[發(fā)明專利]一種光伏旁通二極管可靠性評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410275894.5
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104052399B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張臻;周嘉言;徐建美;全鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū);常州天合光能有限公司
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光伏旁通二極管可靠性評估裝置與方法，屬于電子測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著這幾年國內(nèi)太陽能光伏工業(yè)迅速發(fā)展，然后，隨著光伏系統(tǒng)安裝容量的快速增長，光伏系統(tǒng)的運行安全性和可靠性問題逐漸顯露，因此，開展光伏組件中旁通二極管的可靠性評估體系研究，對提升光伏組件的可靠性和壽命都是非常重要的，也為旁通二極管的生產(chǎn)和選擇提供了依據(jù)。

非均勻輻照下，較低輻照下的單體光伏電池輸出電流變小，使得其兩端處于反向偏置，從而產(chǎn)生局部過熱現(xiàn)象，這就是熱斑現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會消耗組件的功率，嚴(yán)重的話甚至可能造成光伏組件的永久失效。同時，為了減少這種現(xiàn)象對組件的損害，通常會在組件兩端反向并聯(lián)一個旁路二極管，當(dāng)光伏電池嚴(yán)重反向偏置時，用于保護(hù)光伏電池、防止其產(chǎn)生過高偏置電壓的旁通二極管，將處于正向工作導(dǎo)通狀態(tài)，其產(chǎn)生的大量熱使二極管迅速升溫，長時間運行也將產(chǎn)生可靠性問題。現(xiàn)在我國的一些光伏測試機構(gòu)，如國家光伏檢測中心等，也開展了一些光伏可靠性的測試評估工作，但是在旁通二極管的可靠性方面沒有一個較為系統(tǒng)的評估方法。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在旁通二極管的可靠性方面較為系統(tǒng)的評估裝置和方法。

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種光伏旁通二極管可靠性評估裝置，其特征是，包括接線盒、旁路二極管、熱電偶和電池；所述旁路二極管反向并聯(lián)在所述電池的兩端；所述接線盒包括盒體、電極和蓋子；所述旁路二極管設(shè)置在所述電極之間；所述蓋子上設(shè)置有兩個用于放置所述熱電偶的小孔。

前述熱電偶與所述旁路二極管的外殼相連接。

一種光伏旁通二極管可靠性評估方法，其特征是，按照以下步驟執(zhí)行：

1）模擬組件單片電池被陰影靜態(tài)遮擋的情況，將環(huán)境箱溫度調(diào)至模擬溫度，雙極電源施加正偏電壓，使旁通二極管在反向電流下開始工作，等待旁通二極管失效，記錄下旁通二極管的溫度以及測試的時間；

2）模擬短時間內(nèi)有無陰影的情況，將環(huán)境箱溫度調(diào)至模擬溫度，雙極電源按一定頻率切換正偏電壓和反偏電壓，不斷沖擊旁通二極管，等待旁通二極管失效，記錄下旁通二極管的溫度及測試時間；

3）模擬組件不發(fā)生失配的情況，環(huán)境箱調(diào)至模擬溫度，雙極電源施加反偏電壓，等待旁通二極管失效，記錄下旁通二極管的溫度和測試的時間；

4）研究旁通二極管特征性能參數(shù)在不同室內(nèi)測試條件下變化規(guī)律，并與室外實際運行情況分析比較，確定以上三種可靠性測試需要持續(xù)的時間與環(huán)境箱溫度參數(shù)、直流電源電壓、電流參數(shù)的關(guān)系。

前述的一種光伏旁通二極管可靠性評估方法，其特征是，在步驟1）中，所述模擬溫度為70℃-80℃。

前述的一種光伏旁通二極管可靠性評估方法，其特征是，在步驟2）中，所述模擬溫度為70℃-80℃。

前述的一種光伏旁通二極管可靠性評估方法，其特征是，在步驟3）中，所述模擬溫度為70℃-80℃。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：本發(fā)明通過將環(huán)境箱和雙極電源結(jié)合起來，模擬三種典型情況下旁路二極管的工作情況，通過對實驗結(jié)果的分析建立一個較為合理的旁路二極管的可靠性評估體系，彌補國內(nèi)在旁路二極管可靠性評估方面的不足，為企業(yè)根據(jù)外界環(huán)境選擇合適的旁路二極管提供了依據(jù)，減少光伏組件因為非均勻輻照所造成的損失。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是接線盒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是旁路二極管加速老化試驗原理圖；

圖4是光伏二極管正、反向轉(zhuǎn)換試驗電原理圖。

圖中附圖標(biāo)記的含義：

1-旁路二極管，2-接線盒，3-電池，4-蓋子，5-盒體。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

一種光伏旁通二極管可靠性評估裝置，包括接線盒2、旁路二極管1、熱電偶和電池3。接線盒2包括盒體5、電極和蓋子4，旁路二極管1反向并聯(lián)在電池的兩端且設(shè)置在電極之間。蓋子4上設(shè)置有兩個用于放置熱電偶的小孔。熱電偶與旁路二極管1的外殼相連接。