光伏组件的室外寿命评估方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光伏组件的室外寿命评估方法和装置，该方法包括：根据室内热循环试验，求解预先构建的组件寿命模型

【技术实现步骤摘要】
光伏组件的室外寿命评估方法和装置
本专利技术涉及光伏
，尤其涉及一种光伏组件的室外寿命评估方法和装置。
技术介绍
目前对于光伏行业检测认证标准一直沿用IEC61215或者IEC61730和UL1703测试标准等。为了确定光伏组件承受长期热循环的能力，通常根据IEC61215要求进行常规的室内热循环加速老化试验，将待检测的光伏组件放入热循环环境试验箱，在预先设置的试验条件下进行热循环试验。例如，对于铜铟镓硒薄膜组件，设置的试验条件通常为：试验箱最低温度：-45℃，试验箱最高温度：85℃时，温变速率不得高于100℃/h，最高温度和最低温度应在所设设定值的±2℃以内，测试热循环周期不超过6小时，最高温度和最低温度的驻留时间不得少于10min。目前的热循环试验的方法，一般适用于对光伏组件的质量进行合格性测试认证，然而，室外环境较室内测试环境更为复杂，现有热循环老化试验的测试结果无法较为准确地判断光伏组件在室外热循环环境下的使用寿命，测试结果无法用来判定组件的可靠性。
技术实现思路
为了克服现有技术的问题，本专利技术提供了一种光伏组件的室外寿命评估方法和装置，能够对光伏组件在室外热循环环境下的使用寿命进行评估，为光伏组件的可靠性判断提供支撑。根据本专利技术的一方面，本专利技术的一个实施例提供了一种光伏组件的室外寿命评估方法，包括：根据室内热循环试验，求解预先构建的组件寿命模型中的模型参数，其中，所述组件寿命模型为：N为失效循环次数，F为热循环频率，T为组件最高温度，ΔT为组件温度差，A为指前因子，k为玻尔兹曼常数，Ea、α和m为与光伏组件关联的模型参数；根据所述组件寿命模型，所述模型参数，光伏组件在室外应用的目标地区和预设的室内的热循环频率、组件最高温度和组件温度差，求解室外相对于室内的加速因子；根据所述加速因子和光伏组件的室内失效循环次数，求解光伏组件的室外失效循环次数，以此评估光伏组件的室外寿命。根据本专利技术的另一方面，本专利技术的一个实施例提供了一种光伏组件的室外寿命评估装置，包括：模型参数求解模块，用于根据室内热循环试验，求解预先构建的组件寿命模型中的模型参数，其中，所述组件寿命模型为：N为失效循环次数，F为热循环频率，T为组件最高温度，ΔT为组件温度差，A为指前因子，k为玻尔兹曼常数，Ea、α和m为与光伏组件关联的模型参数；加速因子求解模块，用于根据所述组件寿命模型，所述模型参数，光伏组件在室外应用的目标地区和预设的室内的热循环频率、组件最高温度和组件温度差，求解室外相对于室内的加速因子；室外寿命评估模块，用于根据所述加速因子和光伏组件的室内失效循环次数，求解光伏组件的室外失效循环次数，以此评估光伏组件的室外寿命。本专利技术提供的光伏组件的室外寿命评估方法和装置，预先构建适用于热循环环境的组件寿命计算的组件寿命模型；根据室内热循环试验，求解预先构建的组件寿命模型中的模型参数；继而，根据所述组件寿命模型，所述模型参数，光伏组件在室外应用的目标地区和预设的室内的热循环频率、组件最高温度和组件温度差，求解室外相对于室内的加速因子。这样，在通过室内热循环试验测试得到的室内失效循环次数之后，可以根据加速因子和室内失效循环次数评估出光伏组件应用在目标地区的室外失效循环次数，以此评估出光伏组件应用在目标地区的室外寿命，以便判定光伏组件在目标地区的室外热循环环境下使用寿命是否满足应用要求，为光伏组件的可靠性判断提供支撑。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。图1为根据本专利技术一个实施例提供的光伏组件的室外寿命评估方法的流程示意图；图2为根据本专利技术一个实施例提供的光伏组件的室外寿命评估装置的结构示意图；图3为根据本专利技术一个实施例提供的模型参数求解模块的结构示意图；图4为根据本专利技术一个实施例提供的加速因子求解模块的结构示意图；图5为根据本专利技术的一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术的一个实施例提供了一种光伏组件的室外寿命评估方法，可以包括如下步骤：S110：根据室内热循环试验，求解预先构建的组件寿命模型中的模型参数。本专利技术实施例中，预先构建适用于热循环环境的组件寿命计算的组件寿命模型：其中，N为失效循环次数，F为热循环频率，T为组件最高温度，ΔT为组件温度差，A为指前因子，k为玻尔兹曼常数，Ea、α和m为与光伏组件关联的模型参数。可以理解的是，本专利技术实施例构建的组件寿命模型适用于组件处于室内热循环环境下的寿命计算，也适用于组件处于室外热循环环境下的寿命计算。本专利技术实施例中，Ea、α和m为与光伏组件关联的模型参数，主要是与光伏组件的材料特性相关联，在待评估的光伏组件确定的情况下，模型参数Ea、α和m相对固定。因此，为了组件寿命模型的实际应用，需要对组件寿命模型中与光伏组件的材料特性相关的模型参数进行求解。实际应用中，模型参数Ea表征析出故障的耗费能力，又可称为激活能；模型参数α主要表征材料因子；模型参数m主要表征频率循环指数。本专利技术实施例中，可以设置多组不同的环境试验箱，基于组件寿命模型中模型参数Ea与组件最高温度T之间的关联关系，模型参数α与组件温度差之间的关联关系，以及模型参数m与热循环频率之间的关联关系，分别针对每种模型参数，设置多个不同的环境试验箱，以便通过不同的环境试验箱的试验条件和试验结果来求解该模型参数。在本专利技术的一些实施例中，不同的环境试验箱对应不同的室内试验条件，室内试验条件中包括三种因素：热循环频率、组件最高温度和组件温度差。实际应用中，通常给出组件温度范围，组件温度范围中包括组件最高温度和组件最低温度；根据组件温度范围可以计算组件温度差。在本专利技术的一些实施例中，为了求解三种模型参数，可以针对三种模型参数各自对应的因素，构建因素对应的多种室内试验条件。其中，所述热循环频率对应的模型参数为m，所述组件最高温度对应的模型参数为Ea，所述组件温度差对应的模型参数为α。本专利技术实施例中，针对每种因素，该种因素对应的至少两种室内试验条件满足：所述至少两种室内试验条件在该种因素上的取值不同，且在除了该种因素外的另两种因素上的取值相同。例如，为了求解模型参数m，针对热循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏组件的室外寿命评估方法，其特征在于，包括：/n根据室内热循环试验，求解预先构建的组件寿命模型中的模型参数，其中，所述组件寿命模型为：

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件的室外寿命评估方法，其特征在于，包括：
根据室内热循环试验，求解预先构建的组件寿命模型中的模型参数，其中，所述组件寿命模型为：N为失效循环次数，F为热循环频率，T为组件最高温度，ΔT为组件温度差，A为指前因子，k为玻尔兹曼常数，Ea、α和m为与光伏组件关联的模型参数；
根据所述组件寿命模型，所述模型参数，光伏组件在室外应用的目标地区和预设的室内的热循环频率、组件最高温度和组件温度差，求解室外相对于室内的加速因子；
根据所述加速因子和光伏组件的室内失效循环次数，求解光伏组件的室外失效循环次数，以此评估光伏组件的室外寿命。


2.根据权利要求1所述的光伏组件的室外寿命评估方法，其特征在于，所述根据室内热循环试验，求解预先构建的组件寿命模型中的模型参数，包括：
试验获取各种室内试验条件下光伏组件的室内失效循环次数；其中，所述室内试验条件中包括三种因素：热循环频率、组件最高温度和组件温度差，每种因素构建有对应的至少两种室内试验条件；
针对每种因素，根据该种因素对应的至少两种室内试验条件下光伏组件的室内失效循环次数、所述室内试验条件中的热循环频率、组件最高温度和组件温度差，以及所述组件寿命模型，拟合求解该种因素对应的模型参数；
其中，针对每种因素，该种因素对应的至少两种室内试验条件满足：所述至少两种室内试验条件在该种因素上的取值不同，且在除了该种因素外的另两种因素上的取值相同；所述热循环频率对应的模型参数为m，所述组件最高温度对应的模型参数为Ea，所述组件温度差对应的模型参数为α。


3.根据权利要求2所述的光伏组件的室外寿命评估方法，其特征在于，所述试验获取各种室内试验条件下光伏组件的室内失效循环次数，包括：
针对每种室内试验条件，根据如下方式得到所述室内试验条件下光伏组件的室内失效循环次数：
获取所述室内试验条件对应的一个或多个光伏组件的初始最大功率；
在设定时间段内按照所述室内试验条件进行热循环试验，并按照预设的测试频率，对室内试验条件下的光伏组件进行电性能测试，得到光伏组件测试时的最大功率；根据光伏组件测试时的最大功率和初始最大功率，计算测试时的功率占比并对应记录测试时间；
根据记录的测试时间及对应的功率占比，拟合得到功率占比达到设定的失效阈值时的失效测试时间，并根据所述热循环频率和失效测试时间，计算得到功率占比达到所述失效阈值时的室内失效循环次数。


4.根据权利要求1所述的光伏组件的室外寿命评估方法，其特征在于，所述求解室外相对于室内的加速因子，包括：
根据所述组件寿命模型及所述模型参数，构建室外相对于室内的加速因子计算模型：
其中，AF为室外相对室内的加速因子，Fu为室外的热循环频率、ΔTu为室外的组件温度差，Tu为室外的组件最高温度，Ft为室内的热循环频率、ΔTt为室内的组件温度差，Tt为室内的组件最高温度；
获取预设的室外的热循环频率下，与光伏组件室外应用的目标地区对应的组件最高温度和组件温度差，并作为室外的组件最高温度和组件温度差；
根据所述室外的组件最高温度、组件温度差和预设的室外的热循环频率，以及预设的室内的热循环频率、组件最高温度和组件温度差，以及所述加速因子计算模型，计算得到室外相对于室内的加速因子。


5.根据权利要求4所述的光伏组件的室外寿命评估方法，其特征在于，所述构建室外相对于室内的加速因子计算模型，包括：
根据所述组件寿命模型及所述模型参数，构建组件室外寿命模型：以及组件室内寿命模型
根据所述组件室外模型与所述组件室内寿命模型，构建室外相对于室内的加速因子计算模型，其中，


6.根据权利要求4所述的光伏组件的室外寿命评估方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶海全，薛辉，杨成涛，刘鑫，魏红领，
申请(专利权)人：汉能移动能源控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11