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IEC61215 2016与2005版对比解读 国家太阳能光伏 电 产品质量监督检验中心潘文峰 1 IEC61215的历史 1993 IEC61215Ed 1 c Si 1996 IEC61646Ed 1 TF a Si 2005 IEC61215Ed 2 c Si 2007 IEC61646Ed 2 TF a Si CdTe GIGS 2016 IEC61215Ed 3 2 新旧标准结构 目前版本 新版本 IEC61215Ed 2要求 IEC61215Ed 2测试 IEC61646Ed 2要求 IEC61646Ed 2测试 重测导则 指导规范 Part1 通用要求 Part1 3非晶微晶硅 Part1 1晶硅 Part1 2碲化镉 Part1 4铜铟硒 铜铟镓硒 Part1 x新的技术 e g 有机电池 Part2 测试 IEC62915 TS 重测导则 技术规范 3 测试序列与符号的变更 标准序列符号变更为MQTx MQT指ModuleQualityTestsIEC61215 2016将IEC61215 2005和IEC61646 2008结合到了一起 测试序列由原来的8片组件变更为10片 增加了一个序列 4 5 6 IEC61215 1 2016要求部分的变更 铭牌要求 制造商的名称 标志或符号 产品型号 产品序列号 除非已在组件其他部分体现 制造的日期和地点应注明在组件上 或可由产品序号查到 组件允许的最大系统电压 电击防护等级 Voc及公差 Isc及公差 Pmax及公差 所有电气数据应显示为相对于标准测试条件 新要求 7 IEC61215 1 2016要求部分的变更 铭牌电性能参数判定GateNo 1 Pmax确认 每个组件都应满足以下要求Pmax Lab 每个组件在STC稳定条件下的实测功率Pmax NP 组件铭牌标识的不含公差的最大额定功率m1k 2时的Pmax测量不确定度t1制造商规定的Pmax的公差下限 8 IEC61215 1 2016要求部分的变更 铭牌电性能参数判定GateNo 1 实测平均功率满足以下要求 Pmax Lab 组件在STC条件下实测的算术平均值 9 IEC61215 1 2016要求部分的变更 铭牌电性能参数判定GateNo 1 Voc确认 Isc确认 10 IEC61215 1 2016要求部分的变更 型式试验中的最大功率衰减GateNo 2 每个测试序列后的最终功率Pmax Lab Gate 2 相对于初始功率Pmax Lab Gate 1 的衰减不能大于5 重复度r由序列A的控制件功率测试决定r 序列后控制件测试功率 控制件初始功率 控制件初始功率 100 对于特殊情况详见标准晶体硅要求r小于1 0 Part1 1 11 IEC61215 1 2016要求部分的变更 主要外观缺陷 2005版提到的主要外观缺陷 1 破碎 开裂或外表面扯裂 2 弯曲 不规整的外表面 包括上层 下层 边框和接线盒的不规整阈值与影响到组件的安装和运行 3 一个电池的一条裂缝 其延伸可能导致超过一个电池10 以上面积从组件的电路上减少 4 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 5 丧失机械完整性 导致组件的安装和工作都受到影响 12 IEC61215 1 2016要求部分的变更 主要外观缺陷 2016版在2005版的基础上又增加的主要外观缺陷 6 气泡总面积超过组件总面积的1 7 存在烧焦的熔化的密封胶 前板 背板 二极管以及其他组件组成部分 8 有效电池片上明显的孔洞或者腐蚀面积超过电池片面积的10 9 接线端子损坏 10 存在任何短路的带电部件或者暴露的导电部件 11 组件铭牌脱落或者字迹难以分辨 13 IEC61215 2 2016测试部分 MQT01外观检查增加了6项主要外观缺陷 已在上一页讲述 MQT02最大功率确定无变更MQT03绝缘试验增加了对某些特殊工艺组件施加相反电压的说明 即边框加正压 内电路加负压 14 IEC61215 2 2016测试部分 MQT04温度系数无变更MQT05NMOTNOCT改名为NMOT 组件的倾斜角度由原来的45 变为 37 5 组件的负载由原来的开路变为接入最佳负载 NMOT的计算方法按照IEC61853 2执行 NMOT的测试可以与室外暴晒试验同时进行 15 IEC61215 2 2016测试部分 MQT06STC和NMOT条件下的性能修改了通过准则 在第一部分已经讲述过 MQT07低辐照度下的性能无变更MQT08户外曝晒试验规定了辐照度计摆放的距离要在组件摆放位置的0 3米以内 加一个电子负载使组件工作在MPPT点 组件的倾角与当地纬度有关 倾角需要记录 最终测量只有外观和湿漏 16 IEC61215 2 2016测试部分 MQT09热斑耐久试验测试与2014版草案相同 即我们现在执行的测试方法 MQT10紫外预处理试验晶硅组件的辐照剂量同IEC61646 2008中的 即在波长280nm到400nm范围内 是组件造成共计15kWh m 2的紫外辐照 在280nm到320nm之间组件遭受到紫外辐照点能量的3 到10 曝晒过程中要短路或者加负载 最终测量只有外观和湿漏 17 IEC61215 2 2016测试部分 MQT11热循环试验在升温过程中根据组件的生产工艺施加电流 晶硅组件通STC条件下的短路电流 降温过程中增加一个STC条件下最大功率点1 的电流 取消了50次循环和200次循环施加电流不同的差别 最终测量改为至少在23 5 相对湿度不大于75 开路条件下恢复1小时后 进行外观和湿漏试验 18 IEC61215 2 2016测试部分 MQT12湿冻试验施加电流不要超过STC条件下最大功率点电流的0 5 最终测量改为至在23 5 相对湿度不大于75 开路条件下恢复2 4小时后 进行外观和湿漏试验 MQT13湿热试验测试时间改为1000 48h 最终测量改为至在23 5 相对湿度不大于75 开路条件下恢复2 4小时后 进行外观和湿漏试验 19 IEC61215 2 2016测试部分 MQT14引出端强度试验MQT14 1接线盒强度试验在组件安装面上逐渐施加一个40N的力 力的方向平行于组件边框 受力点是接线盒每条边的中心位置 这个力持续10 1s 每90 试验一次即在接线盒的四壁各试验一次 在垂直于组件安装面上逐渐施加一个40N的力 这个力持续10 1s 即一个40N的力向下拉接线盒 20 MQT14 2线锚强度试验1 拉伸试验2 扭曲试验 21 IEC61215 2 2016测试部分 MQT15湿漏试验溶液温度改为22 2 取消了溶液表面张力测试 增加了对某些特殊组件施加相反电压的说明 标准中测试时间要求为2分钟 对于薄膜组件的测试时间 标准中也没有特别说明 标准中没有要求记录环境温度和湿度 22 IEC61215 2 2016测试部分 MQT16静态机械载荷试验名称改为了静态机械载荷试验 用于与动态机械载荷的区分 引入了安全系数 施加载荷 安全系数乘以设计载荷 设计载荷由制造商提供 安全系数 1 5最终测试只有外观和湿漏 MQT17冰雹试验试验位置有了更详细的示意图 删除了冰球直径为12 5和15的测试条件 最终测试只有外观和湿漏 23 IEC61215 2 2016测试部分 MQT18旁路二极管试验分为了旁路二极管加热试验和旁路二极管功能试验1 旁路二极管加热试验对灌胶的接线盒中的二极管测试做了更改 整个测试流程变更很大 需要增加一个脉冲电流源 测试原理 利用最小二乘法拟合曲线得到斜率 再利用电压与温度特性曲线求节温 最终测试有外观 湿漏和旁路二极管功能试验 2 旁路二极管功能试验有两种方法 我们采用我们常用的遮挡电池片测IV曲线的方法 24 IEC61215 2 2016测试部分 旁路二极管加热试验方法简单介绍未灌胶的旁路二极管试验方法 各二极管与测试引线如图 实际只需电压引线 测试引线要求线阻小 绝热性能好 一个恒流源能施加连续电流和脉冲电流 并能显示电流值 一个电压测量装置 可以同时测量多组电压 精度要求高 采样频率要求高 最好两个设备可以集成 25 IEC61215 2 2016测试部分 1 将引好线的组件放入环境箱中 组件引出端与电源相连旁路二极管引线与电压测量装置相连 使环境箱温度分别稳定在30 50 70 90 确认接线盒内温度稳定后 给二极管通一个脉冲宽度为1ms大小为STC条件下短路电流值的电流 并记录电压值 最后得到4个温度下对应的4个电压值 拟合曲线 得到一个电压与温度的函数关系式 2 将组件加热到75 5 后 施加一个电流 该电流大小等于STC条件下的短路电流Isc 2 Isc依据铭牌 持续1小时后 测量每个旁路二极管的电压 再利用1中得到的函数关系式计算出二极管的温度 3 增加到1 25倍的Isc 保持组件温度在75 5 持续1小时 4 最终测试有外观 湿漏 旁路二极管功能试验 26 IEC61215 2 2016测试部分 灌胶的旁路二极管试验方法 1 由厂家提供同型号的二极管 接线盒 灌封胶 2 将二极管按厂家工艺安装在接线和中 引好我们所需的测试线 灌胶密封 3 待灌封胶完全凝固后 采用与未灌胶的组件相同的方法测试 4 通1 25倍电流时 应在组件上执行 而不是我们制作的特殊测试样品 注 在整个测试过程中 组件与特殊测试样要同时放在环境箱中 除了通脉冲电压 组件应经受1小时1倍Isc和1小时1 25倍Isc的过程 讨论 标准中未说明需要对接线盒内所有的旁路二极管进行试验 我们是否可以只选取其中一个进行旁路二极管加热试验 27 IEC61215 2 2016测试部分 MQT19稳定性试验稳定性定义准则 Pmax Pmin Paverage xx 0 01 晶硅用 Pmax Pmin Paverage分别是一组稳定性试验后测量的功率P1 P2 P3中的最大值 最小值和平均值 晶硅组件初始稳定性受到的辐照量应 10kWh m2 之后每次受到的辐照量应 5kWh m2 晶硅组件没有最终稳定性试验 28 IEC61215 2 2016测试部分 举例 初始稳定性试验后测量的最大功率为P1 302W 再受到5kWh m2辐照量后测量的最大功率P2 300W 再受到5kWh m2辐照量后测量的最大功率P3 298W 则Pmax 302W Pmin 298W Paverage 300 3W Pmax Pmin Paverage 302 298 300 3 0 013 x 0 01因此要再进行两次5kWh m2辐照量 P1 P3 再受到5kWh m2辐照量后测量的最大功率再P2 297 5W 再受到5kWh m2辐照量后测量的最大功率再P3 297W