外线老化，之后在根据步骤s103对光伏组件进行机械老化，即对光伏组件实施一定的机械力，然后接着根据步骤s104对光伏组件进行环境老化，即，环境、气候等因素对光伏组件的老化影响，当对光伏组件进行各种老化之后，再根据步骤s105确定出光伏组件的最终稳定状态，并获得光伏组件在最终稳定状态时的终态最大功率，终态最大功率即光伏组件在最终稳定状态时的最大发电功率，最后，根据步骤s106和步骤s107，可以根据公式：功率衰退率＝(初态最大功率-终态最大功率)/初态最大功率，计算光伏组件的功率衰退率，即，获得根据测试数据得出的光伏组件的功率衰退率，然后根据获得的功率衰退率分析光伏组件的紫外耐受性能，其中，由上述测试方法可知，对光伏组件除了有紫外老化以及环境老化之外，还包括了机械老化，可以更贴近移动能源光伏组件的实际工作状态，对于移动能源光伏组件来说，使用上述测试方法，可以获得更准确的测试数据而进一步获得较准确的测试结果，则，测试结果可以更准确的表征移动能源光伏组件所需的耐受性能，即，上述测试方法可以较准确的测试出移动能源光伏组件的耐受性能。因此，上述光伏组件的耐受性能测试方法对移动能源光伏组件进行测试，可以较准确的测试出移动能源光伏组件的耐受性能。优选地，所述方法还包括：在所述步骤s101之前，获取所述光伏组件的第一图像信息，根据所述第一图像信息判断所述光伏组件的外观是否受损，若所述光伏组件的外观受损，停止测试，若所述光伏组件的外观良好，进入所述步骤s101；在所述步骤s107之后，获取所述光伏组件的第二图像信息，根据所述第二图像信息判断所述光伏组件的外观状况，并获得所述光伏组件的外观状况结果。优选地，所述步骤s102包括：在温度为40～60℃、太阳光辐射强度为800～1000w/m2的条件下对所述光伏组件进行至少两次太阳光辐射，且进行每一次太阳光辐射时，辐射光能为大于或等于20kw·h，且在进行太阳能辐射之后对所述光伏组件的功率进行多次测量并获取当次太阳光辐射后测量得到的最大功率pn，则当|(pn-1-pn)/(pn-1-pn)|＜1％时，确定所述光伏组件达到初始稳定状态，并确定pn为所述初态最大功率，其中，pn-1为所述当次太阳光辐射的前一次太阳光辐射后测量所获得的最大功率，n为大于或等于2的正整数。优选地，所述步骤s103包括：在所述光伏组件的温度为55～65℃的条件下，应用波段为280～400nm、且紫外辐射量为5～4000kwh/m2的紫外线对所述光伏组件进行辐照。优选地，所述紫外线中，波段为280～320nm的紫外线的辐照强度占所述280～400nm波段内的紫外线的总辐照强度的3％～10％，且所述280～400nm波段内的紫外线的总辐照强度小于或等于250w/m2。优选地，所述步骤s104包括：对所述光伏组件施加机械力以使所述光伏组件产生形变或运动。优选地，对所述光伏组件进行所述机械老化的机械老化强度为所述光伏组件的耐受机械强度的0.1～1倍。优选地，所述步骤s106包括：在温度为40～60℃、太阳光辐射强度为800～1000w/m2的条件下对所述光伏组件进行至少两次太阳光辐射，且进行每一次太阳光辐射时，辐射光能为大于20kw·h，且在进行太阳能辐射之后对所述光伏组件的功率进行多次测量并获取当次太阳光辐射后测量得到的最大功率pm，则当|(pm-1-pm)/(pm-1-pm)|＜1％时，确定所述光伏组件达到最终稳定状态，并确定pm为所述终态最大功率，其中，pm-1为所述当次太阳光辐射的前一次太阳光辐射后测量所获得的最大功率，m为大于或等于2的正整数。优选地，所述环境老化包括热循环老化、湿冻老化和湿热老化中的至少一种；优选地，所述热循环老化包括：在第一预设时间范围内，在-45℃～90℃内按第一温度变化规律调节所述光伏组件所处的环境温度；所述湿冻老化包括：在第二预设时间范围内，在-45℃～90℃内按第二温度变化规律调节所述光伏组件所处的环境温度；所述湿热老化包括：在第三预设时间范围内，保持所述光伏组件所处的环境条件为温度为80℃～90℃，且相对湿度为80％rh～90％rh。附图说明图1为本发明实施例提供的光伏组件的耐受性能测试方法的流程示意图；图2为本发明实施例提供的热循环老化的温度变化曲线示意图；图3为本发明实施例提供的湿热老化的温度变化曲线示意图。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。请参考图1，本发明实施例提供的一种光伏组件的耐受性能测试方法，包括：步骤s101，确定光伏组件的初始稳定状态，并获取光伏组件初始稳定状态下的初态最大功率；步骤s102，对光伏组件进行紫外老化；步骤s103，对光伏组件进行机械老化；步骤s104，对所述光伏组件进行环境老化；步骤s105，确定光伏组件的最终稳定状态，并获取光伏组件最终稳定状态下的终态最大功率；步骤s106，根据初态最大功率和终态最大功率计算所述光伏组件的功率衰退率；步骤s107，根据功率衰退率分析光伏组件的耐受性能。上述光伏组件的耐受性能测试方法，是针对移动能源光伏组件的耐受性能测试，其中，为便于描述，以下将光伏组件的耐受性能测试方法称为测试方法，首先根据步骤s101确定光伏组件的初始稳定状态，并获取光伏组件在初始稳定状态时的初态最大功率，初态最大功率即光伏组件在初始稳定状态时的最大发电功率；然后根据步骤s102对光伏组件进行紫外老化，即紫外线老化，之后在根据步骤s103对光伏组件进行机械老化，即对光伏组件实施一定的机械力，然后接着根据步骤s104对光伏组件进行环境老化，即，环境、气候等因素对光伏组件的老化影响，当对光伏组件进行各种老化之后，再根据步骤s105确定出光伏组件的最终稳定状态，并获得光伏组件在最终稳定状态时的终态最大功率，终态最大功率即光伏组件在最终稳定状态时的最大发电功率，最后，根据步骤s106和步骤s107，可以根据公式：功率衰退率＝(初态最大功率-终态最大功率)/初态最大功率，计算光伏组件的功率衰退率，即，获得根据测试数据得出的光伏组件的功率衰退率，然后根据获得的功率衰退率分析光伏组件的耐受性能，其中，由上述测试方法可知，对光伏组件除了有紫外老化以及环境老化之外，还包括了机械老化，可以更贴近移动能源光伏组件的实际工作状态，对于移动能源光伏组件来说，使用上述测试方法，可以获得更准确的测试数据而进一步获得较准确的测试结果，则，测试结果可以更准确的表征移动能源光伏组件的紫外耐受性能，即，上述测试方法可以较准确的测试出移动能源光伏组件的紫外耐受性能。则，测试人员根据以上述测试方法获得的测试结果准确地判断移动能源光伏组件是否满足自己制定的测试标准。例如，测试人员的测试标准可以根据自己对移动能源产品的耐受性能设计制定一个要求，可以规定一个标准功率衰退率，其中，标准功率衰退率可以为0～30％，优选地，标准功率衰退率可以选定为10％，则，测试人员可以根据应用上述测试方法所得的测试结果与自己制定的测试标准比对，即，如果测试所得的功率衰退率小于10％，则光伏组件满足测试人员设定的耐受性能要求；如果，测试的功率衰退率大于或等于10％，则，光伏组件为没有通过测试，即光伏组件未达到测试人员设定的耐受性能要求。因此，上述光伏组件的耐受性能测试方法对移动能源光伏组件进行测试，可以较准确的测试出移动能源光伏组件的耐受性能。具体地，上述测试方法还包括：在步骤s101之前，获取光伏组件的第一图像信息，根据第一图像信息判断光伏组件的外观是否受损，若光伏组件的外观受损，停止测试，若光伏组件的外观良好，进入步骤s101；即，在对光伏组件进行性能测试之前先对光伏组件进行一个外观检查，确定待测试的光伏组件是否有外观损坏，如果有外观损坏，且光伏组件的外观受损比较严重以致影响光伏组件的应用，则该光伏组件产品不合格，没有必要进行耐受性能测试，不进行耐受性能测试，节约测试成本。如果光伏组件没有受到外观损坏，或者是损坏的程度在光伏组件外观设计标准可接受的不良损坏范围内，即，轻微的损坏，不影响光伏组件的耐受性能的损坏，则进入下一步骤对光伏组件进行测试。在步骤s107之后，获取光伏组件的第二图像信息，根据第二图像信息判断光伏组件的外观状况，并获得光伏组件的外观状况结果。由此，可以在获取光伏组件的耐受性能之后，获取光伏组件的外观状况结果，对光伏组件产品的总体性能更全面的测试，获取光伏组件的更全面的性能指数。由上述可以，对光伏组件增加了外观状况的检查之后，可以获得光伏组件更多的性能信息，则根据获得的光伏组件的耐受性能测试结果结合光伏组件的外观状况结果，对光伏组件产品有更全面的性能了解，例如，测试人员的测试标准可以增加对外观状况的要求，例如，可以规定一个标准功率衰退率，和一个外观设计标准可接受范围，其中，标准功率衰退率可以选定为10％，则，测试人员可以根据应用上述测试方法所得的测试结果与自己制定的测试标准比对，即，如果测试所得的功率衰退率小于10％，且光伏组件的外观状态在外观设计标准可接受的范围内，即，光伏组件受到损坏，且受到的损坏在外观设计标准的可接受范围内，即视为光伏组件的外观状态在外观设计标准的可接受范围内，则光伏组件满足测试人员的要求；如果，测试的功率衰退率大于或等于10％，或光伏组件外观状态不在外观设计标准可接受范围内，则，光伏组件为没有通过测试，即光伏组件达到测试人员的要求。其中，上述测试方法中，步骤s102具体包括：在温度为40～60℃、太阳光辐射强度为800～1000w/m2的条件下对光伏组件进行至少两次太阳光辐射，且进行每一次太阳光辐射时，辐射光能为大于或等于20kw·h，优选地，辐射光能可以为20kw·h、22kw·h或其它数量，本实施例不做局限，其中，本实施例中上述的太阳光可以使实际的太阳光，也可以是应用ccc级的太阳模拟器所发出的等同于太阳光的模拟太阳光，或者是其他的太阳模拟器所发出的等同于太阳光的模拟太阳光，在进行太阳能辐射之后对光伏组件的功率进行多次测量并获取当次太阳光辐射后测量得到的最大功率pn，且当次太阳光辐射的前一次太阳光辐射后测量所获得的最大功率为pn-1，则当|(pn-1-pn)/(pn-1-pn)|＜1％时，确定光伏组件达到初始稳定状态，并确定pn为初态最大功率，其中，n为大于或等于2的正整数，其中，在进行太阳能辐射之后对光伏组件的功率进行测量时，在标准测量条件下进行测量可以获得更准确的测量数据，且标准测量条件为环境温度为25℃，采用am1.5光谱，并以1000w/m2辐照强度的光进行照射。上述步骤s103具体包括：在光伏组件的温度为55～65℃的条件下，优选地，可以选60℃，应用波段为280～400nm、且紫外辐射量为5～4000kwh/m2的紫外线对光伏组件进行辐照。具体地，上述步骤s103中使用的紫外线中，波段为280～320nm的紫外线的辐照强度占280～400nm波段内的紫外线的总辐照强度的3％～10％，且280～400nm波段内的紫外线的总辐照强度小于或等于250w/m2。具体地，上述步骤s103中，光伏组件的紫外辐射量根据光伏组件预计使用寿命确定。其中，光伏组件的紫外辐射量可以参考下列表1中的光伏组件的预计使用寿命与紫外辐射量的关系进行选择，例如，光伏组件的预计使用寿命为1年，则可以选择对光伏组件的紫外辐射量为15kwh/m2。表1光伏组件的预计使用寿命与紫外辐射量的对应关系表预计使用寿命1年3年5年(推荐)紫外辐射量15kwh/m245kwh/m275kwh/m2需要说明的是，光伏组件的紫外辐射量也可以根据光伏组件预计使用寿命有其他的选择规律或选择方式，本实施例不做局限。具体地，上述测试方法中的步骤s104具体包括：对光伏组件施加机械力以使光伏组件产生形变或运动。移动能源光伏组件产品中，一般使用环境是存在一定的运动，或受力等，例如，充电纸、充电包，即将光伏组件设计在可以移动、弯折使用的产品中，以充电包来说，可以将光伏组件设计在包的外表面，尤其具有翻盖的包，包的盖子需要翻折，所以，在翻盖处的光伏组件会被弯折，则，在上述步骤s104中，具体地，机械力可以是使光伏组件弯折的外力，使光伏组件弯折变形，以模拟移动能源光伏组件的实际工作状态，有利于提高测试数据的准确度。需要说明的是，上述机械力可以是使光伏组件产生一定的形变和/或运动的外力，可以达到模拟光伏组件的工作状态的效果即可，本实施例不做局限。具体地，上述对光伏组件进行机械老化的机械老化强度为光伏组件的耐受机械强度的0.1～1倍。即，在对光伏组件施加一定量的机械力时，需要保证在单次施加的机械力不能过大，即，不可以一次就把光伏组件损坏，且施加的量以及施加的时间也需要适当，也就是说，要在光伏组件的耐受机械强度的承受范围之内，进行多次机械力的施加，也是模拟合理的光伏组件产品的使用环境。更具体地，机械老化强度可以为光伏组件的耐受机械强度的1倍。另外，施加于光伏组件的机械力呈周期性或非周期性。即，对光伏组件进行施加机械力时，可以是呈周期性且有规律的施加一定量的机械力，也可以是没有规律的施加一定量的机械力，本实施例不做局限。具体地，上述测试方法的步骤s105具体包括：在温度为40～60℃、太阳光辐射强度为800～1000w/m2的条件下对光伏组件进行至少两次太阳光辐射，且进行每一次太阳光辐射时，辐射光能为大于20kw·h，优选地，辐射光能可以为20kw·h、22kw·h或其它数量，本实施例不做局限，其中，本实施例中上述的太阳光可以是实际的太阳光，也可以是应用ccc级的太阳模拟器所发出的等同于太阳光的模拟太阳光，或者是其他的太阳模拟器所发出的等同于太阳光的模拟太阳光，在进行太阳能辐射之后对光伏组件的功率进行多次测量并获取当次太阳光辐射后测量得到的最大功率pm，且当次太阳光辐射的前一次太阳光辐射后测量所获得的最大功率为pm-1，则当|(pm-1-pm)/(pm-1-pm)|＜1％时，确定光伏组件达到最终稳定状态，并确定pm为终态最大功率，其中，m为大于或等于2的正整数，其中，在进行太阳能辐射之后对光伏组件的功率进行测量时，在标准测量条件下进行测量可以获得更准确的测量数据，且标准测量条件为环境温度为25℃，采用am1.5光谱，并以1000w/m2辐照强度的光进行照射。具体地，上述测试方法的步骤s104中，对光伏组件进行环境老化。在对光伏组件进行紫外老化以及机械老化之后，再对光伏组件进行环境老化，可以更加贴近光伏组件的实际工作环境状态，使后续步骤中获得的数据更能体现光伏组件的实际性能，有利于使测试结果更加真切的反映光伏组件的紫外耐受性能，有利于提高上述测试方法的准确性。其中，具体地，环境老化可以包括热循环老化、湿冻老化和湿热老化中的至少一种。即，对光伏组件的环境老化可以是对光伏组件进行热循环老化、湿冻老化或湿热老化中的一种，也可以是对光伏组件进行热循环老化、湿冻老化和湿热老化中的任意两种，或者也可以是对光伏组件依次进行热循环老化、湿冻老化和湿热老化，可以根据需求进行选择，本实施例不做限定。其中，上述热循环老化具体包括：在第一预设时间范围内，在-45℃～90℃内按第一温度变化规律调节光伏组件所处的环境温度。其中，作为热循环老化的一种实施方式，第一预设时间范围可以是50～3000小时(h)，优选地，可以设置第一预设时间为100h，即在100h内对光伏组件所处的环境进行温度调节，且可以选择在-40℃～85℃之间按如图2中所示的温度随时间的变化曲线调节温度以实现上述热循环老化，即，对光伏组件所处的环境进行温度调节的第一温度变化规律如图2中的曲线所示，其中，起始温度为25℃，然后调节温度，随着时间的延续，在t1时间段内按100℃/h的温度变化速率进行降温，使光伏组件的环境温度达到-40℃时，停止调节并在t2时间短内保持光伏组件的环境温度为-40℃，然后接着升高温度，使光伏组件的环境温度在t3时间短内按100℃/h的温度变化速率升高，等光伏组件的环境温度达到85℃时，停止温度调节，并在t4时间段内保持光伏组件的环境温度为85℃，随后接着进行降温，在t5时间段内使光伏组件的环境温度在85℃按100℃/h的温度变化速率下降直至25℃，则上述热循环老化的温度变化的一个循环周期完成，随着时间的延续，光伏组件的环境温度依照上述热循环老化的温度变化循环周期进行变化直至时间到达100h。具体地，上述热循环老化中，t1、t2、t3、t4和t5的总和小于100h，优选地，t1、t2、t3、t4和t5的总和可以为6h。需要说明的是，t1、t2、t3、t4和t5的总和也可以是其他数量，本实施例不做局限。上述湿冻老化具体包括：在第二预设时间范围内，在-45℃～90℃内按第二温度变化规律调节光伏组件所处的环境温度。其中，作为湿冻老化的一种实施方式，第一预设时间范围可以是50～3000小时(h)，优选地，可以设置第二预设时间为100h，即在100h内对光伏组件所处的环境进行温度调节，且可以选择在-40℃～85℃之间按如图2中所示的温度随时间的变化曲线调节温度以实现上述湿冻老化，即，对光伏组件所处的环境进行温度调节的第二温度变化规律如图3中的曲线所示，其中，起始温度为25℃，然后调节温度，随着时间的延续，在t1时间段内按100℃/h的温度变化速率进行升温，使光伏组件的环境温度达到85℃时，停止调节并在t2时间短内保持光伏组件的环境温度为85℃，且在t2时间段内保持光伏组件的环境湿度为(85±5)％rh，接着调节温度，在t3时间段内按100℃/h的温度变化速率进行降温，使光伏组件的环境温度达到0℃，然后接着在t4时间段内按200℃/h的温度变化速率进行降温，使光伏组件的环境温度达到-40℃，停止调节温度，并在t5时间段内保持-40℃，之后接着调节温度，在t6时间段内按200℃/h的温度变化速率进行升温，使光伏组件的环境温度达到0℃，然后接着在t7时间段内按100℃/h的温度变化速率进行升温，直至光伏组件的环境温度达到25℃，则上述湿冻老化中温度变化的一个循环周期完成，随着时间的延续，光伏组件的环境温度依照上述湿冻老化的温度变化循环周期进行变化直至时间到达100h。其中，上述湿冻老化中，t1、t2、t3、t4、t5、t6和t7的总和小于100h，优选地，t1、t2、t3、t4、t5、t6和t7的总和可以为24h。需要说明的是，t1、t2、t3、t4、t5、t6和t7的总和也可以是其他数量，本实施例不做局限。上述湿热老化具体包括：在第三预设时间范围内，保持光伏组件所处的环境条件为温度为80℃～90℃，且相对湿度为80％rh～90％rh。其中，作为湿热老化的一种实施方式，第三预设时间范围可以是50～3000小时(h)，优选地，可以设置第三预设时间为100h，即，使光伏组件在环境温度为85℃，且环境湿度为85％rh的环境中持续100h以完成湿热老化。具体地，在对光伏组件分别进行上述热循环老化、湿冻老化和湿热老化时，对温度控制的温控精度为±2℃，且在进行上述湿冻老化和湿热老化时，相对湿度的湿度控制精度为±5％，其中，对温度以及湿度的控制精度要求较高，可以有效提高测试数据的精确度以及准确度。显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。当前第1页12