GB∕T 43057-2023 光伏組件動態(tài)機械載荷試驗（正式版）

光伏組件動態(tài)機械載荷試驗loadtesting,IDT]2023-09-07發(fā)布2024-01-01實施國家市場監(jiān)督管理總局I前言 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14試驗裝置 15初始測量 26程序 27最終測量 38測試報告 3附錄A(資料性)后續(xù)測試 5Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則起草。本文件等同采用IECTS62782:2016《光伏組件技術(shù)規(guī)范調(diào)整為我國的國家標(biāo)準(zhǔn)。第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定循環(huán)(動態(tài))機械載荷試驗》,文件類型由IEC的本文件做了下列最小限度的編輯性修改： 第6章d)中增加了注“循環(huán)次數(shù)和最大壓強可由供需雙方根據(jù)特殊需求協(xié)商確定”; 為與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)和我國實際情況協(xié)調(diào)，修改了第8章1)中3)的表述，改為“在500V或者最大系統(tǒng)電壓下(取較大值)進行絕緣試驗，測得的絕緣電阻值與組件面積的乘積低于40MΩ·m2”。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出。本文件由全國太陽光伏能源系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC90)歸口。本文件起草單位：中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國國檢測試控股集團股份有限公司、中節(jié)能太陽能科技(鎮(zhèn)江)有限公司、青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司西安太陽能電力分公司、廈門市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院。1光伏組件動態(tài)機械載荷試驗本文件規(guī)定了光伏組件動態(tài)機械載荷試驗的方法。光伏組件放置在設(shè)計的支撐點上，垂直施加于光伏組件表面的均勻載荷以正反方向交替循環(huán)。本試驗用于評估太陽電池、互連條和/或電連接等組件內(nèi)部構(gòu)成部分是否易受破損的影響，或者邊緣密封是否會因光伏組件在安裝和運行中的機械應(yīng)力而失效。本試驗在組件正常運行溫度范圍內(nèi)的任何溫度下進行。由于載荷施加期間的組件溫度影響試驗結(jié)果，所以試驗過程中保持組件溫度恒定是至關(guān)重要的。本文件適用于剛性組件的測試，不適用于柔性組件，但可用于采用剛性支撐的柔性組件。本文件是一個獨立的技術(shù)規(guī)范，但經(jīng)常與其他標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合使用。通常單獨進行該試驗時不會出現(xiàn)功率損失，但在進行該試驗后，再進行熱循環(huán)試驗和濕凍試驗等其他試驗，則會產(chǎn)生功率損失。該功率損失源于動態(tài)機械載荷對組件造成的損壞，而非僅僅由熱循環(huán)試驗和濕凍循環(huán)試驗導(dǎo)致。例如，運輸試驗程序(IEC62759)要求在動態(tài)機械載荷試驗之后進行50次熱循環(huán)試驗和10次濕凍循環(huán)試驗。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于ISO/IEC17025檢測和校準(zhǔn)實驗室能力的通用要求(Generalrequirementsforthecompetenceoftestingandcalibrationlaboratories)注：GB/T27025—2019檢測和校準(zhǔn)實驗室能力的通用要求(ISO/IEC17025:2005,IDT)。IECTS60904-12光伏器件第12部分：光伏組件紅外熱成像(Photovoltaicdevices—Part12:Infraredthermographyofphotovoltaicmodules)IECTS60904-13光伏器件第13部分：光伏組件電致發(fā)光測試(Photovoltaicdevices—Part13:Electroluminescenceofphotovoltaicmodules)IEC61215-1:2016地面光伏組件設(shè)計鑒定和定型第1部分：試驗要求(Terrestrialphotovol-taic(PV)modules-Designqualificationandtypeapproval—Part1:Testrequirements)IEC61215-2:2016地面光伏組件設(shè)計鑒定和定型第2部分：試驗程序(Terrestrialphotovol-taic(PV)modules-Designqualificationandtypeapproval—Part2:Testprocedures)IECTS61836太陽光伏能源系統(tǒng)術(shù)語、定義和符號(Solarphotovoltaicenergysystems-Terms,definitionsandsymbols)3術(shù)語和定義IECTS61836界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4試驗裝置2a)動態(tài)載荷施加設(shè)備：能夠以每分鐘3次～7次循環(huán)的頻率，對組件表面施加雙向、1000Pa±100Pa的均勻載荷以模擬壓力和拉力。規(guī)定載荷P為均勻壓強，最好用空氣壓或真空。如果采用活塞系統(tǒng)(或其他非均勻施壓方式)對組件加載，每個活塞施加的力F=PA/n,其中A為組件的面積，n為活塞的數(shù)量。為了保證對組件均勻施加載荷，均勻排布的加載點之間的最大垂直中心間距不應(yīng)超過20cm。如果一個活塞包含多個加載點，該最大間距要求既適用于各加載點之間的間距，也適用于活塞之間的間距。組件邊框與加載點之間的最大垂直間距也不應(yīng)超過20cm。b)整個試驗過程中監(jiān)測組件內(nèi)部電路連續(xù)性的裝置。c)組件溫度監(jiān)測裝置：準(zhǔn)確度±2.0℃,重復(fù)性±0.5℃。溫度傳感器應(yīng)安裝在組件的正面或者背面中心附近，并且不對動態(tài)機械載荷的施加產(chǎn)生干擾。d)紅外(IR)照相機和恒流電源。恒流電源應(yīng)能夠提供組件在標(biāo)準(zhǔn)測試條件(STC)下最大功率電流1倍～2倍范圍內(nèi)的正向電流(見IECTS60904-12)。e)電致發(fā)光(EL)設(shè)備和恒流電源。恒流電源應(yīng)能夠提供組件在標(biāo)準(zhǔn)測試條件(STC)下短路電流0.1倍～1倍范圍內(nèi)的正向電流(見IECTS60904-13)。紅外和電致發(fā)光測試系統(tǒng)無需具備監(jiān)測被測組件的能力，紅外熱成像和電致發(fā)光測試時可將被測組件從動態(tài)機械載荷試驗設(shè)備取下。5初始測量在進行動態(tài)機械載荷試驗前，應(yīng)對被測組件進行以下測試。a)按照IEC61215-2:2016MQT01的規(guī)定目視檢查組件。b)按照IEC61215-2:2016MQT19.1的規(guī)定進行組件初始穩(wěn)定測試。c)按照IEC61215-2:2016MQT02的規(guī)定測試組件的最大功率。d)按照IEC61215-2:2016MQT03的規(guī)定進行絕緣試驗。e)按照IEC61215-2:2016MQT15的規(guī)定進行濕漏電流試驗。f)對組件施加0.1倍～1倍STC短路電流的正向偏置電流，進行EL掃描，識別電池破裂及電池連接處破損情況。按照IECTS60904-13的規(guī)定，在測試報告[第8章k]]中記錄所觀測到的電池片破損、互連條和/或電連接或者任何其他異常情況。g)對組件施加1倍～2倍STC最大功率電流的正向偏置電流，進行IR掃描，識別局部發(fā)熱區(qū)域。按照IECTS60904-12的規(guī)定，在測試報告(第8章k)]中記錄所觀測到的局部發(fā)熱區(qū)域。如果在IR測試或EL測試時需要使用超過I的電流，應(yīng)與組件生產(chǎn)商確認該電流不會對組件造成損壞。6程序試驗程序如下。a)將組件與電氣連續(xù)性監(jiān)測裝置連接，保證試驗期間組件內(nèi)部電路的電氣連續(xù)性可被持續(xù)監(jiān)測。b)按照制造商規(guī)定的方法[包括安裝方式(夾具/壓塊和其他緊固)和底部支撐導(dǎo)軌]將組件安裝到動態(tài)機械載荷試驗設(shè)備上。如果有不同的安裝方式，每種安裝方式都需要單獨評估。對于所有的安裝方式，組件均以固定點間距最壞情況(通常為最大間距)進行安裝。c)將組件溫度設(shè)置為指定值。在動態(tài)機械載荷試驗期間監(jiān)測組件的溫度，并保持組件在設(shè)定值士2℃以內(nèi)。d)施加動態(tài)機械載荷，循環(huán)1000次，最大壓強為±1000Pa(公差為±100Pa),每分鐘3次~37次循環(huán)(一次正向加載和一次反向加載為一個循環(huán))。注：循環(huán)次數(shù)和最大壓強可由供需雙方根據(jù)特殊需求協(xié)商確定。e)試驗過程中監(jiān)測組件內(nèi)部電路的電氣連續(xù)性。電氣連續(xù)性測量僅需要很小的電流(Iα的1%已經(jīng)足夠)。但在某些情況下需要采用更大的電流(甚至STC最大功率電流)進行測試，此種情況應(yīng)記錄在測試報告中[第8章j]]。該測試可能會在電池或互連條的破損處產(chǎn)生電弧而結(jié)束。動態(tài)機械載荷試驗通常是室溫下在實驗室中進行。也可在較低溫度下進行試驗以模擬冬季的運行環(huán)境，或者在較高溫度下進行試驗以模擬夏季的運行環(huán)境。試驗溫度范圍應(yīng)限制在被測組件和安裝材料(例如夾具橡膠部分、墊圈等)的最低/最高工作溫度內(nèi)。組件在動態(tài)機械載荷試驗過程中的溫度應(yīng)記錄在測試報告中(第8章j)]。7最終測量進行動態(tài)機械載荷試驗后，應(yīng)對被測組件進行以下測試。a)按照IEC61215-2:2016MQT01的規(guī)定目視檢查組件。b)按照IEC61215-2:2016MQT19.2的規(guī)定進行組件最終穩(wěn)定測試。c)按照IEC61215-2:2016MQT02的規(guī)定測試組件的最大功率。d)按照IEC61215-2:2016MQT03的規(guī)定進行絕緣試驗。e)按照IEC61215-2:2016MQT15的規(guī)定進行濕漏電流試驗。f)對組件施加0.1倍～1倍STC短路電流的正向偏置電流，進行EL掃描，按照IECTS60904-13的規(guī)定鑒別組件的變化。g)對組件施加1倍～2倍STC最大功率電流的正向偏置電流，進行IR掃描，按照IECTS60904-12報告所有的試驗結(jié)果，包括組件的任何變化，特別是所觀測到的破損電池、破損互連條和破損電連接的數(shù)量。EL和IR掃描僅作為參考信息，不作為要求，不應(yīng)影響目視檢查的結(jié)果。8測試報告測試報告應(yīng)由檢測機構(gòu)根據(jù)ISO/IEC17025的要求出具。報告應(yīng)包含樣品的詳細說明。每一份證書或者測試報告至少應(yīng)包含以下信息。a)標(biāo)題。b)檢測實驗室的名稱和地址以及試驗地點。c)報告及其每一頁的唯一標(biāo)識。d)客戶名稱和地址(適當(dāng)時)。e)被測組件的描述和標(biāo)識。f)被測組件的特征和條件。g)被測組件的接收日期和測試日期(適當(dāng)時)。h)測試方法標(biāo)識，包括施加均勻載荷的設(shè)備的描述。i)抽樣程序的依據(jù)(相關(guān)時)。j)試驗方法的任何偏離、增補或刪減，以及某特定試驗的相關(guān)信息，如所采用的安裝系統(tǒng)以及試k)測量結(jié)果、檢查結(jié)果以及推論(適當(dāng)時應(yīng)附上表格、曲線圖、示意圖和照片),包括每次試驗后的4最大功率損失、每次試驗前后觀測到的破損電池數(shù)量以及其他重要變化。1)如果經(jīng)動態(tài)機械載荷試驗序列或附錄A所述的后續(xù)測試后，發(fā)現(xiàn)下列情況之一時應(yīng)注明：1)試驗過程中電流中斷(這種中斷可能是間歇性的，并且與負載循環(huán)同相。在這種情況下，測試報告應(yīng)注明電流在哪個循環(huán)開始中斷，以及在該循環(huán)的哪部分發(fā)生電流中斷);2)IEC61215-1:2016第8章規(guī)定的主要外觀缺陷；3)在500V或者最大系統(tǒng)電壓下(取較大值)進行絕緣試驗，測得的絕緣電阻值與組件面積的乘積低于40MΩ·m2;4)在500V或者最大系統(tǒng)電壓下(取較大值)進行濕漏電流試驗，測得的絕緣電阻值與組件面積的乘積低于40MΩ·m2。m)測試結(jié)果的測量不確定度(相關(guān)時)。n)對報告內(nèi)容負責(zé)人員的簽名和職務(wù)或等效標(biāo)識，出具日期。o)測試結(jié)果僅與被測樣品有關(guān)的說明(相關(guān)時)。(資料性)雖然動態(tài)機