静态|动态载荷试验机
光伏组件使用寿命长(15 年左右)，环境适应性要求高。在强风作用下，光伏组件承受正、 反方向的交变压力，前后表面振荡、 晃动， 原有静态机械载荷试验方法无法评价动态机械载荷下光伏组件的可靠性，如果再附加高低温或湿度条件，光伏组件将面临更大的考验。所谓动态机械载荷，是指光伏组件在强风作用下，产生前后表面晃动，会使得组件承受正反方向交替加压，从而加速材料疲劳，进而可能引发电池片和汇流条等脆弱部分的失效现象。在荒漠气候或高原气候下这种现象比较常见。现有标准中机械载荷试验主要模拟组件承受静态载荷的情况，考核组件在静止不变的压力下是否可靠。动态机械载荷比静态机械载荷更加苛刻，更能够客观、 全面的反映组件的真实可靠性。
1 机械载荷测试标准要求
1．1 静态机械载荷试验
IEC 61215 /IEC 61646标准中给出了光伏组件机械载荷试验测试方法， 该标准为静态机械载荷测试。在光伏组件前表面和背表面上， 逐步将负荷加到 2400Pa，使其均匀分布。保持此负荷 1h。测试完毕后，检查试验过程中有无间歇断路现象，是否有严重外观缺陷，对其进行标准测试条件下的最大输出功率试验和绝缘电阻试验。
1．2 动态机械载荷试验
IEEE 1262 标准较早地给出了动态机械载荷试验的推荐测试方法:在1440Pa下进行10000次循环，每个循环周期不小于3s。目前该标准已经过期。
正在起草中的 IEC 62782 则对光伏组件的动态机械载荷试验给出了比较系统的测试方法:将光伏组件放置在动态载荷系统中，用直流源的正负极连接组件的正负极，并施加适当的电流。对光伏组件施加动态机械载荷，循环 1000 次， 每分钟完成 1～3个循环，最大压力为±1000Pa，在极限压力下保持的时间至少为7±3s，测试过程中监测组件的电路连续性。在动态机械载荷施加前后，还应对组件进行一系列测试:如:IEC 61215 或 IEC 61646 中的 10.1、10.2、 10.3、10.15以及EL(电致发光测试) 和IR红外成像测试等，来分析动态机械载荷对组件的影响。
为更好模拟实际测试条件，动态机械载荷测试势必是未来发展的方向。
2 动态机械载荷测试方法
目前国内外主要通过实地现场测试、 吸盘、 水压、 沙袋、 气囊等方式开展光伏组件机械载荷检测技术研究：
（1）在户外自然条件下对光伏组件的动态机械载荷试验进行了研究。所用的仪器设备主要有:超声测风仪和激光测距传感器。研究发现:动态机械载荷下组件的敏感频率在17Hz ～ 35Hz。与静态载荷比较， 动态机械载荷下组件的形变量较小。户外动态机械载荷研究需要利用流体力学和数学建模等专业知识进行分析和处理，过程复杂，适用于动态机械载荷试验的初始性研究。
（2）采用多个吸盘在光伏组件表面进行动态机械载荷试验。组件固定不动，通过调节吸盘和组件表面中间的空气压力的正负实现对组件向下的压力或向上的吸力。每个吸盘通过电机单独控制，系统设计方案复杂，操作简单，但造价比较高，目前市场上一台动态机械载荷试验机大约需要40万～60万元。且不同吸盘组合间有可能存在压力不均的情况。 |
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