旅居车辆太阳能系统应用规范

4旅居车辆太阳能系统应用规范本标准规定了旅居车太阳能光伏发电系统（以下简称太阳能光伏发电系统）的术语和定义、型式与基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志等。本标准适用于旅居车。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2408-2008塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法GB/T2819-1995移动电站通用技术条件GB/T6495.1-1996光伏器件第1部分：光伏电流-电压特性的测量GB/T6495.2-1996光伏器件第2部分标准太阳电池的要求GB/T7258机动车运行安全技术条件GB/T13306-2011标牌GB/T19064－2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法GB/T25550-2008旅居车辆术语及其定义GB/T28046.1-2011道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第1部分：一般规定GB/T29195-2012地面用晶体硅太阳电池总规范GB50054－2011低压配电设计规范GB50797－2012光伏发电站设计规范QC/T252专用汽车定型试验规程QC/T448—1999炊事汽车通用技术条件QC/T776-2017旅居车QC/T29106-2014汽车电线束技术条件3术语和定义3.1旅居车太阳能光伏系统利用安装在旅居车上的太阳电池光伏效应将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，简称光伏系3.2光伏系统与旅居车结合通过专门设计，与旅居车良好结合的光伏系统。3.3旅居车光伏系统构件具备光伏发电功能的旅居车材料或旅居车构件。3.4旅居车光伏电池5将太阳辐射能直接转换成旅居车电能使用的一种器件，也称太阳电池。3.5旅居车光伏组件具有封装及内部联结的、能单独提供直流电流输出的，最小不可分割的旅居车太阳电池组合装置,也称太阳电池组件。3.6旅居车光伏方阵由若干个光伏构件、光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起并且有固定的支撑结构而构成的旅居车直流发电单元。3.7储电设备将光伏电池转化的电能储存的设备。3.8旅居车光伏充电控制器用于旅居车太阳能发电系统中，控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电或蓄电池给太阳能逆变器负载供电的自动控制设备。充电控制器通常有PWM脉冲宽度控制器和MPPT最大功率跟踪点控制器两种类型。3.9PWM充电控制器PWM是用脉宽调制为基准来调节充电，采用强充，均衡充，浮充三阶段充电方式的自动控制设备。PWM降低了电压中瓦数的损耗，PWM效率为75-80%。3.10MPPT充电控制器MPPT是以最大功率追踪点为标准，以标准方式为基准调节充电的自动控制设备。MPPT充电控制器在任何条件下可以追踪太阳能板瞬时最大电流与电压。MPPT控制器效率可达到94-99%。4型式与分类4.1型式4.1.1旅居车光伏电池分为：单晶硅，多晶硅和非晶硅三类。旅居车光伏电池材质分为：旅居车柔性太阳能电池板和旅居车硬性太阳能电池板。4.1.2旅居车光伏发电系统按负荷形式可以分为：a)旅居车光伏直流系统。b)旅居车光伏交流系统。c)旅居车光伏交直流混合系统。4.1.3旅居车光伏系统按是否具有储能装置分为下列两种系统：a)带有旅居车光伏储能装置系统。b)不带旅居车光伏储能装置系统。5技术要求5.1一般要求5.1.1旅居车太阳能光伏系统应由专业人员进行设计，并应贯穿于新能源旅居车生产的全过程，以提高光伏系统的投资效益。旅居车光伏系统应符合国家现行的旅居车电气设计规范的要求。旅居车光伏组件形式的选择以及安装数量、安装位置的确定需要与旅居车总体布局师配合进行设计，在设备承载及安装固定等方面需要与结构专业配合，在电气、通风、排水等方面与设备专业配合，实现旅居车光伏系统与旅居车的良好结合。5.1.2旅居车光伏系统所产电能应满足旅居车电能质量的指标要求。5.1.3只有直流负荷的旅居车光伏系统为旅居车光伏直流系统。在旅居车光伏直流系统中，由太阳电池产生的电能直接提供给负荷或经充电控制器给蓄电池充电。旅居车光伏交流系统是指负荷均为交流设备的光伏系统，在此系统中，由太阳电池产生的直流电需经旅居车逆变器进行直流交流转换再提供给负荷。65.1.4旅居车光伏直流线路的选择应遵循以下原则：a)耐压等级应高于旅居车光伏方阵最大输出电压的1.25倍；b)额定载流量应高于短路保护电器整定值，短路保护电器整定值应高于旅居车光伏方阵的短路电流的1.25倍；c)线路损耗应控制在2%以内。5.1.5旅居车光伏组件基座与结构层相连时，防水层应包到支座和金属埋件的上部，并在地脚螺栓周围做密封处理。5.1.6旅居车光伏组件的引线穿过车顶面处应使用阻燃耐磨绝缘套管，并做防水密封处理，在走线时应使用PVC线槽、波纹管保护，线束用波纹管应达到GB/T2408-2008的规定的V-0级。安装后电气安全性能要求应满足QC/T776对接地电阻和绝缘电阻的要求。5.1.7旅居车光伏系统支架、支撑金属件及其连接节点，应具有承受系统自重、风荷载、雪荷载、检修动荷载和车辆震动作用的能力。5.1.8旅居车光伏组件或方阵及其支架和连接件的结构设计应计算系统自重、风荷载和雪荷载作用效应。5.1.9旅居车光伏系统安装后应对旅居车光伏系统进行整体调试与检测。5.2性能要求旅居车光伏系统各部件的技术性能包括：电气性能、耐久性能、安全性能、可靠性能等几个方面。a)电气性能：旅居车光伏系统各部件产品应满足国家标准中规定的电性能要求。如太阳电池的最大输出功率、开路电压、短路电流、最大输出工作电压、最大输出工作电流等，另外，系统中各电气部件的电压等级、额定电压、额定电流、绝缘水平、外壳防护类别等；b)耐久性能：旅居车光伏主要组件寿命不少于5年，在正常使用寿命期间，允许有主要部件的局部更换以及易损件的更换；c)安全性能：旅居车太阳能光伏发电系统安全要求应符合GB50797-2012的规定；d)可靠性能：旅居车光伏系统应具有防御各种自然条件异常的能力，其中包括应有可靠的防结露、防过热、防雷、抗雹、抗风、抗震、除雪、除沙尘等技术措施。在旅居车设计中，应具备以下防护措施：预留给水、排水条件除沙尘；在太阳电池下面预留通风道防电池板过热；选用抗雹电池板，旅居车光伏系统在结构设计上选择合适的加固措施防风、防震等；为避免光伏组件变形时会引起表面局部出现积灰现象。6旅居车光伏板试验方法6.1外观检测（在100Lx灯下照射检查外观）6.1.1检测要求a)表面应平整，无裂痕；b)背面不得有划痕，缺陷；c)互联线应排列整齐，无断裂；d)接线盒应密封完整，牢固。6.1.2试验条件（包括试验装置、环境要求、试验工况、安装要求等）a)环境温度：-10℃~+55℃;b)空气相对湿度：不大于9025℃±5℃)；c)检验地点无导电、爆炸性的尘埃，无腐蚀金属、破坏绝缘的气体。6.1.3试验用仪器仪表/器件a)方阵I-V特性测量仪或者电子可调模拟负载；b)可调直流电源；c)兆欧表；d)温度测试仪或具有测温功能的万用电表；e)示波器；7f)水平仪；h)辐射强度计或标准太阳电池；i)光伏控制器；j)照度计。6.1.3.1试验用仪器仪表应经法定计量检验部门检定合格，并在有效期内。6.1.3.2仪器仪表的型式和精度（可列表也可用文字表述）。表1试验用仪器仪表的型式及精度度源电源效应：<0.3％+式6.2一般要求试验方法6.2.1定型试验按QC/T252的规定进行。6.2.2淋雨试验按QC/T448—1999中2.4.1及2.4.2的规定进行。6.2.3各电气回路对地及各回路间的绝缘电阻测量试验6.2.3.1试验条件：a)在淋雨试验后进行；b)在环境温度为15℃~35℃,空气相对湿度为45%～75%时；c)断开用电设备和电气系统的电气连接；d)各电气回路处于接通状态；e)测量仪表的精度不低于1级。6.2.3.2试验方法：用500V兆欧表（电源额定电压低于100V者用250兆欧表）测量各电气回路对地及各回路间的绝缘电阻。6.2.4各电气回路对地及相互间的绝缘介电强度试验6.2.4.1试验条件：测量绝缘电阻值合格后。2819-1995中6.2.4.2试验方法：各电气回路对地及相互间的绝缘介电强度试验按GB/T2819-1995中2.2.3.4b)的规定进行。6.2.5接地电阻的测量按GB/T2819-1995中4.13.2的规定进行。6.3性能要求试验方法6.3.1室外暴露试验标准测试条件下的最大输出功率衰减不超过试验前的5%。6.3.2紫外试验8按照规定，组件应承受下列条件的紫外辐射：波长在280~385nm之间紫外光总辐射量为15（kW·h）/m2。6.3.3热循环试验目的：检测光伏组件受热后变化。过程：-40℃~+85℃一个循环的时间不超过1h。组件正极连接到电源正极，组件负极连接到电源负极，在TC200试验中，当组件温度超过25°C时，通电流Im±2%到组件中。6.3.4湿冷试验目的：检测光伏组件承受高温后紧跟零下温度的变化。过程:a）连接温度传感器到组件和温度监控设备b）先做10次热循环，再做-40℃~+85℃,相对湿度85%，循环10次，一个循环的时间约2-4小时。6.3.5湿热试验+85℃,相对湿度85%，持续1000h。6.3.6引线端强度试验每根引线都要做不超过组件自身重量的拉力试验和弯曲试验。试验后无机械损伤迹象，在标准测度条件下的最大输出功率衰减不超过试验前的5%。6.3.7机械载荷试验组件前表面和背表面各均匀加载，2400Pa，保持1h，循环2次。6.3.8热斑耐久试验在最坏的热斑条件下，1000W/m2辐照度下照射1h，共试验5次。6.3.9低辐照度下的性能在25℃和辐照度为200W·m2（用适用的标准电池测定）的自然光或符合有关国家标准要求的A类模拟器下，测量组件的电流—电压特性，确定组件随负荷变化的电性能。7太阳能光伏电源系统用控制器试验/试验方法7.1本检验方法依据GB/T19064-2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法GB/T19064-2003家用太阳能光伏电源系统技术条件和试验方法。7.2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根据蓄电池的特性。7.3由于不同的蓄电池可以有不同的充电模式,应检是否有不同的充电模式。7.4充电断开（HVD）和恢复功能将直流电源接到蓄电池的输入端子上，模拟蓄电池的电压。调节直流电源电压使其达到充满断开；HVD点（V1-2），控制器应当断开充电回路；降低电压到恢复充电点，控制器应能重新接通充电回路。7.5脉宽调制型控制器用直流稳压电源代替太阳能电池方阵通过控制器给蓄电池充电。当蓄电池电压接近充满点时，充电电流逐渐变小；当蓄电池电压达到充满值时，充电电流应接近于0。当蓄电池电压由充满点向下降时，充电电流应当逐渐增大。7.6欠压断开（LVD）和恢复功能9将直流电源接到蓄电池输入端，模拟蓄电池的电压。将可变电阻接到负载端，模拟负载。将放电回路的电流调到额定值，然后将直流电源的电压调至欠压断开LVD点，控制器应能自动断开负载；将电压回调至恢复点，控制器应能再次接通负载。如果是带欠压锁定功能的控制器，当直流输入电压达到欠压恢复点之上，控制器复位后应能接通负载。7.7耐振动性能在频率为10Hz～55Hz、振幅为0.35mm、三轴向各振动30min后，通电检查设备应能正常工作。7.8负载短路保护检查控制器的输出回路是否有短路保护电路。7.9反向放电保护将电流表加在太阳能电池组件的正、负端子之间（相当于将太阳能电池组件端短路调节接在蓄电池端的直流电源电压，检查有无电流流过。如果没有电流，说明具有反向放电保护。7.10极性反接保护将控制器的输入端正负极反接到直流电源的输出端，检查控制器或直流电源是否损坏。7.11耐冲击电压将直流电源加到控制器的太阳能电池输入端，施加控制器应不损坏。1.25倍的标称电压持续1h后，通电检查7.12耐冲击电流将直流电源接在控制充电输入端，可变电阻使充电回路电流达到标称电流的1.25倍并持续1h，通电检查控