太阳能电池的测试和应用系统的设计

太阳能电池的测试和应用系统的设计★太阳电池组件的测试：一、外观检查1.检验方法 : 目测2.检验环境 : 室内 ,照度不低予 1000 L X3.检验程序： 对每一个组件仔细检查下列情况：1）开裂、弯曲、不规则或损伤的外表面；2）破碎的单体电池3）有裂纹的单体电池4）互联线或接头有毛病；5）电池互相接触或与边框相接触；6）密封材料失效；7）在组件的边框和电池之间形成连续通道的气泡或脱层；8）塑料材料表面有沾污物；9）引线端失效带电部件外露；10）可能影响组件性能的其他任何情况。4.技术要求 :有下列之一者判为不合格 ,其他判合格1) 破碎、开裂 、弯曲 、不规整或损伤的外表面；2）外表面的弯曲和错位，包括上表面，背表面，边框和接线盒，导致组件不能正常安装和 /或工作。3）某个电池的一条裂纹 ,其延伸可能导致组件减少该电池面积 10%以上；4）在组件的边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层道通；丧失机械完整性 ,导致组件的安装和 /或工作受影响。5．记录： 观察的任何异常情况必须记录在报告中，如果有必要可以拍照。二、标准测试条件下电性能1.检验装置 ：在自然阳光下测量：太阳电池 I-V 特性测试装置模拟阳光测量：应符合 GB/T6495.1-1996 标准的 A 级模拟器和电池 I-V 特性测试装置2.技术要求标准条件：电池温度 25℃± 2℃ ; 辐照度 1000W?m-2光谱分布 AM1.53.程序太阳电池 I-V 特性测试装置1)调整太阳跟踪器跟踪阳光2)将太阳电池组件放在跟踪器支架上 ,连好与可变负载的接线3)打开太阳电池可变负载测试仪开关 ,根据组件情况 ,确定组件电流 ,组件电压 ,标准电池的量程 ,揿下按钮4)打开计算机 ,完成安装程序5)双击 solar 桌面 ,出现被测件登记表 ,填写后 ,按确定6)出现太阳电池 I-V 特性测试框图按工作模式中稳态测试 ,出现稳态测试工作台 ,按开始测试7) 按可变负载测试仪复位后触发 ,出现测试曲线8) 按设置档中曲线修正 ,可完成修正功能9)结束测试 ,存盘 . 三、绝缘试验组件的绝缘性能测试应按 GB/T 9535-1998 标准中 10.3 执行。1.检验装置： 有限流装置的直流绝缘测试仪2.检验方法： 在周围环境温度、相对湿度不超过 75%的条件下，进行以下检验：1）将组件引出线短路后接到直流绝缘测试仪的正极2）将组件暴露的金属部分接到直流绝缘测试仪的负极3）以不大于 500v· s-1 的速增加绝缘测试仪的电压 ,直到等于 1000V 加上两倍的系统最大电压 ,维持此电压 1min, 如果系统的最大电压不超过 50V 时，应以不大于 500v· s-1 的速增加直流绝缘测试仪的电压 ,直到等于 500V,维持此电压 1min；4）在不拆卸组件连接线的情况下，降低电压到零，将绝缘测试仪的正负极短路 5min; 5）拆去绝缘测试仪正负极的短路；6）按照步骤 1）和 2）的方式连线，对组件加一不小于 500V 的直流电压，测量绝缘电阻。3.技术要求1）组件在检验步骤 3）中 ,无绝缘击穿 (小于 50μ A), 或表面无破裂现象2）绝缘电阻不小于 50Μ Ω 。四、热班耐久试验按照 GB/T9535-1998 中 10.9 的规定，组件应在最坏的热斑条件以 1000W/m 2 辐照度实验 5个小时，具体如下1 实验装置 ; 1）辐射源 1，稳态太阳模拟器或自然阳光 ,辐照度不低于 700W*m -2,不均匀度不超过± 2%,瞬间稳定度在± 5%以内。2）辐射源 2， C 类或更好的稳态太阳模拟器或自然阳光 ,辐照度为 1000 W*m -2± 10%。3）组件 I — V 曲线测试仪4） 对实验单片太阳电池被遮光的情况 ,光增强量为 5%的一组不透明盖板 . 5）如果需要 ,加一个适用的温度探测器。2. 实验方法所有实验应在环境温度为 25℃± 5℃风速小于 2m*S -1 时进行 ,在组件实验前 ,应安装制造厂推荐的热斑保护装置 . 2.1 对串联连接方式的组件的实验方法 . 2.1.1 将不遮光的组件在不低于 700 W*m -2 的辐射源 1 下照射 ,测试其 I--V 特性和最大功率时的电流值 I MP 。 2.1.2 使组件短路 ,用下列方法选择一片电池 : 1) 组件在稳定的辐照度不小于 700 W*m -2 的辐射源照射下 ,用适当的温度探测器测定最热的电池 ; 2) 在步骤 2.1.1 规定的辐照度下， 依次完全挡住每一个电池， 选择其中一个当它被挡住时，短路电流减小最大，在这一过程中 ,辐照度变化不超过± 5%. 2.1.2 将温度传感器接到温度监测仪，将组件的两个引线端接到连续性测试仪，将组件的一个引线端和框架连接到绝缘监测仪。2.1.3 同样在步骤 2.1.1 所规定的辐照度 (± 3%内 )下 ,完全挡住选定的电池 ,检查组件的 I SC是否比步骤 2.1.1 所测定的 IMP 小。如果这种情况不发生 ,人们不能确定是否会在一个电池内产生最大消耗功率。此时继续完全挡住所选电池 .省略步骤 2.1.4。2.1.4 逐渐减少对所选择电池的遮光面积 ,直到组件的 I SC 最接近 IMP ，此时在该电池内消耗的功率最大。2.1.5 用辐射源 2 照射组件 ,记录 Isc 值 ,保持组件在消耗功率最大的状态， 必要时重新调整遮光 ,使 Isc 维持在特定值。2.1.6 一小时后挡住组件不受辐射 ,并验证 Isc 不超过 I MP 的 10%. 2.1.7 30 min 后 ,恢复辐照度到 1000 W*m -2.2.1.8 重复 2.1.5 2.1.6.2.1.7 五次2.2 对串联并联连接方式的组件的试验方法。2.2.1 将遮光的组件在不低于 700 W*m -2 的辐照源 1 下照射， 测试其特性， 假定所有串联组件产生的电流相同，用下列方程计算热斑最大功率消耗时对应的短路电流 Isc(*) Isc(*)=Isc*(p-1)/p+I MP /P 其中Isc----------- 不遮光组件的短路电流Imp---------- 不遮光组件最大功率时的电流 A；P-------------- 组件并联组数2.2.2 使组件短路 ,用下列方法之一选择一片电池：1) 组件在稳定的辐照度不小于 700 W*m -2 的辐射源 1 照射下，用适当的温度探测器测定最热的电池；2) 在步骤 2.1.2 规定的辐照度下 ,依次安全挡住每一个 ,当它被挡住时 ,短路电流减小最大。在这一过程中 ,辐照度变化不超过± 5%。2.2.3 同样在步骤 2.1.1 所规定的辐照度 (± 3%内 )下 ,完全挡住选定的电池 ,检查组件是否比步骤 2.1.1,所规定的 I MP 小。 如果这种情况不发生 ,就不能确定是否会在一个电池内产生最大消耗功率 .此时继续完全挡住所选电池。省略步骤 2.1.4。2.2.4 逐渐减少对所选择电池的遮光面积 ,直到组件的 I SC 最接近 I SC（ *） ,此时在该电池内消耗的功率最大。2.2.5 用辐射源 2 照射组件 ,记录 Isc 值 ,保持组件在消耗功率最大的状态， 必要时重新调整遮光 ,使 Isc 维持在特定值。2.2.6 一小时后挡住组件不受辐射 ,并验证 Isc 不超过 I MP 的 10%。2.2.7 30min 后，恢复辐照度到 1000 W*m -2。2.2.8 重复 2.2.5 2.2.6. 2.2.7 2.2.8 五次3. 以上三种实验中，不管那一种 ,在实验结束后使组件恢复至少 1h 后，转光伏测试组进行外观检查，在标准实验条件下的性能测试 ,绝缘实验。4.技术要求4.1 实验后无如下严重外观缺陷：a)破碎 ,开裂 ,弯曲，不规整或损伤的外表面；b)某个电池的一条裂纹，其延伸可能导致组件减少该电池面积 10%以上；c)在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道；d)表面机械完整性，导致组件的安装和 /或工作都受到影响。4.2 标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的 5%。4.3 绝缘电阻应满足初始实验的同样要求。五、热循环试验按照 GB/T9535-1998 中 10.11 的规定， 组件应承受下列条件的温度循环实验： -40℃— +85℃，不要求湿度控制，循环 200 次，一个循环时间不超过 6 时，具体如下1 实验装置1.1 热循环实验箱，有自动温度控制，使内部空气循环和避免在实验过程中水分凝结在组件表面的装置，而且，能容纳一个或多个组件进行如图 1 所示的热循环实验。1.2 在实验箱中有安装或支撑组件的装置，并保证周围的空气能自由循环。安装或支撑装置的热传导要小，因此，实际上应使组件处于绝热状态。1.3 测量和记录组件温度的仪器，准确度为± 1℃温度传感器应置于组件中部的前后表面。如多个组件同时实验，只需检测一个组件的温度。1.4 在整个实验过程中监测每一个组件内部电路连续性的仪器。1.5 监测每一个组件的一个引线端与边框之间绝缘完整性的仪器。2 实验方法2.1 在室温下将组件装入气候室，如组件的边框导电小不好，将其安装在一金属框上来模拟敞开支架。2.2 将温度传感器接到温度监测仪，将组件的两个引线端接到连续性测试仪，将组件的一个引线端和框架连接到绝缘监测仪。2.3 关闭实验箱 ,使组件周围空气的循环速度不低于 2m· s-1,按图所示 ,使组件的温度在 -40 ±2℃ 和 85± 2℃之间 ,最高和最低之间的温度变化速率不超过 100 ℃ /h 在每个极端温度下 ,应保持稳定至少 10min .一次循环不超过 6h。循环次数：a)在实验程序分组中属于热循环后继续进行湿冷实验的两个组件 ,热循环进行 50 次 . b)在实验程序分组中属于只进行热循环实验的两个组件 ,热循环进行 200 次 . 3 技术要求3.1 在实验过程中无间歇短路或漏电现象。3.2 实验后无如下严重外观缺陷：a)破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面；b)某个电池的一条裂纹，其延伸可能导致组件减少该电池面积 10%以上；c)在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道；d)表面机械完整性，导致组件的安装和 /或工作都受到影响。3.3 标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的 5%。3.4 绝缘电阻应满足初始实验的同样要求 . 六、湿 -冷试验按照 GB/T9535-1998 中 10.12 的规定，组件应承受下列条件的湿冷实验：先做 50 次温度循环（ -40℃— +85℃） ，再做十次以下循环：持续 20 小时的 85℃和相对湿度 85％；然后降温到 -40℃；再回到 85℃和相对湿度 85％。一个循环时间约为 20 时，具体如下图 2 1.实验装置1.1 一个气候室 ,有自动温度和湿度自动控制 ,能容纳一个或多个组件进行如图 2 所规定的湿 -冷循环试验。在零下的温度，气候室内空气的露点为该室的温度。1.2 测量和记录组件温度的仪器，准确度为± 1℃。如多个组件同时试验，只需监测一个代表组件的温度。1.3 在整个实验过程中 ,监测每一个组件内部电路连续性的仪器 . 1.4 检测每一个组件的引线端和边框或支承架之间电绝缘完好性的仪器 . 2 实验方法2.1 将温度传感器置于一个有代表性的组件中部的前面或后面 . 2.3 在室温下将组件装入气候室 ,使其与水平面倾角不小于 5°， 如组件边框导电不好 ,将其安装在一模拟敞开式支承架的金属框架上 . 2.4 将温度传感器接到温度检测仪 ,将组件的两个引线端子接到连续性测试仪 ,将组件的一个引线端与框架或支撑架连接到绝缘检测仪 . 2.5 关闭气候室， 使组件完成如图 2 所示的 10 次循环， 最高和最低温度应在所设定值的± 2℃以内，室温以上各温度下，相对湿度应保持在所设定值的± 5%以内。2.6 整个试验过程中，记录组件的温度 ,并监测试验中可能产生的任何断路或漏电现象。2.7 在 2h 到 4h 的恢复时间后，将组件转光伏测试组进行外观检查、标准实验条件下的性能测试、绝缘测试。3. 技术要求3.1 在实验过程中无间歇短路或漏电现象 . 3.2 实验后无如下严重外观缺陷：a)破碎 ,开裂 ,弯曲 ,不规整或损伤的外表面 ; b)某个电池的一条裂纹 ,其延伸可能导致组件减少该电池面积 10%以上 ; c)在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道d)丧失机械完整性 ,导致组件的安装和 /或工作都受到影响。3.3 标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的 5%。3.4 绝缘电阻应满足初始实验的同样要求。七、湿 -热试验按照 GB/T9535-1998 中 10.13 的规定，组件应承受下列条件的湿热实验： 85℃和相对湿度85％，持续 1000 时。具体如下1 实验装置1.1 恒定湿热实验箱 ,有温度控制 装置 ,能容纳一个或多个组件进行温度为 85℃相对湿度为85%的恒定湿热实验 . 1.2 在实验箱中有安装或支撑组件的装置 ,并保证周围的空气能够自由循环 . 1.3 测试和记录温度的仪器 ,准确度为 1,温度传感器应置于组件中部当前或后表面 .如多个组件同时实验 ,只需检测一个代表组件的温度 . 2 实验方法2.1 在室温下将组件装入实验箱 ,使其与水平面的倾角不小于 5 并保证周围的空气能够自由循环 . 2.2 将实验箱的温度在不加湿的条件下升到 85,以对实验样品进行预热 ,待组件温度稳定后 ,在加湿 ,以免组件产生凝露 . 2.3 实验结束后组件在室温下恢复 2h 到 4 h. 2.5 将组件转到光伏测试组进行外观检查，标准实验条件的性能测试 ,绝缘实验 . 3 技术要求3.1 在实验过程中无间歇短路或漏电现象 . 3.2 实验后无如下严重外观缺陷 : a)破碎 ,开裂 ,弯曲 ,不规整或损伤的外表面 ; b)某个电池的一条裂纹 ,其延伸可能导致组件减少该电池面积 10%以上 ; c)在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道d)表面机械完整性 ,导致组件的安装和 /或工作都受到影响 . 3.3 标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的 5%. 3.4 绝缘电阻应满足初始实验的同样要求 . 八、室外暴晒试验按照 GB/T9535-1998 中的 10.8 规定 , 初步评价组件经受室外条件暴露的能力，并可能揭示出实验室试验中测不出来的综合衰减效应． （ 本实验仅只能作为可能存在问题的指示）８．１实验装置太阳辐照度监测仪，准确到±１０％８．２实验程序将组件短路，用制造厂所推荐的方式安装在室外，与辐照度监测仪共平面，使组件受到累计每平方米６０千瓦时的总辐射量．８．３技术要求８．３．１实验后无如下严重外观缺陷：a)破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面；b)某个电池的一条裂纹，其延伸可能导致组件减少该电池面积 10%以上；c)在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道；d)表面机械完整性，导致组件的安装和 /或工作都受到影响。８ .3.2 标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的 5%。８ .3.3 绝缘电阻应满足初始实验的同样要求 (符合 GB/T 9535-1998 中 10.3 的规范 ). 九、冰雹试验按照 GB/T9535-1998 中 10.17 的规定 ,具体如下９．１目的验证组件能够经受冰雹冲击．９．２实验装置冰箱，－１０℃±５℃冰球 直径２５毫米±５％，质量７．５３克±５％，速度每秒２３米±５％天平 准确度±２％速度测试仪表 准确度±２％冰球发射机9.３技术要求９．３．１实验后无如下严重外观缺陷：a)破碎、开裂、弯曲、不规整或损伤的外表面；b)某个电池的一条裂纹，其延伸可能导致组件减少该电池面积 10%以上；c)在组件边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道；d)表面机械完整性，导致组件的安装和 /或工作都受到影响。９ .3.2 标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的 5%。９ .3.3 绝缘电阻应满足初始实验的同样要求 . 十、引线端强度试验按照 GB/T9535-1998 中 10.14 的规定 ,具体如下10.1 确定引线端及其附件是否能承受正常安装和操作过程中所承受的力 . 10.2 引线应能够承受至少组件自身的重量 ,并能承受 10 次以上的弯折 . 10.3 重复外观检查和电性能测试 , 要求：没有明显的机械损伤 , 标准测试条件下最大输出功率的衰减不超过实验前的 5%。十一、扭曲实验因为太阳电池组件安装固定后由于受外部力， 如风压、 雪压等产生形变， 扭曲实验就是为了研究太阳电池组件能承受多大的形变。目的：检查组件安装于非理想结构上有可能造成的隐患。实验程序：把太阳电池组件的三端固定，另一端使其位移± 20 毫米 /米，重复数次。十二、机械载荷实验按照 GB/T9535-1998 中 10.16 的规定，组件应承受下列条件的机械载荷实验：组件前表面和后表面各均匀加载 2400Pa,保持 1 小时，循环 3 次。目的：确定组件承受风雪，冰雪等静态载荷的能力十三、低辐照度下的性能实验按照 GB/T9535-1998 中 10.7 的规定，在 25℃和辐照度为 200W/m 2(用适用的标准电池测定 )的自然光或符合有关标准要求的 A 类模拟器下，测量组件的电性能。十四、湿漏电流实验（可选项）把组件淹没在液体中， 在短接的正负极和液体之间施加 500V 直流电， 2 分钟后测漏电流。从所测电流电压算出的电阻与组件面积的乘积应不小于 40MΩ *m 2. 十五、紫外实验（可选项）组件应在按照 GB/T 9535-1998 中 10.10 和 IEC 61345:1998 的规定，组件应在 60 C 5 C的条件下承受波长在 280nm - 385nm 之间紫外光总辐射量 15kWh/m 2，其中至少有5kWh/m 2 是在 280 nm - 320nm 之间十六、旁路二极管温度试验（可选项）组件整体加热 到 75(C ℃ ，通入 Isc 的反向电流持 续 1h 后，所测旁路二 极管的温度应低于其 最高工作温度。随后再将通 入的反向电流增加到 1.25 倍 Isc ，持续 1h ，旁路二极管应不失效。※ 检验和鉴定用 于家 用太 阳能 光伏 电源 系统 的太 阳能 电池 组件 应通过 GB/T 9535-1998 或IEC 61215:1993 的设计鉴定 和定型检验 。检测和出 具合格证 书的机构应 通过ISO/IEC 17025 的资质认证。图 3 所示的是 GB/T 9535-1998 鉴定试验程序。 IEC 61215:2005 新增加 的或有改动的项目以 粗边框表示，原有的扭曲试验已经删除。按图 4 所 示，从同一批或几批产品中 随机抽取 8 个检测样品，把抽 取的组件样品分成 5 个流程组 ，然后进行全部项 目的测试。一次抽样的八个样 品必须全部合格。如果有两 个或两个以上不合格 ， 则测试失败。 如 果一次抽样有一个不合格 ， 允许进行二次抽样 。二次抽样是再 抽取两个样品，重复不合格流 程组的全部项目的测试。二 次抽样的两个样品必 须全部合格。以 上 的 试 验 程 序 属 于 鉴 定 试 验 检 验 （ 或 称 例 行 检 验 ） 程 序 ， 当 发 生 GB/T 14007-1992 中 6.3.1 规定的时机或要求时，应按此项试 验程序进行试验检测 。交收检验可按照 GB/T 14007-1992 中 6.2 规定 进行。八 个 组 件预 光 照5 kWh/m 210.1 外 观 检 查10.2 标 准 测 试 条 件下 的 性 能10.3 绝 缘 实 验10.15 湿 漏 电 流 实 验一 个 组 件 一 个 组 件 两 个 组 件 两 个 组 件 两 个 组 件10.4 温 度 系 数 α和 β 的 测 量 (1)10.10 紫 外 预 照15 kWh/m 2 10.11 热 循 环 实 验10.13 湿 - 热 实 验1000h 85oC200次 -40~85 oC 85%相 对 湿 度10.5 电 池 额 定 工 作 温度 NOCT的 测 量 (2)10.11 热 循 环 实 验50次 -40~85 oC10.15 湿 漏 电 流 实 验对 照 10.6 标 准 状 态 和NOCT下 的 性 能 (1) 10.12 湿 - 冷 循 环10次 -40~85 oC85%相 对 湿 度一 个 组 件 一 个 组 件 一 个 组 件10.7 低 幅 照 度下 的 性 能 (1)10.16 机 械 载 荷 实 验 10.17 冰 雹 实 验一 个 组 件10.8 室 外 光 照 实 验60 kWh/m 210.14 引 线 端强 度 实 验10.18 旁 路 二 极 管温 度 实 验 (3)10.9 热 斑 耐 久 性实 验10.15 湿 漏 电 流 实 验注 :1 如 组 件 已 通 过 IEC61853的 测 试 ， 该 项 可 省 略 ；2 如 组 件 不 是 设 计 为 敞 开 式 支 承 架 安 装 ， 可 用 标 准 中 的 平 均 电 池 结 温 度 代 替 电 池 额 定 工 作 温 度 NOCT；3 如 测 结 温 的 温 度 探 头 不 能 达 到 待 测 的 旁 路 二 极 管 ， 需 制 作 一 个 带 预 埋 二 极 管 温 度 探 头 的 特 殊 组 件 样 品 。图 3 光伏组 件鉴定实验程★ 蓄电池与蓄电池箱体测 试 一般要求蓄电池蓄电池组可以 由一只或多只蓄电池串 / 并联组成， 但蓄 电池并联组数不要超过 4。 适合家用太阳能光 伏电源系统使用的蓄电池类型包 括深循环型铅酸蓄电池 、 密封型铅酸蓄电池、普通开 口铅酸蓄电池和碱性镉镍蓄电池 等。深循环型铅酸蓄电池是首 选产品。蓄电池的最小 容量应根据当地的连续阴雨天情 况设计。 深循环铅酸蓄 电池的设计放电深度 (DOD) 为 80%， 浅循环铅酸蓄电池的设计放电深 度 (DOD) 为 50%。蓄 电池 间的相 互连 接应使 用铜 镀铅连 条或 铜带。 蓄电 池必须 提供 便于螺 栓连 接的极柱。蓄电 池电极端应涂上防锈油或防锈膏 以减少电极端的腐蚀。蓄电 池的正负极性要清楚地标明， 该标识的寿命应不小于蓄电池的 使用寿命。蓄电池可以是 带液充满电的，也可以是干荷电的。如果是干 荷电的，灌液时所有化学药剂、电解质 以及初充电必须满足蓄电池的技 术参数要求。密封铅酸蓄电 池在海拔 2500m 以上条件下使用 时必须得到蓄电池生产厂商的 认可 。蓄电池箱体根据蓄电池的 类型和放置地点确定是否需要蓄 电池箱体。 蓄电池箱体 应具备一定的通风条件且结构 合理，以避免用户触摸到电极或电解液。箱体 必须用耐久材料制造，对可能接触到酸 液的箱体部分应由防酸的材料制 成。箱体必须牢固，以 能够支撑蓄电池的重量。最大自放电率在 25oC下，各种蓄电池允许的 最大自放电率为每 28 天小于 10h 率放电容量的 3%。循环寿命在 25o C下， 蓄电池 的循环寿命必须超过 600 次 （浅循环蓄电池的平均 放电深度 50％ ,深循环蓄电池 的平均放电深度 80%)。蓄电池测试标准用于家用太阳 能光伏电源系统的蓄电池应通过 下列相应的标准：a) 起动用铅酸蓄 电池： GB 5008.1-1991 ；b) 固定型铅酸蓄 电池： GB/T 13337.1-1991 ；c) 镉镍碱性蓄电 池： GB/T 15142-2002 ；d) 密封型铅酸蓄 电池： YD/T 799-2002 。检测和出具该 合格证书的机构应通过 ISO/IEC 17025 的资质认证。★充放电控制器一般要求充放电控制器 可以是单独使用的设备，也可以 和逆变器制作成一体化机。充放电控制器 各调节点的设置应根据蓄电池的 特性及地区环境情况在出厂前 预调好。不同荷电状态 的蓄电池可以有不同的充电模式 。外观检查目测检查设备 的外观，充放电控制器应满足：a) 主要零、部件 无损坏或受潮现象；b) 元器件无松动 或丢失；c) 机壳表面镀层 牢固，漆面匀称，无剥落、锈蚀 及裂痕等现象；d) 机壳面板平整 ，所有标牌、标记、文字符合要 求，功能显示清晰、正确；e) 各种开关便于 操作 , 灵活可靠；f) 标签内容符合 技术要求中的规定；g) 太阳能电池方 阵或组件、蓄电池和负载的连接 点和极性有明显标志。环境条件与试验正常使用条件环境温度：– 5oC +55 oC；相对湿度：≤ 93%，无凝露；海拔高度：≤ 1000 m； >1000m 时应按 GB/T 3859.2-1993 规定降容使 用。贮存运输条件温度：– 20 oC +70 oC；振动：在频率为 10Hz 55Hz、振幅为 0.7mm、三轴向各振动 2h 后 , 通电检查设备应能正常工作。低温贮存试验试验方法按 GB/T 2423.1-2001 中“试验 A”进行。产品无包装、不通电、不含蓄电池 。试验温度为 -25 oC ± 2oC，试 验持续时间为 16h ，在标准大气条件下恢复 2h 后 , 控制器应能正常 工作 。低温工作试验试验方法按 GB/T 2423.1-2001 中 “试验 A” 进行。 产品无包 装。 在试验温度为 -5 oC ±2o C 条件 下，通电加额定负载保持 2h，在标准大 气条件下恢复 2h 后 ，控制器应能正常工作。高温贮存试验试验方法按 GB/T 2423.2-2001 中“试验 B”进行。产品无包装、不通电、不含蓄电池。试验温度为 +70oC ± 2oC，试验持续时间为 2h，在标准大气条件下恢复 2h 后，控制器应能正常工作。高温工作试验试验方法按 GB/T 2423.2-2001 中“试验 B”进行。产品无包装。试验 温度为 +55 oC ±2oC，通电加额定负载保持 2h，在标准 大气条件下恢复 2h 后，控制器应能正常工作 。恒定湿热试验试验方法按 GB/T 2423.9-2001 中“试验 Cb”进行。产品无包装、不 通电。在试验温度为 +40oC ± 2 oC，相对湿度 为 85% ± 5%条件下，试 验持续时间 48h ，试验后取出样品在正常环 境下恢复 2h 后， 控制器应能正常工作。充满断开（ HVD）和恢复功能充满 断开（ HVD）的控制 不宜采用将太 阳能电池组 件或方阵短路 的方式进行 ，因为短路对电池组件 不利（如热斑效应）。以 下给出的电压值可以作为参考 ，如果蓄电池供应商另有规定 ，则按其规定执行。充满断开电 压值的设定还应考虑充电速率 的影响 。接通 / 断开式控制器接通 / 断开式控制器充满断开（ HVD）和恢复功 能的测试电路如图 5。 将直流电源接到蓄电池的输入 端子上， 模拟蓄 电池的电压。 调 节直流电源的电压使其达到充满 断开 HVD点，控制器应当断开充 电回路；降低电压到恢复充电点，控制器应能 重新接通充电回路（手动或自 动）。对于接通 / 断开式控制器，设定 标称值为 12V 的蓄电池，其充满断开 和恢复连接的电压参考值如下 ：a) 起动型铅酸蓄 电池 : 充满断开 HVD: 15.0V 15.2V ，恢复 : 13.6-13.9V 。b) 固定型铅酸蓄 电池 : 充满断开 HVD: 14.8V 15.0V ，恢复 : 13.4-13.7V 。c) 密 封型 铅酸蓄 电池 : 充满断 开 HVD: 14.1V 14.5V ，恢复 : 13.1-13.4V 。直 流 电 源充 电控 制 器＋－S WV太 阳 电 池 输 入蓄 电 池 输 入＋图 5 充 满断 开（ HVD） 和恢 复功 能测 试脉宽调制型控制器脉宽调制型控 制器充满断开（ HVD）和恢复功能的测试电路如图 6。用直流稳压电源代替太阳能电池 方阵通过控制器给蓄电池充电 。当蓄电池电压接近充满点时 ，充电电流逐渐变小；当 蓄电池电压达到充满值时，充电 电流应接近于 0。当蓄 电池电压由充满点向下降时， 充电电流应当逐渐增大。直 流 电 源充 电 控 制 器+-S W+ 1A蓄 电 池V图 6 脉 宽调 制型 控制 器的测 试脉宽调制型控 制器与开关型控制器的主要差别 在充电回路没有特定的恢复点 。 对于脉宽调制型控制 器，设定标称值为 12V 的蓄电池 ，其充满电压的参考值如下：a) 起动型铅酸蓄 电池充满断开 HVD:15.0 15.2V ；b) 固定型铅酸蓄 电池充满断开 HVD:14.8 15.0V ；c) 密封型铅酸蓄 电池充满断开 HVD:14.1 14.5V 。欠压断开 (LVD) 和恢复功能这里 给出的欠压断 开 (LVD) 和恢复的电 压值可以作 为参考，如果 蓄电池供应 商另有规定，则按其规定执行。欠压断 开电压值的设定还应考虑放电 速率的影响。充放电控制器可以设有不 同等级的输出端，在主负载欠 压断开后，关键负载（或极 小负载）仍可保持一定时间 的接通。充放电控制器 欠压断开 (LVD) 和 恢复功能的测试电路如图 7。 将直流电源接到蓄电池输入端，模拟 蓄电池的电压。将可变电阻接 到负载端，模拟负载。将放 电回路的电流调到额定值，然 后将直流电源的电压调至欠压断开 LVD 点，控制器应能自动断 开负载，将电压回调至 恢复点，控制器应能再次接通负 载。如果是带欠压锁定功能的 控制器，当直流输入电 压达到欠压恢复点之上，控制器 复位后应能接通负载。设定标称值为 12V 的蓄电池，其欠压断开 (LVD) 和恢复电压的 参考值如下：a) 欠压断开 LVD： 10.8 11.4V ；b) 自动或手动恢 复： 13.2 13.5V 。太 阳 能 电 池 输 入控 制 器 输 出蓄 电 池 输 入直 流 电 源＋－＋－＋－V RAVV图 7 欠 压断 开（ LVD） 和恢 复功 能测 试空载损耗充放电控制器 空载损耗（静态电流）的测试电路如图 8。断开 PV输入和 负载输出，直流电 源接在控制器 的蓄电池端 ，控制器最大 自身耗电不 得超过其额定 充电电流的 1%或 0.4W ( 取两者中的 大值 ) 。直 流 电 源 蓄 电 池 输 入电 流 表控 制 器+ +图 8 空 载损 耗测 试温度补偿对于工作环境 温度变化大的情况，控制器应当 具有温度补偿功能。将充放电控制 器的温度传感器放入恒温箱 ， 根据充满断开 HVD点的电 压随温度的变化可 以画 出一条 温度 系数曲 线。 充放电 控制 器的温 度补 偿系数 应满 足蓄电 池的 技术要求。控制器充、放电回路压降调节控制器充（放）电回路电 流至额定值，用电压表 测量控制器充（放 ）电回路的电压降。充电或放电通 过控制器的电压降不得超过系统 额定电压的 5%。保护功能充放电控制器 应具有如下保护功能 。负载短路保护检查控制器的 输出回路是否有短路保护电 路。内部短路保护检查控制器的 输入回路是否有短路保护电路 。反向放电保护充放电控制器 应具有防止蓄电池通过太阳能电 池组件反向放电的保护功能。充放电控制器 反向放电保护的测试电路如图 9。将电流表加在太阳电 池的正、负端子之间（相当 于将太阳电池端短路）；调 节接在蓄电池端的直流电源电压 ，检查有无电流流过。如果 没有电流，说明具有反向放电保 护。直 流 电 源太 阳 能 电 池 输 入蓄 电 池 输 入+++-控 制 器SWA+图 9 蓄 电池 反向 放电 保护功 能测 试极性反接保护分别将太阳能 电池方阵、蓄电池与充放电控制器的输 入、输出端正负极反接，检查控制器或其它部 件是否损坏。雷击保护目测避雷器的 类型和额定值是否能确保吸收预 期的冲击能量 。耐冲击电压将直流电源加 到控制器的太阳电池输入端 ，施加 1.25 倍 的标称电压持续 1h 后，控制器应不损坏。耐冲击电流将直流电源接 在控制器充电输入端，可变 电阻接在蓄电池端，调节电 阻使充电回路电流达到标称电 流的 1.25 倍并持续 1h， 控制器应不损坏 。蓄电池的荷电状态指示系统应当为用 户提供蓄电池的荷电状态指示：a) 充满指示： 当蓄电池被 充满， 太阳能电池方阵充电电流被减小 或太阳能电池方阵被切离时的 指示；b) 欠压指示：当 蓄电池电压已经偏低，需要用户 节约用电时的指示；c) 负载切离指示 ：当蓄电池已经欠压并将负载切 离时的指示。指示 器可以是发光 二极管 (LED) ，也可 以是模拟或 数字表头或者 是蜂鸣告警 。这些设备必须带有明 显的指示或标志， 以便 用户在不查阅用户手册的情况下 也能够知道蓄电池的工作状态 。检验规则交收检验交收检验必须 逐台进行。交收检验的项目 和顺序按表中对交收检验的规定 进行。检验中出现任一故 障，则应停止检验，查出故 障原因、排除故障并标出标记 后，重新进行交收检验。若 仍出现任一故障，则判该产品为 不合格 。例行检验批量生产的产 品， 每批均应进行检验 ； 连续生产的产品 ， 至少每年进行一次例行检验 。当更改设计和 主要工艺及更换主要元件或材料 时，应进行例行检验。检测和出具该 合格证书的机构应通过 ISO/IEC 17025 的资质认证。例行检验的样 品应在交收检验合格的产品中随 机抽取，试验按 GB/T 2829 的规定及表1、表 2 进行。表 1 RQL 及 判定数值表不合格分类 B 类 C 类RQL及 判定数值 40〔 2； 0， 1〕 120 〔 2； 2， 3〕------ 见下 页 ------表 2 控制 器交收 检验 和例 行检验 试验 项目表检 验 不合格类别 测试方法项 目 B 类 C 类 技术要求设备外观 ○文件资料 ○控制器调节点 的设置 ○充满 / 断开型 (HVD) 和恢复功能 ○脉宽调制型控 制器 (HVD) ○温度补偿 ○欠压断开 (LVD) 和恢复功能 ○空载损耗 ( 静态电流 ) ○控制器充、放 电回路压降 ○耐振动性能 ○负载短路保护 ○内部短路保护 ○反向放电保护 ○极性反接保护 ○雷电保护 ○耐冲击电压 ○耐冲击电流 ○低温工作 ○高温工作 ○恒定湿热 ○★ 直流 / 交流逆变器直流 / 交流 逆变器是将直 流电转换为 交流电的装置 。系统所选用 的逆变器应 满足预期交流负载的供 电需求。逆变器和控制器也可以 制成一体化机。环境条件正常使用条件环境温度： -5 oC +40 oC；相对湿度：≤ 93%，无凝露；海拔高度：≤ 1000m，海拔高度 ＞ 1000m 时应按 GB/T 7260 中的规定降容使用。贮存运输条件温度： -20 oC +70 oC；振动：在频率为 10Hz 55Hz、振幅为 0.7mm、三轴向各振动 2h 后 , 通电检查设备应能正常工作。外观与结构要求以下均为目视 检验：d) 标签内容是否 符合技术要求中的规定；e) 是否标明蓄电 池和负载的连接点和极性；f) 外观及主要零 、部件是否有损坏，受潮现象；g) 元器件是否松 动与丢失；h) 机壳表面镀层 牢固，漆面匀称，无剥落、锈蚀 及裂痕等现象；i) 机壳面板平整 ，所有标牌、标记、文字符合要 求，功能显示清晰、正确 。输出电压变化范围测试电路如下 图 10。在输入电压以 额定值的 90% 120% 进行变化、 输出为额定功率时，用电压表 测量其输出电压值。输出电压变 化范围应不超过额定值的 10％。对于控制逆变 一体机，在控制器合格的前 提下，逆变器的输入电压在 控制器的过放点和过充点之间 进行变化、输出为额定功率时，用电压表测量 其输出电压值，输出电压变化范围应不 超过额定值的 10%。可变直流电源 功率计A 可变负载被测逆变器AV V图 10 输出 电压 变化 范围测 试电 路输出频率在输 入电压以额定 值的 90% 120% 进行变化、 输出为额定功 率时，用频率 测试仪测量其输出频率 值。该值应为 50 Hz ± 1Hz。对于控制逆变 一体机，在控制器合格的前 提下，逆变器的输入电压在 控制器的过放点和过充点之间 进行变化、输出为额定功率时，用频率测试仪 测量其输出频率