光伏组件温度系数测试方法与流程

1.本技术涉及光伏组件测试技术领域，特别是涉及一种光伏组件温度系数测试方法。


背景技术：

2.太阳能电池是一种利用光电转换原理使太阳的辐射光通过半导体物质转变为电能的一种器件，其主要成分硅是地球上最多元素，加之太阳能是取之不竭的，所以太阳能电池是一种有广阔发展前途的绿色新型能源。
3.目前多个太阳能电池片需要经过一系列焊接封装工艺制作成光伏组件才能有效的发电。光伏组件作为产品在投入市场前需要经过一系列的测试来证明产品的可靠性，或是取得相关的产品认证。如光伏组件可靠性测试分为性能测试、环境测试、力学测试、安规测试等等，本次发明涉及的是一种用于光伏组件温度系数测试的方法。
4.参照ice 60891：2009标准4.4条款，光伏组件温度系数测试中需要满足测试温度跨度大于或等于30℃，各测试点的温度均匀性为
±
2℃。然而现有的测试方法在满足各测试点温度均匀性为
±
2℃的条件下，测试温度跨度不能满足大于或者等于30℃的要求。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种光伏组件温度系数测试方法，能够实现在满足各测试点温度均匀性为
±
2℃的条件下，测试温度跨度大于或者等于30℃的要求的效果。
6.为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种光伏组件温度系数测试方法，包括如下步骤：步骤s11、确定待测光伏组件上温度测试点的位置，并对所述光伏组件的所述温度测试点的位置进行保温，所述温度测试点包括至少一个红外温度探头测试点和至少一个热电偶温度测试点；步骤s12、将步骤s11得到的所述光伏组件放置在环境试验箱中进行加热，使所述光伏组件的温度达到目标温度；步骤s13、将所述光伏组件从所述环境试验箱中取出，停止对所述红外温度探头测试点的保温，并将红外温度探头放置在所述红外探头温度测试点；继续对所述热电偶温度测试点进行保温，并将热电偶放置在所述热电偶温度测试点；步骤s14，当所述红外温度探头和所述热电偶显示的温度的差值小于预设值时，停止对所述热电偶温度测试点保温；之后，随着所述光伏组件温度的降低，在预设温度间隔下测试所述光伏组件的i-v特性数值。
7.作为可选的方案，还包括步骤s15、对步骤s14得到的测试数据进行最小二乘法拟合，以得出所述光伏组件的电性能参数与温度之间的关系。
8.作为可选的方案，所述红外温度探头测试点的数量为一个，所述热电偶温度测试点的数量为三个。
9.作为可选的方案，所述步骤s11中对所述光伏组件的所述温度测试点的位置进行保温包括：在所述温度测试点处覆盖保温棉。
10.作为可选的方案，所述步骤s13包括：步骤s131，选取一个红外温度探头和三个热
电偶分别对各自的温度测试点进行温度测试；步骤s132，取下由所述红外温度探头对应的温度测试点处的保温棉，并且将三个所述热电偶分别放入到各自对应的温度测试点处的保温棉的下方。
11.作为可选的方案，当所述红外温度探头和所述热电偶显示的温度的差值小于2℃时，取下覆盖3个所述热电偶的保温棉。
12.作为可选的方案，步骤s14中，当所述光伏组件的温度降低至30℃后，停止闪光测试。
13.作为可选的方案，所述预设温度间隔为5℃。
14.作为可选的方案，所述步骤s12中的所述目标温度设置为80-90℃。
15.作为可选的方案，所述步骤s12中所述光伏组件在所述目标温度设置为80-90℃的环境下保持升温50-60min。
16.与现有技术相比，本公开的实施例至少具有以下优点：
17.在光伏组件温度系数测试时采用红外温度探头和热电偶分别对不同位置测试点进行温度检测，根据红外温度探头和热电偶的特点，在确定红外温度测试点和热电偶温度测试点的位置之后，对红外温度测试点和热电偶温度测试点的位置进行保温，之后将光伏组件放入环境试验箱中升温至预设温度，之后将光伏组件从环境试验箱中取出后，停止对红外温度探头测试点的保温并将红外温度探头放置在红外探头温度测试点；继续对热电偶温度测试点进行保温，并将热电偶放置在热电偶温度测试点。由于对热电偶采取了保温措施，热电偶可以快速地、在光伏组件温度较高时显示出光伏组件的实际温度，也即在温度较高时，红外温度探头和热电偶测试的各个测试点的温度差值即可达到标准要求，从而在光伏组件温度较高时即可开始i-v特性数值测试，从而满足测试温度跨度需要达到30℃的要求。
18.采用本公开实施例提供的测试方法，不需要全部的温度探头都采用红外温度探头，能够降低测试成本。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本技术实施例中一种光伏组件温度系数测试方法的流程示意图一；
21.图2是现有技术中ice 60891标准规范中规定的温度测试点位置示意图；
22.图3是本技术实施例中光伏组件背面覆盖保温棉的示意图；
23.图4是本技术实施例中光伏组件背面相应温度测试点布置红外温度探头和热电偶的示意图；
24.图5是本技术实施例中步骤s13的流程示意图；
25.图6是本技术实施例中光伏组件降温至其中一个温度下时各个温度测试点的温度值；
26.图7是本技术实施例中显示保温区域和未保温区域的各温度测试点之间的温度差
异值。
27.附图说明：
28.1、光伏组件；2、保温棉；3、胶带；4、热电偶；5、红外温度探头。
具体实施方式
29.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
30.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本技术的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合，相互引用。
32.光伏组件作为产品在投入市场前都需要经过一系列的测试来证明产品的可靠性，可靠性试验项目有电子特性测试、环境试验以及机械试验三大类，而本发明实施例主要是针对一种用于光伏组件温度系数测试的方法。
33.众所周知的是，行业内目前普遍采用参照ice 60891：2009标准4.4条款对光伏组件温度系数进行测试，因测试需要满足测试温度跨度≥30℃，并且四点的温度均匀性为
±
2℃，但是行业现有的测试方法在满足各测试点温度均匀性为
±
2℃的条件下，测试温度跨度不能满足大于或者等于30℃的要求。
34.因此本公开实施例基于出现的此种情况，提供了一种光伏组件温度系数测试方法来解决上述出现的问题。
35.参照图1所示，下面具体对本公开实施例的一种光伏组件温度系数测试方法进行详细说明，包括如下步骤：
36.步骤s11、确定待测光伏组件1上温度测试点的位置，并对光伏组件1的温度测试点的位置进行保温，温度测试点包括至少一个红外温度探头测试点和至少一个热电偶温度测试点；
37.步骤s12、将步骤s11得到的光伏组件1放置在环境试验箱中进行加热，使光伏组件的温度达到目标温度；
38.步骤s13、将光伏组件1从环境试验箱中取出，停止对红外温度探头测试点的保温，并将红外温度探头5放置在红外探头温度测试点；继续对热电偶温度测试点进行保温，并将热电偶4放置在热电偶温度测试点；
39.步骤s14，当红外温度探头5和热电偶4显示的温度的差值小于预设值时，停止对热电偶温度测试点保温；之后，随着光伏组件1温度的降低，在预设温度间隔下测试光伏组件1
的i-v特性数值。
40.待测光伏组件1在放入环境试验箱内之前，先按照标准规范的要求，根据红外温度探头5和热电偶4的特点，确定待测光伏组件1上温度测试点的位置，并对光伏组件1的温度测试点的位置进行保温，通过该措施可以保证光伏组件1在环境试验箱里升温一段时间取出后不会降温太快，可以保证有较高的初始温度；之后将光伏组件1从环境试验箱中取出后，停止对红外温度探头测试点的保温，并将红外温度探头5放置在红外探头温度测试点；继续对热电偶温度测试点进行保温，并将热电偶4放置在热电偶温度测试点。由于对热电偶4采取了保温措施，热电偶4可以快速地、在光伏组件1温度较高时显示出光伏组件1的实际温度，也即在温度较高时，红外温度探头5和热电偶4测试的各个测试点的温度差值即可达到标准要求，从而在光伏组件1温度较高时即可开始i-v特性数值测试，从而满足测试温度跨度需要达到30℃的要求。
41.下面对每个步骤进行详细说明：
42.请继续参照图1、图2所示，步骤s11、确定待测光伏组件1上温度测试点的位置，并对光伏组件1的温度测试点的位置进行保温，温度测试点包括至少一个红外温度探头测试点和至少一个热电偶温度测试点；
43.在本实施例中，需要说明的是，ice 60891：2009标准中规定温度系数测试分为升温法和降温法，行业常用的方法是降温法，即将光伏组件1放在环境试验箱中加热恒温一段时间后再将光伏组件1搬至最大功率测试仪上测试电性能参数(isc/voc/pmp),监控光伏组件1背面温度测试点的温度，温度测试点包括至少一个红外温度探头测试点和至少一个热电偶温度测试点，本实施例中以设置一个红外温度探头测试点和三个热电偶温度测试点为例进行说明，四个测试点的位置如图2所示，最终得出光伏组件1的电性能参数与温度之间的关系——温度系数。
44.请继续参照图3所示，因此本实施例中根据ice 60891：2009标准要求先在待测光伏组件1的四个温度测试点处进行保温。优选的，在温度测试点处覆盖保温棉2进行保温，保温棉2通过胶带3粘接固定在光伏组件1的背面，保温棉2可以选用eva泡棉，eva泡棉具有良好的隔热功能。
45.请继续参照图1所示，步骤s12、将将步骤s11得到的光伏组件1放置在环境试验箱中进行加热，使光伏组件的温度达到目标温度；
46.在本实施例中，需要说明的是，将经过保温处理过的光伏组件1放置在环境试验箱中，随后采用加热装置对环境试验箱进行升温处理，使环境试验箱内的温度达到目标温度，并保持升温一段时间。优选的，目标温度设置为80-90℃，光伏组件1在80-90℃的环境下保持升温50-60min，以达到热平衡。
47.在一个例子中，本实施例中加热装置可以采用电热加热器或者光照加热器，具体的使用哪种形式，本实施例不做限制。
48.请继续参照图1、图5所示，步骤s13、将光伏组件1从环境试验箱中取出，停止对红外温度探头测试点的保温，并将红外温度探头5放置在红外探头温度测试点；继续对热电偶温度测试点进行保温，并将热电偶4放置在热电偶温度测试点；
49.包括步骤s131，选取一个红外温度探头5和三个热电偶4分别对各自的温度测试点进行温度测试；
50.参照图3、图4所示，在本实施例中，需要说明的是，当将保温处理过的光伏组件1经加热处理后，取出光伏组件1，并将光伏组件1放置在最大功率测试仪上。此时选取一个红外温度探头5和三个热电偶4分别对各自的温度测试点位进行温度测试。
51.步骤s132，取下由红外温度探头5对应的温度测试点处的保温棉2，并且将三个热电偶4分别放入到各自对应的温度测试点处的保温棉2的下方；
52.参照图3、图4所示，在本实施例中，需要说明的是，测试时，将光伏组件1从环境试验箱中取出，并停止对红外温度探头测试点的保温，也即取下由红外温度探头5对应的温度测试点处的保温棉2，使用红外温度探头5对该温度测试点进行温度测试，此时红外温度探头5测到的温度就是光伏组件1的实际温度；继续对热电偶温度测试点进行保温，随后将三个热电偶4分别放入到各自对应的温度测试点处的保温棉2的下方进行温度测试。
53.步骤s14，当红外温度探头5和热电偶4显示的温度的差值小于预设值时，停止对热电偶温度测试点保温；之后，随着光伏组件1温度的降低，在预设温度间隔下测试光伏组件1的i-v特性数值。
54.参照图3、图4所示，在本实施例中，需要说明的是，当红外温度探头5和三个热电偶4对各自的温度测试点测温后，比较他们之间的温度偏差，若测到的温度偏差小于预设值时，停止对热电偶温度测试点保温也即将剩余的三块保温棉2也一并取下，并开始闪光测试，之后，随着光伏组件1温度的降低，在预设温度间隔下测试光伏组件1的i-v特性数值。并且在这个过程中，若四个温度探头温差满足要求开始正式测试之后，就不再要求贴保温棉2。
55.优选的，预设值设置为2℃，当红外温度探头5和热电偶4显示的温度的差值小于2℃时，取下覆盖三个热电偶4的保温棉2。
56.在本实施例中，还需要说明的是，光伏组件1在采用降温法进行闪光测试时的温度范围设置为30-60℃，并且预设温度间隔设置为5℃。具体的为光伏组件1在降温至以下温度时各闪光测试一次：60℃、55℃、50℃、45℃、40℃、35℃以及30℃，由此可以得出在七个不同的温度下的测试数据。当光伏组件1的温度降低至30℃后，停止闪光测试。
57.参照图1所示，光伏组件温度系数测试方法还包括步骤s15、对步骤s14得到的测试数据进行最小二乘法拟合，以得出光伏组件1的电性能参数与温度之间的关系；
58.在本实施例中，需要说明的是，采用降温法测的光伏组件1的测试数据采用最小二乘法拟合，可以得出光伏组件1的电性能参数与温度之间的关系也就是温度系数。
59.本实施例的实施原理：本实施例中在热电偶4上覆盖保温棉2主要是考虑到光伏组件1从环境试验箱中取出后会开始降温，由于热电偶4导热慢，刚接触光伏组件1时显示的温度不是光伏组件1的实际温度，而红外温度探头5能够实时的测试光伏组件1的实际温度，因此，如果按照标准规范要求，当红外温度探头5和热电偶4温差在2℃之内时，此时光伏组件1的温度已经比较低了，就没有办法采集光伏组件1在温度较高时的最大功率数据。
60.而当在热电偶4上覆盖保温棉2之后，能够使热电偶4快速升温，在短时间内就能使红外温度探头5和热电偶4温差达到2℃之内，也就是在光伏组件1温度仍然较高的时候，使红外温度探头5和热电偶4温差达到2℃之内即可达到标准要求，从而在光伏组件1温度较高时即可开始i-v特性数值测试，从而满足测试温度跨度需要达到30℃的要求。
61.如图6所示，光伏组件1的测试温度降至52.1℃时，通过热电偶4和红外温度探头5
对四个温度测试点进行温度测试，发现光伏组件1通过采用本实施例局部保温处理以及调整红外温度探头测试点和热电偶温度测试点的保温移除顺序的手段后各测试点温度偏差能够满足在2℃之内。
62.由于光伏组件1从环境试验箱中取出后，停止对红外温度探头测试点的保温，也即取下红外温度探头5的温度测试点位置的保温棉2，红外温度探头5测试的温度就是光伏组件1实际的温度；继续对热电偶温度测试点进行保温，并将热电偶4放置在热电偶温度测试点，因此，热电偶4在覆盖保温棉2的情况下能够测试出与红外温度探头5接近的温度。
63.请参照图3、图7所示，由于本实施例中是对温度测试点进行局部保温，因此测试时局部保温的区域和未保温的区域温度可能会不一致，因此本实施例也通过实际试验来进一步核查局部保温的区域和未保温的区域温度差异。从图7表格中的数据也能够看出测试过程中局部保温的区域和未保温的区域温度差异较小，且三个温度测试点及其周边的温度极值都小于2℃，满足标准要求。
64.应当理解的是，本技术的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本技术的原理，而不构成对本技术的限制。因此，在不偏离本技术的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。此外，本技术所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。