[發明專利]一種移動式光伏器件電性能測試系統

在審

• 申請號: 201710833129.4
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN107748303A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 周國民;玉珍;周李慶;蒲澤偉
• 申請（專利權）人: 西藏自治區能源研究示范中心
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01N21/95;G01W1/02;H02S50/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及光伏器件電性能測試系統，具體涉及一種移動式光伏器件電性能測試系統。

背景技術

隨著我國太陽能光伏發電領域的迅速發展，在我國及世界范圍內已相繼建設了大型并網、離網型光伏電站(系統)。但由于光伏測試技術滯后于光伏發電技術的發展，無法對光伏組件、電池和系統等在光伏電站現場開展測試和長期的試驗評估。光伏組件作為光電轉換的關鍵器件，其電性能特性決定了這一可再生能源發電方式的可靠性與光伏電站的發電效率。為在世界范圍內率先突破并網、離網型光伏電站的現場性能測試的技術瓶頸，當前急需研究建立適用于大型并網光伏電站的可移動試驗裝置，并針對光伏電站建設地點分散、光伏組件類型多樣化等特點，在光伏電站現場建立穩定、具備可重復性驗證的實驗環境，以測試不同類型光伏組件在同一測試條件下的電氣性能參數與光伏組件電池片在生產制造、運輸、安裝環節中可能出現的質量問題。

截止目前，針對光伏組件在電站現場進行的電性能測試工作，都依賴便攜型電流-電壓測試儀完成。該測試儀器雖然具有體積小，便于攜帶等優勢，但由于其利用自然陽光作為光源輻照度，使得光伏組件的電流-電壓特性在測試期間出現實驗環境不穩定、輻照度波動較大、環境溫度和光伏組件溫度變化等重大問題。由此造成了該便攜式電流-電壓測試儀所測量的光伏組件電氣性能結果不準確、測量結果不可復現等問題。

專利號：201020688212的實用新型專利公開了一種光伏測試系統，包括設有若干光伏組件的光伏電站以及設于光伏電站電流輸出端可提高光伏電站發電效率的電源優化器，該光伏測試系統還包括搭建于光伏電站旁側的遮擋支架，遮擋支架包括一支撐架和安裝于支撐架上的遮擋布，遮擋布沿太陽光方向在光伏電站的光伏組件上形成陰影。該光伏測試系統必須固定搭建于電站，并且其利用自然陽光作為光源輻照度，使得光伏組件的電流-電壓特性在測試期間出現實驗環境不穩定、輻照度波動較大、環境溫度和光伏組件溫度變化等重大問題。由此造成測量的光伏組件電氣性能結果不準確。

專利申請CN102623370A提出了一種高倍聚光光伏光電轉換接收器測試系統裝置，該裝置采用了帶壓力桿的上壓板、上壓板固定柱、柔性膠條、光電轉換接收器放置平臺、光電轉換接收器、導電探針、光源控制產生器、導線、電性測試儀、電腦和顯示器以及交流電源。該系統裝置小巧且易攜帶，但沒有考慮環境影響的因素，測試結果精度不高。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的是克服現有光伏組件在電站現場工作條件下測試其電氣性能結果不準確的缺點，提出一種移動式光伏器件電性能測試系統。本發明可用于并網、離網型光伏電站或系統在工程安裝、質量驗收、后期運行維護過程中對不同類型光伏組件的電流-電壓特性、電致發光特性的質量檢測及技術評估。

并網光伏系統的可靠運行與光伏組件的輸出特性的變化與衰減情況密切相關。光伏組件中電池片的隱裂會對光伏組件及光伏陣列的電輸出特性產生重大影響。光伏組件在高海拔地區環境的長期運行，其材料的熱失配、機械應力等特性都會對光伏電池產生潛在的損壞。本發明移動式光伏器件電性能測試系統能夠完整全面的檢測出組件中可能產生隱裂的電池片特性及電流-電壓特性曲線，將光伏組件的電致發光特性與電流-電壓特性進行同步數據采集與分析，對光伏組件在安裝及運輸過程中可能產生的電池片隱裂進行現場檢測，并且在光伏電站安裝的同時及在運行驗收時都能夠對光伏系統開展質量評價工作。

為實現上述目的，本發明移動式光伏器件電性能測試系統包括可移動箱體、人工模擬光源裝置、電致發光成像測試裝置、被測樣品安裝裝置、雙極型電源裝置、氣象測量與采集裝置以及數據分析平臺，所述光伏器件連接至所述雙極型電源裝置和所述電致發光成像測試裝置，所述雙極型電源裝置與所述電致發光成像測試裝置對所述光伏器件進行同步檢測，氣象測量與采集裝置同步采集氣象參數。

所述雙極型電源裝置測量所述光伏器件的電壓、電流、溫度、輻照度以及所述人工模擬光源的單次閃光或多次閃光，以獲得不同響應時間、不同電阻率、電容性電池的電流-電壓特性。

所述雙極型電源裝置根據所述光源的輻照度波動的幅值，對各次電流-電壓特性測量在短路電流附近區間進行數據修正。

所述雙極型電源裝置在采集獲得所述電壓、電流和輻照度的同時，與所述氣象參數測量與采集裝置獲得的數據一起對所述光伏器件的電流-電壓特性進行輻照度與溫度修正。

所述的可移動箱體包括主結構箱體、通風裝置、溫控裝置和配電系統，主結構箱體內部為暗室環境，通風裝置位于所述主結構箱體的兩側，溫控裝置位于主結構箱體頂部。