2024地面用晶体硅光伏组件环境适应性测试要求第1部分:一般气候条件_第1页
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要求第1目 次范围 1规范性引用文件 1术语和定义 2安全等级 2样品要求 3标识 3试验 4合格判据 4严重外观缺陷 4报告 5重新测试 5实验室试验程序 5户外实证试验程序 5附录A(资料性附录)特殊环境条件 211部分:一般气候条件;2部分:干热气候条件;3部分:湿热气候条件;4部分:高原气候条件。地面用晶体硅光伏组件环境适应性测试要求第1部分:一般气候条件范围本部分规定了在一般气候条件下安装、使用的光伏组件的实验室测试要求和户外实证试验要求。本部分适用于地面用晶体硅光伏组件。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T4797.1环境条件分类自然环境条件 温度和湿度GB/T4797.2环境条件分类自然环境条件 气压GB/T4797.4环境条件分类自然环境条件 太阳辐射与温度GB/T4797.5环境条件分类自然环境条件 降水和风GB/T6495.3光伏器件第3部分:地面用光伏器件的测量原理及标准光谱辐照度数据GB/T17045电击防护装置和设备的通用部分GB/T27025检测和校准实验室能力的通用要求GB/T37663.1-20191部分:光伏组件IEC60068-2-21环境试验 第2-21部分:试验—试验U:引出端及整体安装件强度(Environmentaltesting-Part2-21:Tests-TestU:Robustnessofterminationsandintegralmountingdevices)IEC60410周期检查计数抽样程序及抽样表(SamplingPlansandProceduresforInspectionbyAttributes)IEC60904-1 1部分:光伏电流—电压特性的测量(PhotovoltaicDevices-Part1:MeasurementsofPhotovoltaicCurrent-voltageCharacteristics)IEC60904-1-2光伏器具第1-2部分:双面光伏器件电流-电压特性的测量(Photovoltaicdevices–Part1-2:Measurementofcurrent-voltagecharacteristicsofbifacialphotovoltaic(PV)devices)IEC60904-2 光伏器件 第2部分:标准太阳电池的要求(PhotovoltaicDevices-Part2:RequirementsforReferenceSolarCells)IEC60904-6 光伏器件第6部分:标准太阳电池组件的技术要求(PhotovoltaicDevices-Part6:RequirementsforReferenceSolarModules)IEC60904-9光伏器件第9部分:太阳模拟器性能要求(Photovoltaicdevices-Part9Solarsimulatorperformancerequirements)IEC60904-9光伏器件第10部分:线性测量方法(PhotovoltaicDevices-Part10MethodsofLinearityMeasurements)IEC61215-1:2021(PV)andtypePart1:TestIEC61215-1-1:2021要求[(PV)––Part1-1forofIEC61215-220212部分:试验程序[–type–Part2:TestIEC61730-12023光伏(PV)组件安全鉴定第1部分:结构要求[Photovoltaic(PV)modulesafetyqualificationPart1:Requirementsforconstruction]IEC61730-22023光伏(PV)组件安全鉴定第2部分:试验要求[Photovoltaic(PV)modulesafetyqualificationPart2:Requirementsfortesting]IEC61853-1光伏组件的性能试验和能量标定第1部分:辐照度、温度性能测量和额定功率[Photovoltaic(PV)moduleperformancetestingandenergyrating-Part1:Irradianceandtemperatureperformancemeasurementsandpowerrating]IEC61853-22测量[Photovoltaic(PV)moduleperformancetestingandenergyrating-Part2Spectralresponsivity,incidenceangleandmoduleoperatingtemperaturemeasurements]IEC627902014光伏组件接线盒:安全要求和试验(JunctionboxesforphotovoltaicmodulesSafetyrequirementsandtests)ISO868:2003塑料和硬质橡胶用硬度计测定压痕硬度[肖氏(SHORE)硬度][Plasticsandebonite—Determinationofindentationhardnessbymeansofadurometer(Shorehardness)]术语和定义下列术语和定义适用于本文件3.1气候条件climaticcondition自然界中与气候相关的环境条件,由温度、湿度、气压、太阳辐射和降水(雨、雪、雹等)等条件构成。注:各类型条件温度、湿度、辐照度和降水说明见附录A。3.2干热气候hot-dryclimate温度和湿度的日平均值的年极值的平均值(见GB/T4797.1:2018)为低温-15℃、高温36℃,最高绝对湿度15g/m3的气候。干热气候的特点是一般水面年蒸发量超过降水量(V>N),晴天多,阳光强,干燥,夏季热,昼夜温差大,风沙多等。注:中国的西北、华北的部分地区(新疆、内蒙古、甘肃等地)是干热气候的典型地区。3.3湿热气候warm-wetclimate以气温高、湿度高、雨量大、日温差小、无风或少风为特点的气候。湿热气候条件下最热月的月注:中国的四川、浙江、福建等中东部和南部沿海地区是湿热气候的典型地区。3.4高原气候plateauclimate高原条件下形成的气候。其特点是:海拔高(超过1000m),气温低,冬寒夏凉,无霜期短;空气稀薄,透明度好,太阳辐射强,日照长,晴天多;昼夜温差大;降水量较少,但气温低,蒸发量弱。注:中国的青藏高原等地是高原气候的典型地区。3.5一般气候条件generalclimate除以上3.2~3.4中定义的典型气候条件,适用于大部分海拔,气温,降雨量,蒸发量,平均相对湿度,昼夜温差和极限温、湿度无显著地域特点的区域。3.6标准试验条件standardtestcondition;STC辐照度1000W/m2,25℃电池温度,符合GB/T6495.3的标准太阳光谱辐照度分布。3.7公差tolerance(铭牌上)由制造商给出,光伏组件铭牌上的电气参数值范围。3.8再现性reproducidility(测试)当在不同条件下进行个体测量,一定数量的试验后得到相同数值的测量结果的相关性测量原则测量方法观测者测量设备相关标准实验室在不同条件下使用设备不同于常规使用在相对长的时间间隔后与单一测量的持续时间[VIM3.7]1VIM2.32.42:术语“再现性”也适用于只将特定条件考虑在内的实例[资源:IEC60050-311:2001,311-06-07]3.9柔性组件flexiblemodule根据制造商的声明,至少在一个方向上曲率半径为500毫米或更小的光伏组件,并且能够弯曲以适应平面或曲面注1:具有刚性形状的弯曲组件不被认为是柔性组件注2:曲率半径如图1所示。在测试过程中,应用的曲率半径不小于制造商规定的图1柔性组件曲率半径的几何图形3.10代表性样品represetativesample包含组件所有组成的零部件,除了一些重复的部分注1:代表性样品应使用所有关键材料和组件,如章节5所述。3.11超大组件verylargemodule超过标准2.2m×1.5m市售模拟器尺寸的组件注1:超大组件的长度或宽度有一个超过2.2m,或两个尺寸都超过1.5m。因此,一个3m×0.3m的组件被认为是超大组件,一个2.2m×2.2m的组件也是如此。注2:超大组件不受A类模拟器空间辐照均匀性要求的约束,详见12.2。注3:在序列测试期间,只要符合章节5所述的限制,代表性样品可以替换超大组件。3.12双面光伏组件bifacialPVmodules正反面都能将光能转换为电能的光伏组件。3.13双面系数bifacialitycoefficients在标准测试条件(STC)下,双面光伏组件背面电流-电压特性参数和正面电流-电压特性参数的比值,主要包括短路电流双面系数φIsc,开路电压双面系数φVoc和峰值功率双面系数φPmax3.14双面铭牌辐照度bifacialnameplateirradiance:BNPI对双面组件进行铭牌验证时的更高辐照度,对应于组件正面1000W/m2和组件背面135W/m2,适用于IECTS60904-1-2允许的任何方法3.15双面应力辐照度bifacialnameplateirradiance:BSI在双面组件上测量应力电流时的更高辐照度,对应于组件正面的1000W/2和组件背面的300W/m,通过IECTS6094-12IV3.1698第9898hpercentilemoduleoperatingtemperature:T98在光伏系统中部署时,组件98%运行时间低于的温度注1:第98百分位组件运行温度是通过对典型日历年每小时(或更频繁)时间间隔获取的测量或计算的模块温度数据进行排序来计算的。注2:对于标准年份,第98百分位组件运行温度达到或超过1752小时。3.17maximumratedoperatingtemperature:[9]max光伏组件允许的最大第98百分位组件运行温度。3.18户外实证试验fieldpracticaltest将产品置于户外实际自然环境中进行试验,考核产品性能变化的试验方法。实证试验可以选取典型环境也可以选取产品实际使用环境。实证试验强调的是真实反映环境对产品性能的影响。安全等级概述光伏组件可以有多种不同的应用方式,因此对光伏组件的构造以及在这些应用条件下的潜在危险进行评估是很重要的。满足相关的安全要求和必要的试验,以验证组件是否符合不同安全等级的要求。本章定义了这些安全等级以及用于每个安全等级的结构特性。Ⅱ级:非受限制访问区域应用安全等级Ⅱ的组件使用在危险级别的电压、电流和功率下,具备独立的和/或系统级电气输出。此类组件具备基本绝缘和基本保护以及故障保护的附件绝缘,或采用加强绝缘和附加绝缘。可触及导电部分和可触及的表面绝缘材料应该具备双重绝缘或加强绝缘以保证和危险带电部件分离,或者产品结构设计能够提供类似的防护。0级:受限制访问区域应用0的组件使用在危险级别的电压、电流和功率下,具备独立的和/或系统级电气输出。此类组件只提供基本的绝缘保护,并未并未提供故障保护。所有未与危险带电部件提供至少基本绝缘隔离的导电部件均应视为具有危险的带电部件。Class0的组件适用于受限制访问的区域,这些区域使用围栏或其他措施以防止一般公众接触。这些组件只能由懂得其故障原理和潜在危险的专业人员接触。此类组件上的可触及导电部件规定为已接地或被认为处于潜在危险状态。Ⅲ级:特低压电路基本保护安全等级ClassIII的组件在标准试验条件下的额定电气参数应不超过以下要求:额定功率240W,短路电流8A,开路电压35VDC。ClassIII类光伏组件固有的电气输出能力,其使用、误用和故障不太可能导致触电或火灾风险。基于这些电气输出限制,对功能绝缘之外的结构或绝缘没有要求,但是对于多种应用,建筑或绝缘的要求可能是必要的。此类组件可用于一般用户使用,预期用户可能会与绝缘带电部件接触,如消费类电子产品。等级ClassIII的光伏35V35V的电路中。除具有反向电流保护和高压保护的前提下,此类组件不能与其他其他光伏组件或电源并联使用。样品要求实验室试验样品要求从同一批或几批产品中,按IEC60410规定的方法随机地抽取21个样品(如果产品为有边框组件,12.22脉冲电压试验;其他如需要可增加备份)组件及测试所必需的配件若干。这些组件应由符合相应图纸和工艺要求规定的材料和元器件制成,并经过制造商常规检测、质量控制与产品验收程序。组件应该是完整的,附带制造商的贮运、安装和电路连接指示,包括系统最大允许电压。如果试验序列中包含旁路二极管热性能试验,且不能接触到标准组件中的旁路二极管,应准备一个特殊的样品进行试验。旁路二极管的安装应与在标准组件中的安装方式相同,并按照旁路二极管热性能试验对应条款的要求将温度传感器安装在二极管上。该样品不需要进行图2所示程序的其他试验。对于超大组件(如3.12中定义),可以使用代表性样品(如3.11中定义)2中给出的所有条件测试。在代表性样品的设计和制造过程中,应注意在与安全、质量和可靠性相关的所有电气、机械和热特性方面与全尺寸产品最大程度地相似。电池、封装方法、导线、端接、所有边缘周围的间隙和爬电距离以及穿过固体绝缘的距离(依赖于绝缘和胶结接头)应与实际全尺寸产品相同。限制在制作用于鉴定测试的代表性样品时可以将超大组件的尺寸减小。缩小的尺寸应不少于定义一个超大组件的尺寸的一半。换句话说,当减少较短的尺寸时,代表性样品应至少为0.75m宽。在减少较长尺寸时,代表性样品应至少为1.1m长。如果代表性的样品用于任何测试,测试报告应包括一个表MQT测试样品的尺寸。该表应包含声明,“如上所述,某些测试使用了较小的样品。使用较小的样品可能会影响测试结果。”为了确定代表性样品在测试期间的最大功率衰减,Pmax(Lab_GateNo.1)是指代表性样品的初始稳定测量功率输出。然而,为了验证额定标签值,应使用标准生产产品在测试设施或在制造商的监控设备上进行测量。如果在序列E中使用代表性样品,则需要一个额外的全尺寸组件,并且仅应进行静态机械载荷试验和其中要求的测试。用于热斑耐久测试的任何代表性样品的每个旁路二极管应包含与全尺寸产品相同的电池数量(即相同的子串尺寸)。注:当设备尺寸允许时,最好在所有测试中测量全尺寸样品,而不是代表性样品。在开始条件测试之前,应注意不要在运输过程中损坏样品。这种注意可能包括遵守包装和运输的最佳实践,以及在运输前后根据IECTS60904-13EL,以确保在运输过程中没有出现裂缝。如果制造商在铭牌或数据表上声明为双面,或者组件的最大功率双面系数≥20%,则该组件应被视为“双面”。如果将组件作为单面组件进行测试,测试实验室应通过以下至少一种方法验证该组件是单面的来自制造商的信息表明电池的背面已完全金属化;来自组件制造商的光谱相关的背板透射数据;或者根据IECTS60904-1-2中的程序确定一个样品的双面系数如果被试验组件是一种新设计的样品而不是来自于生产线上,应在试验报告中加以说明。户外实证试验样品要求从同一规格型号同一批次产品中,按IEC60410规定的方法随机地抽取13个样品(如需要可增加)组件用于户外实证试验。其中,2个为控制组件,110块为检验组件(见图2)。这些组件应由符合相应图纸和工艺要求规定的材料和元器件制成,并经过制造商常规检测、质量控制与产品验收程序。样品到达试验机构的日期距离生产日期不超过3个月。组件应该是完整的,附带制造商的贮运、安装和电路连接指示,包括系统最大允许电压,并给出户外实证试验期间,控制组件的储存要求以及组件的清洁方法和频次。如果试验样品有特殊需要,需附带以下材料:——组件制造厂推荐的安装连接方式;——其他需要和组件同时安装的附件设备,如夹具、边框或包装材料;——连接件,如光伏连接电缆、接插件等标识铭牌每个组件都应有下列清晰而且擦不掉的标志:——制造商的名称、标志或符号;——型号或型号名称;——序列号(除非标记在产品的其他部分);——生产日期和地点;或者允许追踪制造日期和地点的序列号;——最大系统电压;——电击防护等级(如IEC61140和IEC61730-1中定义);——开路电压或Voc,包括公差。对于双面组件,开路电压应该含在STC和BNPI条件下的值。——IscSTC、BNPIBSI条件下的值。——组件最大功率或Pmax,包括公差。对于双面组件,Pmax应含在STC和BNPI条件下的值。。——对于双面组件,铭牌上应给出以下信息,包括容差:短路电流双面系数φIsc、开路电压双面系数φVoc和最大功率双面系数φPmax的值,在STC测量如IECTS60904-1-2中所定义。此外,应明确哪一侧被设计为正面,或者两侧都被设计用于长时间暴露在阳光直射下(>300W/m2)——对于柔性组件,最小曲率半径。——以Pa为单位的额定设计载荷,正(“+”或向下)和负(“-”或向上)。——最大过载保护电流。——70℃的组件额定温度。——连接器制造厂商和所使用的型号,有关指定匹配的连接器,参阅手册。——如果组件中不包含要求的纸质性文件,则需要提供文件的链接,并包含“安全信息”申明或ISO7010-M002:2011-05符号。所有电气数据均应显示为相对于STC(1000W/m2,25℃,AM1.5),需要两个辐照度级别的双面组件除外。注:应使用规范简体中文及国际通用符号。以下附加标识应包含在组件上或使用说明书和安装资料中。所有的电性能数据应为标准试验条件(STC,详见3.6)下的数据。;;;——过载保护电流值;——推荐的最大串联组件数量和并联组件数量;——产品安全等级。光伏连接器或电缆线应该标明“不要在负载下断开”,且符号应印在接近连接器的地方。此外,光伏连接器应该清楚标明端子的极性。0的光伏组件,在组件电气连接附近应有醒目的触电危险的警告标志。试验实验室测试序列测试实验室应使用实验室模拟器控制组件来检测其测量结果中的偏移。实验室模拟器控制组件不同于序列A中的控制组件,后者取自待测组件,序列功率衰减与复现性r相关。实验室模拟器控制组件是一个稳定的组件,定期用于在校准到特定辐照度后检查模拟器输出。2所示的程序依次进行试验。图中每个方框对应本标准的一条。具体的试验12章。在试验中,操作者应严格遵照制造商关于组件的贮运、安装和连接的要求。图2 一般气候条件下晶体硅光伏组件环境适应性的试验程序图2 一般气候条件下晶体硅光伏组件环境适应性的试验程序(续)户外实证测试序列户外实证试验组件安装图3进行分组,并按图3所示的顺序依次进行试验。图3光伏组件户外实证试验程序注1:对于双面组件,控制组件为1块,另1块为辅助背面辐照度监测设安装用组件。合格判据实验室合格判据对应要求进行稳定性试验的组件,初始稳定试验后,组件额定参数值应满足以下要求:其中:x

Lab):是每个组件在稳定状态下STC条件下实测最大功率;x

NPxSTCC

LbV;C

NPV;IC

LbIS;IC

NPIS;m3ISC在实验室的测量不确定度(k=2);1.65/295%置信水平时将置信区间从双边转换为单边;m1应包括光谱失配的组成部分,对于晶体硅光伏组件,其测量不确定度最大允许值为3%;PxVCISC对于双面组件,以上限值适用于分别在12.5中规定的两个辐照水平下测量的Pmax、VOC、ISC判定。在标准试验条件下,相对于组件初始输出最大功率x

Lb_to.1,序列试验C、D、E、F和H的每块组件在序列后或对于经过旁路二极管测试后的的最大输出功率x

Lab_GateNo.2)衰减应小于5%。每块组件应满足以下要求:其中:再现性最大允许值:r=1%,在初始稳定和最终试验后,通过对比控制组件的最大输出功率来验证再现性。对于双面组件,功率衰减判定仅在12.5中两个辐照度水中双面铭牌辐照度(BNPI)下进行评估。在试验过程中,无组件呈现断路现象;d)9章中定义的任何严重外观缺陷;e)每组试验开始和结束时,满足湿漏电流试验的要求;满足单个试验的特殊要求。如果两个或两个以上组件达不到上述判据,则该组件达不到该气候条件下的环境适应性测试要求。如果一个组件未通过任一项试验,取另外两个满足第5章抽样要求的组件从初始进行相关试验程序的全部试验。假如其中的一个或两个组件都未通过试验,该设计被判定达不到鉴定要求。如果两个组件都通过了试验,则该组件达到该气候条件下的环境适应性测试要求。户外实证合格判据8.1的e)f)。此外,实验机构应对组件样品实证试验前后性能测试结果分析、试验过程中监测数据、测试数据有效性分析、试验测试结果分析等进行综合分析。试验结果处理应包含(但不限于)以下内容:记录组件样品初始测试、试验期间以及试验后的外观检查结果,对组件外观变化以及缺陷进行描述;记录试验过程中出现的组件热斑、电池片隐裂等可能导致组件失效的情况;给出组件在不同温度、辐照度条件下的实际转换效率曲线;给出组件(组串)每日/月/年能效比以及每月能效比差异分布;给出组件(组串)每日/月/年发电量以及月发电量变化曲线;对于单个组件选用户外电流-电压测试方式的,给出一定工作时间内(月、季度、年)被测组件峰值功率衰减率以及衰减趋势曲线;给出每个组件样品初始测试与最终测试的峰值功率衰减率。严重外观缺陷对设计鉴定和定型,下列缺陷是严重的外观缺陷:破碎、开裂或外表面脱附,包括上层、下层、边框和接线盒;/或运行;10%的区域失效;在组件的边缘和任何一部分电路之间形成连续的气泡或脱层通道;如果组件机械完整性依赖于层压或其他黏结方式,则气泡的总面积应不大于整个组件面积的1%;丧失机械完整性,导致组件的安装和/或工作都受到影响;10%的电路,发生失效或可见的腐蚀;任何带电部分短路或裸露在外;内部连接、接头或端子断开;密封材料、背板、表面、二极管或任何组件部分出现任何熔化或烧坏的痕迹;6章要求完成标识,或标识在任意试验后脱落或信息不可读。报告实验室报告GB/T27025给出正式的鉴定试验报告,该报告应包含被测的性能参数、以及任何第一次试验未通过测试和重新试验的详细情况。所有的证书或测试报告应至少包含下列信息:标题;实验室的名称、地址和完成试验的地点;证书或报告的每一页都有唯一的标识;客户的名称和地址(如适用);试验项目的说明和代号,包括是否对双面进行了评估和/或是否按照柔性组件进行了评估;试验项目的特征和条件;试验样品的收到日期及试验日期(如适用);所用试验方法的代号;抽样程序参照的标准(如相关);对试验方法的任何偏离、附加或排除,相关特殊试验的任何其他信息,如环境条件,或达到kWh/m2;用表格、曲线、图或照片等适当方式表述的测量、检查和导出的结果,包括:—短路电流、开路电压和最大功率的温度系数,—STC和低辐照度条件下的功率,—STC和低辐照度条件下的双面系数(对于双面组件)—在热斑耐久试验期间观察到的被遮挡电池的最大温度—用于紫外预处理试验的灯的光谱—静态机械载荷试验的安装方式m—冰雹试验中所使用冰球直径和速度—所有试验后观察到的最大功率衰减—对于柔性组件,在弯曲试验期间组件弯曲的圆柱体直径—电位诱导衰减的试验条件,包含施加的额定系统电压、极性和安装配置—测试方法的选择,针对允许多个选项的试验程序(例如旁路二极管功能试验的方法A或方法B)—如果由于组件集成电子器件而无法测量开路电压、短路电流或相关温度系数,则这些参数应报告为“由于组件集成电子器件而无法测量”,还应注意对开路电压和短路电流的Gate1要求的豁免。任何观察到的失效和执行的重测;标志中体现组件类型,包括制造商的功率公差;8中定义的所有通过标准的绝对和相对变化结果汇总。如果观察到更高或更低值的趋势,则必须将其包含在报告中。使用的稳定程序(辐照度、温度、时间)需要详细说明;测试结果的评估不确定度的声明(如果相关)Gate2的控制组件的再现性;对证书或报告内容负责的责任人的签名、头衔或等同的标识、签署日期;表述的试验结果仅适用于所测样品(如相关);声明未经试验室的书面许可,证书或报告不允许被部分复制户外实证报告光伏组件户外实证报告应包含如下内容:标题;实验室的名称、地址和完成试验的地点;证书或报告的每一页都有唯一的标识;客户的名称和地址;组件样品信息(包括制造商、型号、数量等);组串式逆变器、户外电压-电流测试设备的信息(包括制造商、型号等);试验地点(包括该试验地点的气候环境类型的说明,如干热气候环境等);试验条件(包括安装倾角、朝向等);对组件开展试验区域的地面状况(如沙石地面,水泥地面等);试验场地使用的反光材料及其反射率(双面组件)所采用的试验方法;接收到试验样品的日期以及试验开始、结束和评定日期;对试验方法的任何偏离、附加或排除,相关特殊试验的任何其他信息,如环境条件;试验结果(包括初始性能测试结果、中期性能查测、试验期满后的性能测试结果,包括组件外观缺陷和电致发光检测的照片);试验期间环境因素汇总记录;试验结果不确定度的表述(必要时)。重新测试在组件的设计、材料、元器件或工艺作任何改变时,可能需要重新进行部分或全部试验来确保测试结论的有效性。实验室试验程序外观检查本试验同IEC61215-2:2021的条款4.1,无内容变更。最大功率确定本试验同IEC61215-2:2021的条款4.2,无内容变更。电气间隙、爬电距离测量和绝缘耐压试验电气间隙、爬电距离测量光伏组件内部不同电势带电体之间以及带电体和与可接触的金属部件之间的爬电距离和电气间隙12的规定。表1组件内部不同电势带电体间最小爬电距离电压V最小电气间隙mm最小爬电距离mm0~350.10.236~1000.50.3101~1501.50.3151~3003.00.7301~6005.51.7601~10008.03.21001~150011.05.2表2 内部带电体与可接触点之间可接受的最小电气间隙和爬电间距最大系统电压V距离mm安全等级III级应用等级0级应用等级II级电气间隙爬电间距电气间隙爬电间距电气间隙爬电间距0~336~1000.5101~1500.6151~3003.0301~6003.4601~10008.03.214.06.41001~150011.05.219.410.4这些要求不适用于组件内部带电部件之间的距离,组件内部带电部件之间的距离应满足部件相关要求。现场组件接线端子的爬电距离和电气间隙用组件的开路电压(Voc)来判定。如果在端子排上有未标识的接线端子,或有专门标识的接地端子,爬电距离和电气间隙将根据最大系统电压来判定。注1:表中规定的爬电距离和电气间隙是基于污染度I级。注2:如果产品的电气间隙不符合表2中的要求,须根据对应使用环境、系统电压和海拔(见GB/T4797.2)补充绝缘耐压试验和脉冲电压试验。现场接线端子的爬电距离和电气间隙应在有导线连接和没有导线连接两种情况下测量。导线应按实际应用时的方式进行连接。如果端子能适配,产品也没有标注使用限制,所用导线的线规应比要求的大一号,否则,导线用要求的线规。在决定爬电距离时,不大于0.2mm的间隙的表面之间被认为是相互接触的。绝缘试验试验目的确认组件的带电部分与可接触部分之间的绝缘是否良好。试验仪器3第三列中的规定电压;;测量绝缘电阻的仪器。试验条件对组件进行试验的条件:温度为周围环境温度(见GB/T2421),相对湿度不超过75%。施加在组件上的电压水平由组件的最大系统电压(Vsys)、组件等级以及是否存在胶合结构决定。试验步骤将组件引出线短路后接到有限流装置的直流绝缘测试仪的正极。将组件暴露的金属部分接到绝缘测试仪的负极。如果组件无边框或边框是不良导体,将组件的周边和背面用导电箔包裹,再将导电箔连接到绝缘测试仪的负极。如果组件与边框保持正电压时,某些组件技术可能对静态极化敏感。在这种情况下,应以相反的方式连接测试仪。如适用,制造商应提供有关静态极化敏感性的信息,并记录在试验报告中。3VTest1500V/s的速率将测试仪施加的VTest11分钟。将施加的电压降至零,将绝缘测试仪的正负极短路,以释放组件中积聚的电压。拆除短路装置。3VTest2500V/s的速率将测试仪施加的电VTest22分钟。然后测定绝缘电阻。将施加的电压降至零,将绝缘测试仪的正负极短路,以释放组件中积聚的电压。拆除短路装置并断开组件与测试设备的连接。表3电压等级组件等级是否存在胶合接头1min预处理VTest1V2min绝缘电阻测量VTest2V0否1000+2*VSYS大于500或VSYSII否2000+4*VSYS大于500或VSYSIII否5005000是1.35*(1000+2*VSYS)大于500或VSYSII是1.35*(2000+4*VSYS)大于500或VSYSIII是1.35*500500最后测试无绝缘击穿或表面起痕。0.1m2400MΩ。0.1m240MΩ·m2。温度系数的测量本试验同IEC61215-2:2021的条款4.4,无内容变更。标准测试条件(STC)下的性能本试验同IEC61215-2:2021的条款4.6,无内容变更。低辐照度下的性能本试验同IEC61215-2:2021的条款4.7,无内容变更。室外曝晒试验本试验同IEC61215-2:2021的条款4.8,无内容变更。热斑耐久试验目的确定组件承受热斑加热效应的能力,如这种效应可能导致焊接熔化或封装退化。电池不匹配或裂纹、内部连接失效、局部被遮光或弄脏均会引起这种缺陷。虽然本试验中绝对温度和相对功率损耗是不标准的判定,但是可利用最严峻的热斑发生情况来确保产品设计的安全性。热斑效应当组件中的一个电池或一组电池被遮光或损坏时,工作电流超过了该电池或电池组降低了的短路电流,在组件中会发生热斑加热。此时受影响的电池或电池组被置于反向偏置状态,消耗功率,从而引起过热。如果功率消耗达到一定程度或者集中在某一位置,理论上电池或组串过热能够导致焊接材料融化、封装材料失效、表面和/或背面的玻璃材料破裂等缺陷情况。正确的使用旁路二极管能够在一定程度上预防热斑效应导致的失效情况发生。太阳能电池的反向特性可能有很大的不同。电池可以在反向性能受电压限制的情况下具有高并联电阻,也可以在反向性能受电流限制的情况下具有低并联电阻。每种类型的电池都会出现热斑问题,但方式不同。低并联电阻电池:最差的遮挡情况发生在整片电池(或大部分)被遮挡。由于局部分流,通常采用低并联电阻电池。在这种情况下,由于大量电流在小面积内流动,因此会发生热斑加热。因为这是一种局部化现象,所以这种电池的性能有很大的分散性。当反向偏置时,并联电阻最低的电池极有可能在过高的温度下工作。由于加热是局部的,低并联电阻电池的热斑失效会很快发生。主要的技术问题是如何确定最低并联电阻电池,以及随后如何确定这些电池的最坏遮挡情况。此过程取决于技术,将在本标准系列的技术特定部分中予以说明。高并联电阻电池:最差遮挡情况发生在电池被部分遮挡。连接处故障和高温的发生比较缓慢。遮挡需要保持一段时间以产生最坏情况下的热斑加热。电池内部连接的分类光伏组件中的太阳电池可以以下列方式之一进行连接:串联方式(CaseS):S个电池呈单串串联连接(如图4);图4 串联连接方式并联—串联连接方式(CasePS):一个串联电路有S个串联区域,每一个区域包含P片电池并联(如图5);图5 并联—串联连接方式串联—并联连接方式(CaseSP):一个并联电路有P个并联区域,每一个区域包含S片电池串联(如图6)。图6 串联—并联连接方式如果有旁路二极管,由于限制了其所连接电池的反向电压,因此也算做被试验电路的一部分。每一种结构需要一种特殊的热斑试验程序。组件短路时其内部功率消耗最大。试验仪器辐射源:自然阳光,或依据C9标准不低于B的稳态太阳光模拟器;当对组件施加最坏情况遮挡时,该辐射源将用于施加长时间应力。该辐射源可用于选择遮挡单元,或可选脉冲模拟器(12.2所述)可用于电池选择;对于双面组件,用于长时间暴露的辐射源应具有可调节的辐照度水平和/或后侧辐照度,以便BSI可通过IECTS60904-1-2允许的至少一种方法应用。总辐照度公差,无论是单面配置还是双面配置,均不得大于±50W/m2;曲线测试仪;电流测试设备;用于测试电池遮挡的完全不透明的盖板;一个适当的温度检测器用于测量和记录组件温度(可以是红外热成像仪);用于记录辐照等级、辐照度和环境温度的设备;依据IEC6094-9标准,不低于BBB等级的,辐照度范围800W/2~110W/m2的脉冲式太阳光模拟器。试验步骤在试验前应安装制造商推荐的热斑保护装置。80W/~110Wm2——脉冲式太阳光模拟器:在该模拟器下被测组件温度能够接近室温25℃±5℃。——稳态太阳光模拟器:在该模拟器下测试,开始测试之前,组件温度必须稳定在±5℃以内。——自然阳光:在该条件下测试,开始测试之前,组件温度必须稳定在±5℃以内。对于双面组件,电池选择的曝光是在组件正面,组件背面被遮盖,以充分限制组件非暴露侧的贡IECTS60904-1-2中规定的“背面无辐照”水平。。7所示。选取一块靠近边缘的,有着最低并联电阻和最大漏电流的电池片。c)中挑选的电池片以外,再选取两片有着最小并联电阻和最大漏电流的电池片。图7 不同电池片被完全遮挡情况下的组件特性选出具有最高并联电阻的电池片。对选取的每一个电池片,采用下述方法之一,确定最坏的遮挡情况。aa)如果组件中电池的电路连接为可接入式:则将组件短路,将电流测量设备接入组件内部a)的方法将组件放置于稳定的辐照条件下。依次遮挡选取的每一个电池片,遮挡每个电池片时,应通过逐步改变电池片遮挡面积来确定被遮光电池的电流等于步骤a)中未遮光条件下的1时的遮挡情况。此时,该电池片处于最坏的遮挡条件。bb)曲线(8所示)曲线的最大功率点电流(在此处旁路二极管导通)a)中最初未遮挡条件下组件的1(图8c图8 测试电池片在不同遮挡程度下组件的特性cc)10%逐步减小遮挡面积。如果电池温度降低,则电池片全部遮挡是最坏的遮挡条件;如果电池片温度升高或保持不变,则继续减少遮挡面积直到电池片温度出现降低,此时返回前一次的遮挡条件,以该条件作为该电池片的最坏遮挡条件。注:对于组件中电池片为串联—并联情况,如果当选取电池片被完全遮挡情况下,旁路二极管没有导通,则最坏的热斑条件就是完全遮挡该电池片。如果当选取电池片被完全遮挡情况下,旁路二极管导通,使用上述第二种或第三种方法确定最坏遮挡条件。c)按照步骤f)的方法确定该电池片的最坏遮挡条件。将组件短路,确保电池片最热的位置处于辐照区域内。使组件短路。将组件暴露在稳态辐照度下。对于单面组件,辐照度应为(1000±100)W/m2。BSI±50W/m255℃±15℃范围内。1h。d)f)i)。k)e)f)i)。1h1h之后被遮挡电池的温度继续升高,则继续在该辐照度下曝晒组件5h。最后测试重复试验12.1、12.5、12.3和12.14。试验要求应满足下列要求:9象。如果电池片外观出现缺陷,但未达到严重外观缺陷的程度,则应在另外两个电池片上重复试验。如果这两个电池片在试验后没有出现外观缺陷,则认定该组件通过热斑试验。I-V特性,但功率结果(Gate2)的衰减,不能作为的通过/失败的判定依据。——绝缘电阻应满足初始试验的相同要求。——湿漏电流试验应满足初始试验的相同要求。紫外预处理试验同IEC61215-2:2021的条款4.10,不同之处在于序列B中,它被应用于一块组件的正面和另一块组件的背面。序列B中紫外试验的UV剂量见图2,并且湿漏电流试验可以省略。如果组件的用途受限,背面永远不会暴露在紫外线下,例如光伏瓦或其他BIPV应用,序列B的测试可仅进行正面曝光。热循环试验试验目的确定组件承受由于温度重复变化而引起的热失配、疲劳和其他应力的能力。。试验仪器一个气候室,有自动温度控制、使内部空气循环和避免在试验过程中水分凝结在组件表面的装置,而且能容纳一个或多个组件进行如图7所示的热循环试验。在气候室中有安装或支承组件的装置,并保证周围的空气能自由循环。安装或支承装置的热传导应小,因此实际上,应使组件处于绝热状态。测量和记录组件温度的仪器,准确度为±2.0℃,重复性为±0.5℃。施加持续电流的装置,电流值见本标准的技术特定部分中定义。在试验过程中,监测通过每一组件的内部电流的装置。5N的配重,连接到组件的电气终端导线上。图9 一般气候条件热循环试验试验步骤将一个合适的温度传感器连接到组件正面或背面靠近中间的位置。如果一个以上同类型组件同时试验,只需监测其中一个组件的温度。在室温下将组件装入气候室。使用两个选项中的一个将一个5N配重连接到接线盒上。如图9a所示,可利用每个组件的电气终端引线连接配重,使其垂直悬挂在接线盒上。如图10b所示,也可以由测试人员引入的导线将配重连接到接线盒上。由测试人员引入的电线不得连接到接线盒盖上。在任何一种情况下,重量均不得撞击或损坏组件背面,且在试验开始时,配5cm10b所示。如果每个组件有多个类似的接线盒,则10b)10c)所示。然而,如果接线盒的设计不同,则每个接线盒应独立承载配重。对于柔性组件,在试验期间应根据制造商文件,使用规定的基材和粘合剂或附件/安装方式安装组件。b) c)图10 将重量为5N的配重正确连接到a)电气终端引线,b)或用于连接的电线,以及c)仅使用一个接线盒将温度监测设备连接到温度传感器。将组件的正极引出端连接到合适电流源的正极,负极引出端连接到其负极。在热循环试验期间,加热阶段对组件施加4.11.2技术规定的连续电流,,温度从-40°C至+80°C。在冷却、-40°C80°C时,连续电流应减少至不STC1.0%,以监测连续性。如果温度在最低温度时上升过快(超过100°C/h),则可以延长电流的启动点,直至温度到-20°C。9的分布,使组件的温度在(-40±2)°C和(+85±2)°C之间循环。最低和最高温度之间温度变化速率不超过100°C/h,在每个极端温度下应保持稳定至少10min6h,除非组件具有较高的热容性需要更长的循环时间。循环次数见2中的相关序列所示。组件周围的空气循环应保证在试验中每块组件满足温度循环图的要求。在整个试验过程中,记录组件的温度并监控通过组件的电流。在试验报告中记录在高温和低温下的实际驻留时间。注:在具有并联电路的组件中,一个支路的开路将导致电压不连续,但不会导致电流变为零。最后测试在(23±5)℃的室温和低于75%RH的开路环境下,在恢复至少1h之后,重复试验12.1和12.14。试验要求应满足下列要求:——在试验过程中无电流中断现象;9章中规定的严重外观缺陷;——湿漏电流试验应满足初始试验的相同要求。湿冻试验本试验同IEC61215-2:2021的条款4.12,无内容变更。湿热试验IEC61215-2:20214.13,不过有所修订。在本版本中本试验有两个测试水平,一IEC61215-2:20211000h200(+16)h,具体如图1D12.105N配重连接到接线盒上。引出端强度试验目的确定接线盒、电缆线、连接器及其引出端与组件主体的附着是否能承受正常安装和操作过程中所1C12.12后进行。接线盒牢固性试验试验设备能够对接线盒中心位置提供40N力的装置,所提供的力不应影响接线盒功能。试验步骤12.122h~4h后完成。90°40N力,并保持(10±1)s,(依据IEC60068-2-21)。40N力,并保持(10±1)s。以上拉力均须施加在接线盒中心点位置。最后测试重复试验12.1和12.14。试验要求试验期间,接线盒在安装平面上不应发生位移且不影响期绝缘性能。9章中规定的严重外观缺陷;——湿漏电流试验应满足初始试验的相同要求。线缆锚固试验IEC62790“线缆锚固试验”进行试验,并应满足其中的要求,并且测试报告应注明测试实验室名称和满足要求的日期。线缆锚固试验不适用于集成连接器的接线盒,因此集成连接器的接线盒不受此要求的限制。试验报告中应注明豁免。湿漏电流试验本试验同IEC61215-2:2021的条款4.15,无内容变更。静态机械载荷试验概述本试验同IEC61215-2:2021的条款4.16,仅在试验要求做了修订。试验要求应满足下列要求:——在试验过程中无电流中断现象;9章中规定的严重外观缺陷;——湿漏电流试验应满足初始试验的相同要求;——等电位连续性试验应满足初始试验的相同要求;——绝缘试验应满足初始试验的相同要求。冰雹试验本试验同IEC61215-2:2021的条款4.17,无内容变更。旁路二极管试验旁路二极管热性能试验本试验同IEC61215-2:2021的条款4.18.1无内容变更。旁路二极管功能试验本试验同IEC61215-2:2021的条款4.18.2无内容变更。可触及试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.9无内容变更。切割试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.10无内容变更。等电位连续性试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.11无内容变更。脉冲电压试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.12无内容变更。防火试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.17无内容变更。反向过电流试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.20无内容变更。撞击试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.21无内容变更。稳定性试验概述所有光伏组件都需要电气稳定。为此,所有组件应按照规定的程序进行操作,然后直接测量输出功率。应重复该程序和输出功率测量,直到评估组件已达到电气稳定功率输出水平。当光用于稳定时,模拟太阳辐照度优先于自然光。稳定的判据定义以下公式评定组件是否达到稳定电功率输出:其中x是常数0.01。此处,Pmax、Pmin和Paverage被定义为三个连续输出功率测量值P1、P2和P3的极值,这些测量值取自使用12.1.2的一系列交替稳定和测量步骤。Paverage是所有三个测量值P1、P2和P3的平均值。STC输出功率使用程序12.1.2确定。光照稳定性试验程序室内试验仪器IEC60904-9CCC级太阳模拟器或更好的模拟器。一个合适的参考装置,有积分器,用于监测辐照度。按照制造商推荐的方法安装组件,与参考装置共平面。800W/m21000W/m2之间。在模拟器暴露期间,组件温度应保持在(50±10)℃的范围内。所有后续稳定应在±2℃范围内与初始稳定相同的温度下进行。监测组件温度的方法,准确度为±2.0℃,重复性为±0.5℃。温度传感器应安装安装在组件平均温度的代表性位置。一个电阻负载,可以使组件在其最大功率点附件运行;或一个最大功率点追踪器(MPPT)。室外试验要求一个合适的参考装置,带有积分器,用于监测辐照度。按照制造商推荐的方法安装组件,与参考装置共平面。500W/m2的辐照度水平才会被计算为检查稳定性所需的总辐照度累计量。温度限制在技术特定的部分规定。检测组件温度的方法,准确度为±2.0℃,重复性为±0.5℃。温度传感器应安装在组件平均温度的代表性位置。一个电阻负载,可以使组件在其最大功率点附件运行;或一个最大功率点追踪器(MPPT)。建议使用最大功率点跟踪装置,例如微型逆变器。试验步骤在允许范围内的任何方便的组件温度下,使用最大功率测定(MQT02)程序测量每个组件的输出功率,该温度可在±2℃范围内重现,以备将来进行中间测量。按照制造商的建议,将负载连接到组件上,并将其与参考装置一起安装在模拟器的试验平面上。记录组件的辐照度水平、综合辐射、温度和使用的电阻负载。使每个组件至少接受两次辐照间隔,总的辐照累积量至少10kwh/m2,直到其最大功率值稳定。中定义了稳定性12.1.2测量输出功率。12.1.2的中间功率测量应在大致相等的综合辐照量间隔内进行,所有中间最大功率测量应在±2℃范围内的任何方便组件温度下进行。报告综合辐照量和达到该稳定性的所有参数。对于室外程序,如适用,说明使用的负载类型,并显示温度和辐照度曲线。初始稳定性按照MQT19中规定的程序和要求进行初始稳定。如果满足,则达到稳定。进行初始稳定以验证12.1.2(Gate1)中通过标准中定义的制造商标签值。BOLID(MQT19.3)概述某些应力条件可能会改变半导体缺陷的状态,其方式不代表场行为,也与应力测试所针对的退化机制无关。在这种情况下,可能需要特定应力稳定性,以便在应力之前或之后将缺陷设置为可再现状态。技术特定部分规定了何时应用特定应力稳定性。描述了将导致硼氧光诱导降解的缺陷置于再生状态的稳定程序。只能在E序列的湿热试验之后使用。BOLID特定应力稳定性试验仪器一个气候室,有自动温度控制。在气候室中有安装或支承组件的装置,并保证周围的空气能自由循环。安装或支承装置的热传导应小,因此实际上,应使组件处于绝热状态。用于测量和记录组件温度的测量仪器,准确度为±2.0℃,重复性为±0.5℃。Isc的电流的装置。试验步骤在室温下将组件安装在气候室内。将温度监测设备连接至温度传感器。通过将组件的正极端子连接到电源的正极端子和相应的第二个端子,将每个组件连接到适当的电源。Isc±5%Isc5%以内,通过一个腔室中的多个组件施加的电流就不必相同。增加气候室设定值,使每个组件的温度达到(80±5)85℃。c)d)中规定的限值内(48±2)h。循环(动态)机械载荷试验本试验同IEC61215-2:2021的条款4.20,无内容变更。电位诱导衰减试验(PID)本试验同IEC61215-2:2021的条款4.21,无内容变更。弯曲试验本试验同IEC61215-2:2021的条款4.22,无内容变更。绝缘厚度试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.5,无内容变更。铭牌耐久性本试验同IEC61730-2:2023的条款10.6,无内容变更。锐利边缘试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.7,无内容变更。可燃性试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.18,无内容变更。材料蠕变试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.26,无内容变更。寒冷试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.32,无内容变更。干热试验本试验同IEC61730-2:2023的条款10.33,无内容变更。绝缘匹配评估本试验同IEC61730-2:2023的条款10.34,无内容变更。户外实证试验试验目的确定在一般气候条件下,组件户外发电性能。试验条件与装置13.21试验场地和环境条件GB/T37663.1-20195.13.2~3.4中定义的典型气候条件,适用于大部分海拔,气温,降雨量,蒸发量,平均相对湿度,昼夜温差和极限温、湿度无显著地域特点的区域开展试验。对于双面组件的场地可以根据根据应用场景要求,如水泥地面、沙土地等,人为的在实证场建设改造出相应的试验地面场景。13.22光伏支架安装要求GB/T37663.1-20195.2,无内容变更。3测试设备GB/T37663.1-20195.3,无内容变更。试验程序GB/T

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