本發(fā)明涉及一種光濕熱一體化老化測試設(shè)備及方法，屬于光伏組件可靠性測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

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。光伏用戶的關(guān)注重點也從對價格的看重，轉(zhuǎn)移到了質(zhì)量的保障上。但是，光伏組件的可靠性測試研究進程卻沒有跟上光伏降本的步伐，業(yè)界對于組件25年質(zhì)保的承諾也越來越遭受質(zhì)疑。戶外環(huán)境是否可以通過室內(nèi)的環(huán)境箱進行模擬，兩者之間是否存在相關(guān)性，成為了光伏行業(yè)發(fā)展過程中亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種光濕熱一體化老化測試設(shè)備及方法，從光伏組件失效機理、老化測試技術(shù)、老化設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)測試規(guī)范、高性能產(chǎn)品等幾個方面開展研究，研發(fā)模擬太陽光譜的寬光譜光濕熱一體化光伏組件加速老化測試設(shè)備，設(shè)計組件加速老化試驗系統(tǒng)，解決設(shè)備使用過程中的測試樣品散熱、溫濕度控制、光強均勻性等問題。

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

一種光濕熱一體化老化測試設(shè)備，包括箱體（104）和安裝在箱體頂部的光源（101），所述箱體（104）被分割成實驗測試箱和電氣控制箱，所述實驗測試箱包括光源輻射箱（103）、電機（201）和加熱加濕系統(tǒng)（203），所述光源輻射箱（103）的底部安裝載物臺（106），測試組件（105）放置于載物臺（106）上，所述電機（201）安裝在實驗測試箱的頂部，所述加熱加濕系統(tǒng)（203）安裝在箱體（104）的中間保溫隔板上，在光源輻射箱（103）側(cè)壁的底部設(shè)置吸風(fēng)口（107），在光源輻射箱（103）的頂部設(shè)置出風(fēng)口（102）；所述電氣控制箱包括線路控制系統(tǒng)（202）、控制器（204）和壓縮機（205），所述線路控制系統(tǒng)（202）安裝于電氣控制箱的上部，所述控制器（204）安裝于電氣控制箱的中部，所述壓縮機（205）安裝于電氣控制箱的下部；

所述控制器（204）通過線路控制系統(tǒng)（202）控制加熱加濕系統(tǒng)（203），調(diào)節(jié)光源輻射箱（103）內(nèi)的溫度和濕度，所述控制器（204）通過線路控制系統(tǒng)（202）控制光源（101），調(diào)節(jié)光源輻射箱（103）內(nèi)的光譜和光強；所述電機（201）驅(qū)動濕熱空氣在實驗測試箱與光源輻射箱（103）之間進行流動循環(huán)；所述壓縮機（205）為空氣流動提供動力源，開啟壓縮機（205），周圍環(huán)境冷卻空氣從吸風(fēng)口（107）進入光源輻射箱（103），冷卻空氣將測試組件（105）的熱量攜帶走，并從出風(fēng)口（102）排放至周圍環(huán)境。

前述的光源（101）的數(shù)量共為六個。

前述的光源（101）分成兩排，每排均勻布置三個。

前述的載物臺（106）是網(wǎng)格狀的。

利用光濕熱一體化老化測試設(shè)備進行加速老化測試的方法，包括以下步驟：

1）確定測試組件使用地區(qū)的代表氣候條件，通過各種途徑獲取該地區(qū)歷年氣象數(shù)據(jù)；

2）將與使用地區(qū)光伏組件相同型號的測試組件（105）放置于光濕熱一體化老化測試設(shè)備的載物臺（106）上，給測試組件（105）上電，模擬測試組件（105）在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的工作狀態(tài)；

3）根據(jù)光伏組件的老化機理，即光伏組件在戶外長期使用過程中出現(xiàn)功率下降和封裝材料的性能退化，結(jié)合光伏組件使用地的溫度、濕度、輻照度、光譜參數(shù)，參照國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61215，在室內(nèi)光濕熱一體化老化測試設(shè)備的控制器（204）上設(shè)定實驗測試箱內(nèi)的測試溫度、濕度、輻照度和光譜參數(shù)；

4）步驟3）的老化測試參數(shù)設(shè)定完成后，使測試組件在設(shè)定的溫度、濕度、光譜和輻照度條件下往復(fù)循環(huán)，保持一定恢復(fù)時間，監(jiān)測實驗過程中產(chǎn)生的短路、斷路、外觀變化，并記錄實驗數(shù)據(jù)；

5）測試樣品加速老化測試完成后，開啟壓縮機（205），吸風(fēng)口（107）吸入周圍環(huán)境冷卻空氣，冷卻空氣將測試組件（105）的剩余熱量攜帶走，并從出風(fēng)口(102)排放至周圍環(huán)境;

6）將加速老化測試完成后的測試組件(105)，進行一系列的光伏組件輸出功率和材料性能測試實驗，整理測試組件(105)加速老化測試結(jié)果報告，驗證組件運行可靠性。

本發(fā)明通過室內(nèi)環(huán)境箱模擬光伏組件的戶外工作環(huán)境，被測組件在光濕熱一體化老化設(shè)備中，在較短的試驗周期內(nèi)可以達到與戶外濕熱情況等效的測試效果，縮短了光伏組件加速老化測試所需的時間，在很大程度上提高了工作效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明光濕熱一體化老化測試設(shè)備的主視圖；

圖2是本發(fā)明光濕熱一體化老化測試設(shè)備的側(cè)視圖。

圖中：101是光源，102是出風(fēng)口，103是光源輻射箱，104是箱體，105是測試組件，106是載物臺，107是吸風(fēng)口，201是電機，202是線路控制系統(tǒng)，203是加熱加濕系統(tǒng)，204是控制器，205是壓縮機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。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)明的保護范圍。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明的光濕熱一體化老化設(shè)備，包括箱體104和安裝在箱體頂部的光源101，箱體104被分割成實驗測試箱和電氣控制箱兩部分，實驗測試箱包括光源輻射箱103、電機201和加熱加濕系統(tǒng)203，載物臺106安裝在光源輻射箱103的底部，測試組件105放置于載物臺106上，電機201安裝在實驗測試箱的頂部，加熱加濕系統(tǒng)203安裝在箱體104的中間保溫隔板上，吸風(fēng)口107設(shè)置于光源輻射箱103側(cè)壁的底部，出風(fēng)口102設(shè)置于光源輻射箱103的頂部。電氣控制箱包括線路控制系統(tǒng)202、控制器204和壓縮機205，線路控制系統(tǒng)202安裝于電氣控制箱的上部，控制器204安裝于電氣控制箱的中部，壓縮機205安裝于電氣控制箱的下部。

控制器204通過線路控制系統(tǒng)202控制加熱加濕系統(tǒng)203和光源101，調(diào)節(jié)光譜、光強、溫度、濕度等參數(shù)，可以模擬不同地區(qū)的環(huán)境條件。電機201驅(qū)動濕熱空氣在實驗測試箱與光源輻射箱103之間進行流動循環(huán)。壓縮機205為空氣流動提供動力源，開啟壓縮機205，周圍環(huán)境冷卻空氣從吸風(fēng)口107進入光源輻射箱103，冷卻空氣將測試組件105的熱量攜帶走，并從出風(fēng)口102排放至周圍環(huán)境。

進一步的，光源101的數(shù)量共為六個，分成兩排，每排均勻布置三個，安裝在箱體104頂部，解決設(shè)備使用過程中光強均勻性分布的問題。

進一步的，載物臺106是網(wǎng)格狀的，這有利于測試樣品的散熱。

測試方法包括以下步驟：

1）確定測試組件使用地區(qū)的代表氣候條件，可通過各種途徑獲取該地區(qū)歷年氣象數(shù)據(jù)。

2）將與使用地區(qū)光伏組件相同型號的測試組件105放置于光濕熱一體化老化測試設(shè)備的載物臺106上，給測試組件105上電，模擬測試組件105在光伏發(fā)電系統(tǒng)中的工作狀態(tài)。

3）根據(jù)光伏組件的老化機理，即：光伏組件在戶外長期使用過程中出現(xiàn)功率下降和封裝材料的性能退化，其主要原因是紫外線照射和濕熱環(huán)境，組件封裝材料出現(xiàn)老化黃變等現(xiàn)象，導(dǎo)致光伏組件的可靠性下降，壽命縮短。結(jié)合光伏組件使用地的溫度、濕度、輻照度、光譜等氣象參數(shù)，參照國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61215，在室內(nèi)光濕熱一體化老化測試設(shè)備的控制器204上設(shè)定實驗測試箱內(nèi)的測試溫度、濕度、輻照度和光譜參數(shù)等。

4）上述步驟3）的老化測試條件設(shè)定完成后，使測試組件在設(shè)定的溫度、濕度、光譜和輻照度條件下往復(fù)循環(huán)，保持一定恢復(fù)時間，監(jiān)測實驗過程中可能產(chǎn)生的短路、斷路、外觀變化等，并記錄實驗數(shù)據(jù)。

5）測試樣品加速老化測試完成后，開啟壓縮機205，吸風(fēng)口107吸入周圍環(huán)境冷卻空氣，冷卻空氣將測試組件105的剩余熱量攜帶走，并從出風(fēng)口102排放至周圍環(huán)境，加速測試組件105的散熱速度。

6）將加速老化測試完成后的測試組件105，進行一系列的光伏組件輸出功率和材料性能測試實驗，整理測試組件105加速老化測試結(jié)果報告，驗證組件運行可靠性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。