鉅大LARGE | 點擊量：1608次 | 2019年08月16日
光伏陣列的性能測試
光伏陣列的性能測試
當負載電阻RL調到足夠小時，電池輸出電壓很低，電流表測出負載RL上電流即可認為是短路電流(Isc);當負載電阻RL調到足夠大直至斷路，輸出電流等于0，此時電壓表測得的電壓即為開路電壓(Uoc);若通過不斷調節(jié)負載電阻RL，把光伏電池的輸出的電壓和電流繪制下來就可得到伏安特性曲線。該項試驗曲線可用下式表示〔式中參數定義同式(2.3))
1.組裝工藝質1檢查
對于光伏電池板和光伏陣列的組裝工藝檢查主要是檢查其外觀質量，它是保證光伏發(fā)電工程質量非常重要的環(huán)節(jié)。主要檢查的內容包括光伏電池板表面、串并聯(lián)接點的焊接質量、封裝板的膠接質量等。普通檢測是用目測檢查和光學儀器檢查，精密檢
測可用紅外線發(fā)射法、聲發(fā)射法、紅外顯微鏡和全息照相技術等來檢測焊接質量。其質量標準分為功能性和裝飾性兩類。功能性質量問題叮直接影響到光伏陣列的性能指標、可靠性和壽命;而裝飾性間題則影響不大口其中光伏電池組件斷裂、用于防塵防濕的蓋板斷裂、電池和蓋板間的乳合膠厚度發(fā)生變化、部分脫膠、焊點脫焊或漏焊都屬于功能性的問題;而電池表面變色、少量多余的豁合膠溢出等則可認為是裝飾性問題。
2.電性能瀏試
(1)電性能測試條件
早期進行光伏電池或光伏陣列的電性能測試，所用光源只是理想夭氣條件下的自然光源，它的優(yōu)勢是可使大面積的光伏陣列均勻受光，測量結果真實可信，經濟實用;缺點是好天可遇不可求，同時自然光源的輻射強度既不穩(wěn)定也不可調，做一條隨光強
連續(xù)變化特性曲線的試驗需要的周期時間長。這些都對光伏電池的試驗條件帶來很大的局限性。為此人們從2。世紀5(l年代末期開始逐漸嘗試用各式各樣的燈光來模擬太陽光做試驗，其中包括白熾燈、鎢燈、水銀弧燈和高壓氛弧燈等。隨著科學的進步，各種太陽模擬器也應運而生，它們不但能模擬產生出與真實太陽類似的輻射光譜的光源，還能以平行光束的形式照射到被測物體上。使用太陽模擬器的最大優(yōu)勢是光強和色溫可自行調節(jié)和控制，這樣就可比較方便地在短時間內測量出各種光伏電池的特性參數。
對于準確評估光伏電池等光伏組件的電性能參數，國際電工委員會頒布的IEC標準中規(guī)定光伏電池的標準照度測試條件是，太陽能輻射通量1000W/m2,環(huán)境溫度25°C、大氣質量AM1.5?？紤]到光伏發(fā)電系統(tǒng)經常工作于光強較弱的條件，光伏電池在低輻照度下的特性輸出對整個系統(tǒng)的發(fā)電能力和系統(tǒng)性能也影響很大，為此IEC標準中又新增加了對光伏電池的低輻照度性能測試，其條件改為太陽能輻射通量200w/m2,、環(huán)境溫度25°C、大氣質量AM1.5。
(2)測試輸出特性
測試光伏陣列的輸出特性是測定它在特定光照和溫度下的輸出功率和伏安特性曲線。
由此可以了解待測光伏陣列的光電轉換能力，以及電池內部等效電路中的串、并
聯(lián)電阻、半導體結等的具體參數。測試的基本電路如圖.左邊是待測光伏電池的等效電路，右邊是測量電路。測試最好借助于可調光源，如太陽模擬器來做。
光伏電池測試箱出特性的原理圖
(3)測試串聯(lián)電阻
光伏電池中的串聯(lián)電阻是反映其電性能的另一個重要參數。不論是光伏電池組件還是光伏陣列其測量原理是一樣的:通過某一光伏電池在不同條件下得到的兩條伏特性曲線間的比較，可間接地得到電池內部的串聯(lián)電阻值。具體方法有如下兩種。
一種方法是光、暗特性曲線比較法。如圖3.20所示，圖中曲線1是該電池光照下的伏安特性曲線，曲線2是在無光照下得到的伏安特性曲線，曲線3是曲線2經過縱軸反向位移后得到的。在1、2兩條曲線靠近Usc處水平面上提取△U值。
另一種方法是使用該電池在不同光強曲線比較法。如圖3.21所示，曲線1和曲
線Z分別是該電池在兩種不同光強條件下測得的兩條伏安特性曲線。在兩條曲線的
最大功率點處分別取出電壓差Ar.7和電流差△Isc一值，根據公式Rs=△U/△Isc即可計算串聯(lián)電路Rs的值。
(4)測試絕緣性能
此項試驗是對所有電氣設備都需要做的一項安全性能試驗.以觀察該設備的電路部分與金屬外殼和支架等非帶電部分之間絕緣層是否可靠。試驗的結果關系到人身和設備的安全。具體測試的方法是先將光伏電池電路的正負終端短路，然后用專用的絕緣電阻測試儀表測量光伏電池電路和金屬基板之間的電阻值。值得注意的是，一旦絕緣電阻值很小，導致出現(xiàn)低阻通路或電弧放電的現(xiàn)象，要防止光伏電池或阻塞二極管.l幾的電壓過高而毀壞。所以該試驗最好選用限流在幾個毫安小電流的絕緣電阻測帚設備來做口另外，一般絕緣電阻都比較高。常采用較高電壓的儀器(如搖表等專用儀器.電壓常為500~1000V，甚至更高)，故在做絕緣試驗之前要將光伏電池或阻塞二極管兩端電極用導線短接起來，以免遭到損壞.
(5)測試無光照下的正向特性
此項試驗是在無光照條件下，在光伏陣列的輸出端外加一個可調直流電壓源，使光伏電池處于正向偏壓狀態(tài)。調節(jié)電壓值，記錄下此時電池輸出電流與偏壓值關系即可。在無光照時，光伏電池就相當是一個純二極管，該項試驗測量出的正是該二極管
的正向特性曲線。由干該試驗帶來的正向偏壓電流比正常光照下的短路電流還要大，使得光伏電池上的溫度升高，引起測量誤差，所以最好采用間歇時間大于IOs的脈沖偏壓電源。
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