[发明专利]一种移动式光伏器件电性能测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏器件电性能测试系统，具体涉及一种移动式光伏器件电性能测试系统。

背景技术

随着我国太阳能光伏发电领域的迅速发展，在我国及世界范围内已相继建设了大型并网、离网型光伏电站(系统)。但由于光伏测试技术滞后于光伏发电技术的发展，无法对光伏组件、电池和系统等在光伏电站现场开展测试和长期的试验评估。光伏组件作为光电转换的关键器件，其电性能特性决定了这一可再生能源发电方式的可靠性与光伏电站的发电效率。为在世界范围内率先突破并网、离网型光伏电站的现场性能测试的技术瓶颈，当前急需研究建立适用于大型并网光伏电站的可移动试验装置，并针对光伏电站建设地点分散、光伏组件类型多样化等特点，在光伏电站现场建立稳定、具备可重复性验证的实验环境，以测试不同类型光伏组件在同一测试条件下的电气性能参数与光伏组件电池片在生产制造、运输、安装环节中可能出现的质量问题。

截止目前，针对光伏组件在电站现场进行的电性能测试工作，都依赖便携型电流-电压测试仪完成。该测试仪器虽然具有体积小，便于携带等优势，但由于其利用自然阳光作为光源辐照度，使得光伏组件的电流-电压特性在测试期间出现实验环境不稳定、辐照度波动较大、环境温度和光伏组件温度变化等重大问题。由此造成了该便携式电流-电压测试仪所测量的光伏组件电气性能结果不准确、测量结果不可复现等问题。

专利号：201020688212的实用新型专利公开了一种光伏测试系统，包括设有若干光伏组件的光伏电站以及设于光伏电站电流输出端可提高光伏电站发电效率的电源优化器，该光伏测试系统还包括搭建于光伏电站旁侧的遮挡支架，遮挡支架包括一支撑架和安装于支撑架上的遮挡布，遮挡布沿太阳光方向在光伏电站的光伏组件上形成阴影。该光伏测试系统必须固定搭建于电站，并且其利用自然阳光作为光源辐照度，使得光伏组件的电流-电压特性在测试期间出现实验环境不稳定、辐照度波动较大、环境温度和光伏组件温度变化等重大问题。由此造成测量的光伏组件电气性能结果不准确。

专利申请CN102623370A提出了一种高倍聚光光伏光电转换接收器测试系统装置，该装置采用了带压力杆的上压板、上压板固定柱、柔性胶条、光电转换接收器放置平台、光电转换接收器、导电探针、光源控制产生器、导线、电性测试仪、电脑和显示器以及交流电源。该系统装置小巧且易携带，但没有考虑环境影响的因素，测试结果精度不高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有光伏组件在电站现场工作条件下测试其电气性能结果不准确的缺点，提出一种移动式光伏器件电性能测试系统。本发明可用于并网、离网型光伏电站或系统在工程安装、质量验收、后期运行维护过程中对不同类型光伏组件的电流-电压特性、电致发光特性的质量检测及技术评估。

并网光伏系统的可靠运行与光伏组件的输出特性的变化与衰减情况密切相关。光伏组件中电池片的隐裂会对光伏组件及光伏阵列的电输出特性产生重大影响。光伏组件在高海拔地区环境的长期运行，其材料的热失配、机械应力等特性都会对光伏电池产生潜在的损坏。本发明移动式光伏器件电性能测试系统能够完整全面的检测出组件中可能产生隐裂的电池片特性及电流-电压特性曲线，将光伏组件的电致发光特性与电流-电压特性进行同步数据采集与分析，对光伏组件在安装及运输过程中可能产生的电池片隐裂进行现场检测，并且在光伏电站安装的同时及在运行验收时都能够对光伏系统开展质量评价工作。

为实现上述目的，本发明移动式光伏器件电性能测试系统包括可移动箱体、人工模拟光源装置、电致发光成像测试装置、被测样品安装装置、双极型电源装置、气象测量与采集装置以及数据分析平台，所述光伏器件连接至所述双极型电源装置和所述电致发光成像测试装置，所述双极型电源装置与所述电致发光成像测试装置对所述光伏器件进行同步检测，气象测量与采集装置同步采集气象参数。

所述双极型电源装置测量所述光伏器件的电压、电流、温度、辐照度以及所述人工模拟光源的单次闪光或多次闪光，以获得不同响应时间、不同电阻率、电容性电池的电流-电压特性。

所述双极型电源装置根据所述光源的辐照度波动的幅值，对各次电流-电压特性测量在短路电流附近区间进行数据修正。

所述双极型电源装置在采集获得所述电压、电流和辐照度的同时，与所述气象参数测量与采集装置获得的数据一起对所述光伏器件的电流-电压特性进行辐照度与温度修正。

所述的可移动箱体包括主结构箱体、通风装置、温控装置和配电系统，主结构箱体内部为暗室环境，通风装置位于所述主结构箱体的两侧，温控装置位于主结构箱体顶部。