太阳能户用光伏电源系统用控制器标准暂定

1、 GB 中华人民共和国国家标准GB/T XXXX.X-XXXX太阳能户用光伏电源系统用控制器Charge Controllers for Solar Photovoltaic Home Systems（讨 论 稿） XXXX-XX-XX 批准 XXXX-XX-XX实施国家质量技术监督局 发布GB/T XXXX.X-XXXX目 次 前言 1. 范围（ ） 2. 引用标准（ ） 3. 技术要求（ ） 4. 检验方法（ ） 5. 检验规则（ ） 6. 标志、包装、运输、贮存（ ）GB/T XXX-XXXX前 言太阳能户用光伏电源系统是国家经贸委与世界银行合作开展的“全球环境基金（GEF）/世界银行中

2、国可再生能源商业化发展促进项目”，目的是扩大和开发中国可再生能源的应用领域，加快其产业化进程，改善中国能源结构和西部贫困地区农牧民的生活状况，减轻目前十分严峻的环境压力，促进我国西部地区的经济发展。针对我国尚未制订太阳能户用光伏系统标准的实际情况，为规范光伏产品技术，提高产品质量，制定太阳能户用光伏电源系统用控制器国家标准。本标准由XXXXXXX提出本标准由XXXXXXX归口本标准负责起草单位：本标准参加起草单位： 本标准主要起草人： 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 太阳能户用光伏电源系统用控制器 Charge Controllers for Solar Photovoltaic

3、Home Systems GB/T XXXX.XXXXX1 范围本标准规定了太阳能户用光伏电源系统用控制器的技术要求、检验方法、检验规则和标志、包装、运输、储存。本标准适用于太阳能户用光伏电源系统的各种规格的控制器。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T 191-1990 包装储运图示标准 GB/T 2423.1-1989 电工电子产品基本环境试验规程 试验A：低温试验方法GB/T 2423.2-1989 电工电子产品基本环境试验规程 试验B：高温

4、试验方法GB/T 2423.9-1989 电工电子产品基本环境试验规程 试验Cb：设备用恒定湿热试验方法GB/T 2423.10-1995 电工电子产品环境试验 第二部分：试验方法 试验Fc和导则：振动（正弦）GB/T 2829-1987 周期检查计数抽样程序及抽样表(适用于生产过程稳定性的检查)3 要求3.1 环境条件 正常使用条件环境温度：-5+40； 相对湿度93% （40±2），无凝露海拔高度不超过1000 m; 超过1000 m时应按GB/T 3859.2规定降容使用。国家质量技术监督局XXXX-XX-XX批准 XXXX-XX-XX实施1GB/T XXXX.X-XXXX 储

5、存运输条件温度：-20+70振动：频率10Hz55Hz，振幅0.70mm, 扫频循环5次。3.2 外观与结构要求 机壳表面镀层牢固，漆面匀称，无剥落、锈蚀及裂痕等现象。 机壳面板平整、所有标牌、标记、文字符合及功能显示清晰、正确、整齐、美观。 各种开关便于操作, 灵活可靠。 文件资料中应包括技术特性、指标与额定参数、安全性与告警要求、安装说明、运行操作说明、设备故障排除指导、维修所需主要零配件的信息及保修条例。3.3 控制器调节点的设置： 根据蓄电池的特性及地区环境情况在出厂前预调好 不同荷电蓄电池具有不同的充电模式3.4 高压(HVD)断开和恢复功能：控制器具有输入高压断开和恢复连接的功能。

6、对于接通/断开式控制器，高压断开和恢复连接的电压参考值如下： 开口铅锑合金电池: HVD: 14.6V14.8V 恢复: 13.7V 开口铅钙合金电池: HVD: 14.8V15.5V 恢复: 13.6V 密封铅酸蓄电池: HVD: 14.2V14.4V 恢复: 13.6V3.5 脉宽调制型控制器： 脉宽调制型与开/关型控制器的主要差别在充电回路, 没有特定的恢复点。充满电压的参考值如下： 开口铅锑合金电池: HVD: 14.4V14.6V 开口铅钙合金电池: HVD: 14.8V15.5V 密封铅酸蓄电池: HVD: 14.0V14.2V 3.6 温度补偿* ：如果控制器具有温度补偿，那么它

7、就应当对设置点起作用。温度系数应当是每节电池-3到-7mV/。2GB/T XXXX.X-XXXX3.7 低压(LVD)断开和恢复功能： 当蓄电池电压降到过放点（1.8±2.7%/只）时, 控制器应能自动切断负载。3.8 空载损耗(静态电流)： 控制器最大自身耗电不得超过其额定充电电流的百分之一。3.9 控制器的充、放电回路的压降： 充电或放电通过控制器的电压降不得超过系统额定电压的百分之五。3.10 耐振动性能： 在1055赫兹，0.35毫米, 三轴向各振动30分钟后设备应能正常工作。3.11 保护功能： 负载短路保护防止任何负载短路的电路保护。 内部短路保护防止充电控制器内部短跌电

8、路保护。 反向放电保护 防止夜间蓄电池通过太阳电池组件反向放电保护。 极性反接保护防止负载、太阳电池组件或蓄电池极性反接的电路保护。 雷电保护*在多雷区防止由于雷击引起的击穿保护。3.12 耐冲击电压： 当蓄电池从电路中去掉时，控制器在1小时内必须能够承受高于太阳电池组件标称开路电压1.25倍的冲击。3.13 耐冲击电流： 控制器必须能够承受1小时高于太阳电池组件标称短路电流1.25倍的冲击。开关型控制器的开关元器件必须能够切换此电流而自身不损坏。3GB/T XXXX.X-XXXX4 试验方法4.1 设备外观与文件资料 设备外观目测设备的外观及主要零、部件是否有损坏，是否有受潮现象，元器件是否

9、松动与丢失。 商标检查目测设备的标签内容是否符合技术要求中的规定。是否标明蓄电池和负载的连接点和极性。 文件资料检查设备的文件资料是否符合技术要求中的规定。4.2 控制器调节点的设置 根据产品规定的指标范围，检查在其电压范围内工作点是否已经设置好。 检查其是否具有不同的充电模式。* 检查设备是否具有温度补偿功能。4.3 高压（HVD）断开和恢复功能太阳电池输入控制器输出蓄电池输入直流电源 1 + 控制器 VR 2 - + - + - 测试电路图1 低压LVD断开/恢复功能测试电路 图14GB/T XXXX.X-XXXX测试电路如图1，调节直流电源的电压使其达到HVA点（V1-2），控制器应当断

10、开充电回路；降低电压到恢复充电点，控制器应能重新接通充电回路。 测试电路如图2，调节直流电源和可变电阻1，使电流达到额定值，电压达到HVA点，此时充电回路断开、接通振荡，调节RC回路，使振荡频率降低，振荡20-50次，开关器件不应损坏。 控 制 器直 流 电 源 太阳电池输入 SW 蓄电池输入 + + - 可变电阻 (VR) + 高压HVD断开恢复功能测试电路 图24.4 脉宽调制型控制器 测试电路如图3，控制器内蓄电池电压的检测端应当引出作为测试端。调节直流电源高于充满点，调节可变电阻VR1使电流达到额定值。调节可变电阻VR2模拟蓄电池电压的改变，电压升高时电流应变小，电压降低时电流增大；当

11、这一电压达到充满值时，电流应接近于零。 太阳电池输入 测 试 端 蓄电池输入直 流 电 源脉宽调制控制器功能测试 图35GB/T XXXX.X-XXXX 如果没有测试端，则只能用蓄电池测试，当蓄电池电压升高时电流应变小，蓄电池电压降低时电流增大；当蓄电池电压达到充满值时，电流应接近于零。4.5 温度补偿将温度传感器放入恒温箱，HVD点随温度的变化而有所改变，可以画出一条曲线，其斜率应当符合本标准中3.6的规定。4.6 低压（LVD）断开和恢复功能测试电路如图1，首先将直流电源的电压（V2）和放电回路的电流调到额定值，然后将直流电源的电压调至过放点（LVD），控制器应能自动断开负载，将电压回调至

12、恢复点，控制器应能再次接通负载。4.7 空载损耗（静态电流）测试电路如图4，断开PV输入和负载输出，直流电源接在控制器的蓄电池端，当LED不工作时，测量控制器的输入电流应符合本标准中3.8的规定。 表直流电源蓄电池输入空载损耗测试 图44.8 控制器的充、放电回路的压降 测试电路如图2，调节控制器充电回路电流至额定值，用电压表测量控制器充电回路的电压降应符合本标准中3.9的规定。 测试电路如图1，调节控制器放电回路电流至额定值，用电压表测量控制器放电回路的电压降应符合本标准中3.9的规定。4.9 耐振动性能在频率为10至55赫兹，振幅为0.35毫米, 三轴向各振动30分钟后, 通电检查设备是否

13、能正常工作。6GB/T XXXX.X-XXXX4.10 保护功能 负载短路保护检查控制器的输入、输出回是否有短路保护电路；调节接在蓄电池端的直流电源电压，检查有无逆电流流过充电回路。 内部短路保护检查控制器的输入、输出回是否有短路保护电路；调节接在蓄电池端的直流电源电压，检查有无逆电流流过充电回路。 反向放电保护检查控制器的输入、输出回是否有短路保护电路；调节接在蓄电池端的直流电源电压，检查有无逆电流流过充电回路。 极性反接保护将充电控制器的输入端正负极反接到直流电源的输出端，检查充电控制器或直流电源是否损坏。 雷击保护*目测避雷器的类型和额定值是否能确保吸收预期的冲击能量。4.11 耐冲击电

14、压测试电路如图2，去掉VR，在控制器充电输入端施加1.25倍的标称电压持续1小时后，通电检查控制器应不损坏。4.12 耐冲击电流 测试电路如图2，将直流电源接在控制器充电输入端，可变电阻接在蓄电池端，调节电阻使充电回路电流达到标称电流的1.25倍并持续1小时，通电检查控制器应不损坏。4.13 环境试验 低温贮存试验 试验方法按GB 2423.1中“试验A”进行。产品无包装、不通电不含电池。试验温度为（-25±3）；试验持续时间为16h。在标准大气条件下恢复2h后, 控制器应能正常工作。 低温工作试验试验方法按GB 2423.1中“试验A”进行。产品无包装, 在试验温度为（-5

15、7;3）条件下，通电加额定负载保持2h，在标准大气条件下恢复2h后，控制器应能正常工作。7GB/T XXXX.X-XXXX 高温贮存试验 试验方法按GB 2423.2中“试验B”进行。产品无包装、不通电。试验温度为：（70±2）；试验持续时间为2h。在标准大气条件下恢复2h后，控制器应能正常工作。 高温工作试验试验方法按GB 2423.2中“试验B”进行。产品无包装,，试验温度为（40±2）；通电加额定负载保持2h，在标准大气条件下恢复2h后，控制器应能正常工作。 恒定湿热试验试验方法按GB/T 2423.9中“试验Cb”进行，产品无包装、不通电、试验温度为（40±

16、;2），相对湿度（93±3）%条件下，试验持续时间48h，试验后取出样品在正常环境下恢复2h后，控制器应能正常工作。5 检验规则5.1 检验分类交收检验和例行检验5.2 交收检验 交收检验必须逐台进行。 交收检验的项目和顺序按表中对交收检验的规定进行。 检验中出现任一故障，则应停止检查，查出故障原因，排除故障后，并标出标记，重新进行交收检验。若仍出现任一故障，则判该产品为不合格。5.3 例行检验 批量生产的产品，每批均应进行检验，连续生产的产品，至少每年进行一次例行检验。当更改设计和主要工艺和更换主要元件或材料时，应进行例行检验。 例行检验由制造单位质量检验部门或国家认可的其他质量检

17、验部门负责进行，也可由上级主管部门指定的单位进行。 例行检验的样品应在交收检验合格的产品中随机抽取，其数量不少于2台，试验按GB 2829-87进行，抽样采用判别水平的一次抽样方案，产品质量以不合格数表示，不合格质量水平（RQL）应符合表1规定。8 GB/T XXXX.X-XXXX RQL及判定数值表 表1不合格分类B 类C 类RQL及判定数值402; 0, 11202; 2, 35.4 交收检验和例行检验的试验项目按表2进行。 交收和例行检验项目表 表2检 验不合格类别交收例行试验要求项 目B 类C 类检验检验方法设 备外观与设备外观文 件商标检查资 料文件资料控制器调节点的设置4.23.3高压(HVD)断开和恢复功能4.33.4脉宽调制型控制器4.43.5温度补偿4.53.6低压(LVD)断开和恢复功能4.63.7空载损耗(静态电流)4.73.8控制器的充、放电回路的压降4.83.9耐振动性能4.93.10保负载短路保护护内部短路保护性反向放电保护能极性反接保护雷电保护*耐冲击电压4.113.12耐冲击电流4.123.13低温3.1高温4.1343.1恒定湿热3.1 9GB/T XXXX.X-XXXX6 标志、包装、运输、贮存6.1 包装箱应标有制造厂