CN112803894B - 一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，包括壳体和设于壳体中的水雾发生腔和测试腔；水雾发生腔和测试腔通过多孔隔板分隔；水雾发生腔中设有注水组件、水雾发生单元、水加热单元；单侧举升组件上设有加热金属板，光伏组件设于所述加热金属板上；所述测试腔中还设有测试架、电源模块、电表单元；加热金属板和高电压输出单元分别与电源模块连接，高电压输出单元与光伏组件的主栅线连接，构成负偏压施加结构。与现有技术相比，本发明可模拟光伏组件具体的运行工况，仅需监测并联电阻随时间的变化曲线来分析电池片的衰减情况，避免了现有技术中复杂的测试过程，并可以高效率地调变湿度场景，以此满足测试需求。
Description
技术领域
本发明涉及光伏测试领域，尤其是涉及一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置。
背景技术
随着光伏组件成本的组件降低，光伏电站的发展模式得到的极大的扩充，其中水上光伏电站由于占地成本低且环境友好性高等特点，成为了未来光伏电站最有发展前途的方向之一。
水上光伏电站通常可利用空间较大，光伏组件一般以长光伏阵列形式连接，阵列端电压可达到1000至1500V。此外，由于水上光伏电站所处环境一般湿度较大，在特定应用场景甚至会有组件浸水的状况，环境条件比地面电站更为复杂。高电压与高湿度的条件使得水上光伏电站中的光伏组件更易受到电势诱导衰减的影响。由于水上光伏电站用光伏组件的测试标准与方法依然处于起步阶段，行业内并无相应的电势诱导衰减测试装置。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，可模拟光伏组件具体的运行工况，仅需监测并联电阻随时间的变化曲线来分析电池片的衰减情况，避免了现有技术中复杂的测试过程，并可以高效率地调变湿度场景，以此满足测试需求。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本技术方案中光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，包括壳体和设于壳体中的水雾发生腔和测试腔；
所述水雾发生腔和测试腔通过多孔隔板分隔；
所述水雾发生腔中设有注水组件、水雾发生单元、水加热单元；
所述测试腔中设有单侧举升组件，所述单侧举升组件上设有加热金属板，光伏组件设于所述加热金属板上，通过单侧举升能够进行光伏组件倾斜姿态的调整；
所述测试腔中还设有测试架、电源模块、电表单元；
所述测试架上设有高电压输出单元；
所述加热金属板和高电压输出单元分别与电源模块连接，所述高电压输出单元与光伏组件的主栅线连接，构成负偏压施加结构；
所述光伏组件正负极两端还并联有测试电阻，电表单元测量所述测试电阻两端的电压值。
进一步地，所述电源模块包括高压电源，可输出电压为50～2000V。
进一步地，所述光伏组件为单个太阳能电池片或多个太阳能电池片的组合。
进一步地，所述加热金属板的一端或两端匹配有加热器。
进一步地，所述高电压输出单元为滑动连接器；
所述测试架固定于壳体的内壁面，所述测试架的下表面设有滑轨，所述高电压输出单元活动设于所述滑轨上，并可沿所述滑轨进行直线位移。
进一步地，所述高电压输出单元一端通过导线与高电压输出单元连接，另一端设有弹性导线，所述弹性导线的一端设有夹持端子，所述夹持端子与光伏组件的主栅线连接。
进一步地，所述电表单元与外部的计算机终端无线通信连接。
进一步地，所述注水组件包括设于水雾发生腔进水口上的电磁阀和给水泵，能够通过水流的注入控制水雾发生腔中的水位高度，以此控制水面与光伏组件之间的距离；
所述水雾发生腔中还设有搅拌桨。
进一步地，所述单侧举升组件包括举升电缸和支撑板，所述支撑板的一侧铰接于所述多孔隔板上，同时使得举升电缸的输出杆抵于支撑板的下表面。
进一步地，所述测试腔中还设有温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器与外部的计算机终端无线通信连接。
与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
1)本技术方案中首先通过加热金属板实现将光伏组件加热至特定温度，加热金属板同时起到加热和与光伏组件背极电连接的目的，同时通过加热还能实现光伏组件胶膜的交联，这样便可模拟光伏组件具体的运行工况，仅需监测并联电阻随时间的变化曲线来分析电池片的衰减情况，避免了现有技术中复杂的测试过程。
2)本技术方案研究并建立了水上光伏组件电势诱导衰减的设备，通过水流的注入控制水雾发生腔中的水位高度，以此控制水面与光伏组件之间的距离，通过水加热单元和水雾发生单元来快速调整测试腔中的湿度值，以此高效率地调变湿度场景，以此满足测试需求。
3)本技术方案中的单侧举升组件构成的光伏组件设置姿态更接近实际光伏组件的工作状态，并可以基于不同倾斜姿态进行电势诱导衰减的测试。
附图说明
图1为本技术方案中光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置的结构示意图。
图中：1、多孔隔板，2、水雾发生单元，3、水加热单元，4、测试架，5、电源模块，6、测试电阻，7、高电压输出单元，8、电磁阀，9、电表单元，10、加热金属板，11、给水泵，12、举升电缸，13、支撑板，14、温度传感器，16、湿度传感器，17、挡板，18、搅拌桨。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
本实施例中光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，包括壳体0和设于壳体0中的水雾发生腔和测试腔，参见图1，具体选材时，壳体0选用刚性高分子材料即可。本技术方案中测试的对象为光伏组件，可为单个太阳能电池片或多个太阳能电池片的组合。测试腔中还设有温度传感器14和湿度传感器15，温度传感器14和湿度传感器15与外部的计算机终端无线通信连接。
水雾发生腔和测试腔通过多孔隔板1分隔，多孔隔板1起到分隔和支撑的作用，其选为带孔的刚性板，并在刚性板上设置多个小孔，以此实现水的通入或水蒸气的通入，对于湿度场景的调节极其重要。
水雾发生腔中设有注水组件、水雾发生单元2、水加热单元3，其中水雾发生单元2为加湿器。
测试腔中设有单侧举升组件，所述单侧举升组件上设有加热金属板10，光伏组件设于所述加热金属板10上，通过单侧举升能够进行光伏组件倾斜姿态的调整，测试腔中还设有测试架4、电源模块5、电表单元9。单侧举升组件包括举升电缸12和支撑板13，支撑板13的一侧铰接于所述多孔隔板1上，同时使得举升电缸12的输出杆抵于支撑板13的下表面，支撑板13的两侧均设有挡板，一端为防止光伏组件下滑，另一端为了避免举升电缸12的端部与支撑板13脱离。单侧举升组件构成的光伏组件设置姿态更接近实际光伏组件的工作状态，并可以基于不同倾斜姿态进行电势诱导衰减的测试。
测试架4上设有高电压输出单元7，加热金属板10和高电压输出单元7分别与电源模块5连接，所述高电压输出单元7与光伏组件的主栅线连接，构成负偏压施加结构；光伏组件正负极两端还并联有测试电阻6，电表单元9测量所述测试电阻6两端的电压值。加热金属板10的一端或两端匹配有加热器。
本技术方案中首先通过加热金属板10实现将光伏组件加热至特定温度，加热金属板10同时起到加热和与光伏组件背极电连接的目的，同时通过加热还能实现光伏组件胶膜的交联，这样便可模拟光伏组件具体的运行工况，仅需监测并联电阻随时间的变化曲线来分析电池片的衰减情况，避免了现有技术中复杂的测试过程。
电源模块5包括高压电源，可输出电压为50～2000V，本实施例中采用高温水及水雾对光伏组件的电势诱导衰减进行加速，实现100％RH湿度条件，并在测试时对光伏组件输出端与表面加载1500V高压。
高电压输出单元7为滑动连接器，测试架4固定于壳体0的内壁面，所述测试架4的下表面设有滑轨，所述高电压输出单元7活动设于所述滑轨上，并可沿所述滑轨进行直线位移，以此方便电压施加位置的调节。
高电压输出单元7一端通过导线与高电压输出单元7连接，另一端设有弹性导线，所述弹性导线的一端设有夹持端子，所述夹持端子与光伏组件的主栅线连接。电表单元9与外部的计算机终端无线通信连接。
注水组件包括设于水雾发生腔进水口上的电磁阀8和给水泵11，能够通过水流的注入控制水雾发生腔中的水位高度，以此控制水面与光伏组件之间的距离。水雾发生腔中还设有搅拌桨18及匹配的伺服电机，以此通过水的湍动来模拟实际工作场景，例如海面的波浪场景。通过水流的注入控制水雾发生腔中的水位高度，以此控制水面与光伏组件之间的距离，通过水加热单元和水雾发生单元来快速调整测试腔中的湿度值，以此高效率地调变湿度场景，以此满足测试需求。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，其特征在于，包括壳体（0）和设于壳体（0）中的水雾发生腔和测试腔；
所述水雾发生腔和测试腔通过多孔隔板（1）分隔；
所述水雾发生腔中设有注水组件、水雾发生单元（2）、水加热单元（3）；
所述测试腔中设有单侧举升组件，所述单侧举升组件上设有加热金属板（10），光伏组件设于所述加热金属板（10）上，通过单侧举升能够进行光伏组件倾斜姿态的调整；
所述测试腔中还设有测试架（4）、电源模块（5）、电表单元（9）；
所述测试架（4）上设有高电压输出单元（7）；
所述加热金属板（10）和高电压输出单元（7）分别与电源模块（5）连接，所述高电压输出单元（7）与光伏组件的主栅线连接，构成负偏压施加结构；
所述光伏组件正负极两端还并联有测试电阻（6），电表单元（9）测量所述测试电阻（6）两端的电压值；
所述电源模块（5）包括高压电源；
所述注水组件包括设于水雾发生腔进水口上的电磁阀（8）和给水泵（11），能够通过水流的注入控制水雾发生腔中的水位高度，以此控制水面与光伏组件之间的距离。
2.根据权利要求1所述的一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，其特征在于，所述光伏组件为单个太阳能电池片或多个太阳能电池片的组合。
3.根据权利要求1所述的一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，其特征在于，所述加热金属板（10）的一端或两端匹配有加热器。
4.根据权利要求1所述的一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，其特征在于，所述高电压输出单元（7）为滑动连接器；
所述测试架（4）固定于壳体（0）的内壁面，所述测试架（4）的下表面设有滑轨，所述高电压输出单元（7）活动设于所述滑轨上，并可沿所述滑轨进行直线位移。
5.根据权利要求4所述的一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，其特征在于，所述高电压输出单元（7）一端通过导线与高电压输出单元（7）连接，另一端设有弹性导线，所述弹性导线的一端设有夹持端子，所述夹持端子与光伏组件的主栅线连接。
6.根据权利要求1所述的一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，其特征在于，所述电表单元（9）与外部的计算机终端无线通信连接。
7.根据权利要求1所述的一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，其特征在于，所述水雾发生腔中还设有搅拌桨。
8.根据权利要求1所述的一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，其特征在于，所述单侧举升组件包括举升电缸（12）和支撑板（13），所述支撑板（13）的一侧铰接于所述多孔隔板（1）上，同时使得举升电缸（12）的输出杆抵于支撑板（13）的下表面。
9.根据权利要求1所述的一种光伏组件水下电势诱导衰减的测试装置，其特征在于，所述测试腔中还设有温度传感器（14）和湿度传感器（15），温度传感器（14）和湿度传感器（15）与外部的计算机终端无线通信连接。
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