光伏系統(tǒng)用功率轉換設備 設計鑒定和定型 征求意見稿_第1頁
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文檔簡介

3GB/TXXXXX-202X光伏系統(tǒng)功率轉換設備設計鑒定和定型本文件規(guī)定了地面光伏系統(tǒng)中功率轉換設備(PCE)的設計鑒定和定型要求。本文件適用于連接到最大標稱電壓不超過直流1500V光伏陣列的功率轉換設備的設計和檢驗。本文件不適用于完全集成到光伏組件中的功率轉換設備。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2423.2電工電子產品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗B:高溫GB/T2423.3環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Cab:恒定濕熱試驗GB/T2423.5環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Ea和導則:沖擊GB/T2423.10環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Fc:振動(正弦)GB/T2423.18環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Kb:鹽霧,交變(氯化鈉溶液)GB/T2423.22環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗N:溫度變化GB/T2423.37電工電子產品環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗L:沙塵試驗GB/T2423.51環(huán)境試驗第2部分:試驗方法試驗Ke:流動混合氣體腐蝕試驗GB/T2424.5環(huán)境試驗第3部分:支持文件及導則溫度試驗箱性能確認GB/T2424.6環(huán)境試驗第3部分:支持文件及導則溫度/濕度試驗箱性能確認GB/T4208外殼防護等級(IP代碼)GB/T4798.3電工電子產品應用環(huán)境條件第3部分:有氣候防護場所固定使用GB/T4798.4電工電子產品應用環(huán)境條件第4部分:無氣候防護場所固定使用GB/T16422.2塑料實驗室光源暴露試驗方法第2部分:氙弧燈GB17625.1電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值(設備每相輸入電流≤16A)GB/T17625.8電磁兼容限值每相輸入電流大于16A小于等于75A連接到公用低壓系統(tǒng)的設備產生的諧波電流限值GB/T17627低壓電氣設備的高電壓試驗技術定義、試驗和程序要求、試驗設備GB/T18216.1交流1000V和直流1500V及以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全防護措施的試驗、測量或監(jiān)控設備第1部分:通用要求IECTR61000-3-14電磁兼容性(EMC)第3-14部分:評估干擾裝置連接到低壓電力系統(tǒng)的諧波、間諧波、電壓波動和不平衡的發(fā)射限值(Electromagneticcompatibility(EMC)-Part3-14:Assessmentofemissionlimitsforharmonics,interharmonics,voltagefluctuationsandunbalancefortheconnectionofdisturbinginstallationstoLVpowersystems)IECTS61836太陽能光伏能源系統(tǒng)術語,定義和符號(Solarphotovoltaicenergysystems-Terms,definitionsandsymbols)IEC62109-1:2010光伏發(fā)電系統(tǒng)用功率轉換設備安全性第1部分:通用要求(Safetyofpowerconvertersforuseinphotovoltaicpowersystems-Part1:Generalrequirements)IEC62116:2014公用事業(yè)互連光伏逆變器防孤島措施的測試程序(Utility-interconnectedphotovoltaicinverters-Testprocedureofislandingpreventionmeasures)4GB/TXXXXX-202XIEC62477-1:2012+AMD1:2016電力電子轉換器系統(tǒng)和設備的安全要求第1部分:通用要求(Safetyrequirementsforpowerelectronicconvertersystemsandequipment-Part1:General)IEC62716:2013光伏(PV)模塊氨腐蝕測試(Photovoltaic(PV)modules-Ammoniacorrosiontesting)IEC62852用于光伏系統(tǒng)直流應用的連接器安全要求和測試(ConnectorsforDC-applicationinphotovoltaicsystems-Safetyrequirementsandtests)IEC62894:2014+AMD1:2016光伏逆變器規(guī)格書和銘牌(Photovoltaicinverters-Datasheetandnameplate)IECTS63106-2用于測試光伏功率轉換設備的模擬器推薦第2部分:直流電源模擬器(Simulatorsusedfortestingofphotovoltaicpowerconversionequipment-Recommendations-Part2:DCpowersimulators)ISO12103-1:2016道路車輛用于過濾器評估的測試污染物第1部分:亞利桑那州測試粉塵(Roadvehicles-Testcontaminantsforfilterevaluation-Part1:Arizonatestdust)ISO22479:2019金屬和合金的腐蝕潮濕大氣中的二氧化硫測試(固定氣體法)(Corrosionofmetalsandalloys-Sulfurdioxidetestinahumidatmosphere(fixedgasmethod))3術語和定義IECTS61836界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1功率轉換設備powerconversionequipment;PCE將一種電源的電能轉換為另一種電壓、電流和頻率形式電能的電氣設備。注:如交流-直流轉換器、直流-交流逆變器、直流-直流充電控制器、頻率轉換器等。3.2組件級電力電子設備:第1類PCEmodule-levelpowerelectronics:Category1PCE;MLPE指制造商指定在光伏組件基礎上運行的PCE,可與最多四個獨立的光伏組件連接。3.3組串級電力電子設備:第2類PCEstring-levelpowerelectronics:Category2PCE設計用于與四個以上串并聯(lián)的光伏組件連接的PCE類別,但額定功率小于第3類PCE或第4類PCE。3.4大型電力電子設備:第3類PCElarge-scalepowerelectronics:Category3PCE單個PCE其額定功率等于或大于100kVA且小于1000kVA。注:此類PCE可能包含多個內置的功率轉換單元。3.5集中式大型電力電子設備:第4類PCEcentrallarge-scalepowerelectronics:Category4PCE單個PCE其額定功率等于或大于1000kVA。注:此類PCE可能包含多個內置的功率轉換單元。3.6降額溫度deratingtemperaturePCE開始主動減少其輸入和輸出功率以維持特定最大運行溫度的環(huán)境溫度上限。3.7電氣獨立輸入electricallyindependentinputsPCE的輸入端口在設備內部不具有歐姆連接,而是通過不同的電流和電壓工作點同時向PCE輸入功率,如PCE中的每個升壓轉換器為電氣獨立輸入。3.8外殼enclosure設備的一部分,用于包圍內部部件并提供保護,防止外部影響、火災蔓延或接觸危險。注:外殼可以是落地、壁掛、機架、吊裝、框架或滑軌式安裝。5GB/TXXXXX-202X3.9最大光伏陣列總短路電流maximumtotalPVarrayshortcircuitcurrent;Iscmax在最嚴酷的條件下(如環(huán)境溫度、輻照度等),PCE光伏輸入端額定連接的最大絕對光伏陣列總短路電流(直流)。注:此規(guī)格指的是在預期使用條件下,PCE光伏輸入端設計能夠輸入的最大絕對電流。這不是簡單的將光伏組件標注的額定短路電流I疊加,因為其規(guī)格是基于標準測試條件3.10額定的rated通常由制造商給部件、設備或裝置在特定運行條件下指定的值。3.11額定輸入電壓ratedinputvoltage;Vdc,r制造商指定的額定輸入電壓,如果沒有指定,則為PCE最大功率點(MPP)輸入電壓范圍的中點。3.12額定功率ratedpower;PrPCE在連續(xù)運行中可以輸出的最大有功功率。3.13最大功率點電壓maximumpowerpointvoltage;maximumMPPvoltage;Vmppmax逆變器在直流輸入端口可以連續(xù)輸出額定功率而不降額的最大電壓。3.14最小功率點電壓minimumMPPvoltage;Vmppmin逆變器在直流輸入端口可以連續(xù)輸出額定功率的最小電壓。3.15端口port能夠訪問設備或網(wǎng)絡的位置,該位置可以提供或接收電磁能量或信號,或者可以觀察或測量設備或網(wǎng)絡變量。3.16光伏陣列photovoltaicarray;PVarray電氣互連的光伏組件、光伏組串或光伏子陣列的組合。注2:光伏陣列不包括基礎、跟蹤裝置、熱控制注3:本文件中光伏陣列的邊界是光伏陣列3.17印刷電路板printedcircuitboard由導電材料(如銅)的薄條組成的電子電路,這些導電條由平坦絕緣板上的一層材料中蝕刻出來;集成電路和其他零部件附加在上面。3.18端子terminal用于將設備(裝置)連接到外部導體的部件。3.19電容溫度capacitortemperature;TC測量的電容表面溫度。3.20最大電容溫度maximumcapacitortemperature;TC2測量的最大電容溫度。3.21最大電容溫度的環(huán)境設定值ambientsetpointformaximumcapacitortemperature;Tamb,setC測試環(huán)境(如環(huán)境試驗箱)內部的環(huán)境溫度設置值,在此設置時獲得最大電容溫度TC2。6GB/TXXXXX-202X3.22功率模塊外殼或參考溫度powertransistorcaseorreferencetemperature;TI測量的功率模塊外殼或參考溫度。3.23最大功率模塊外殼或參考溫度maximumpowertransistorcaseorreferencetemperature;TI2測量的最大功率模塊外殼或參考溫度。3.24最大功率模塊外殼或參考溫度的環(huán)境設定值ambientsetpointformaximumpowertransistorcaseorreferencetemperature;Tamb,setI測試環(huán)境(如環(huán)境試驗箱)內部的環(huán)境溫度設置值,在此設置時獲得最大功率模塊外殼或參考溫度TI2。4樣品選擇測試樣品應從生產批次中隨機抽取,樣品數(shù)量見表1。當測試樣品為設計原型機時,應在測試報告(見8)中注明。當?shù)?類PCE或第4類PCE在由多個相同的功率轉換單元組成時,可僅選取其中的一個功率轉換單元作為測試樣本,以減少環(huán)境試驗箱的冷卻要求。此時功率轉換設備的主動散熱能力應等比例降低,如三個功率轉換單元僅測試其中一個單元時,應僅開啟被測試單元的風機。第3類和第4類PCE的測試可使用相同的樣品進行多個測試序列,表1中的樣品可用于可選測試(見7)。表1測試樣品數(shù)量備45測試要求5.1一般規(guī)定本文件規(guī)定的測試框架包括環(huán)境條件分類、測試序列和測試項目匯總,同時給出通用測試設備要求以及通過設計鑒定和定型的合格評判標準。5.2環(huán)境條件5.2.1一般規(guī)定測試的環(huán)境條件分類包括戶外型、戶內無防護型和戶內有防護型,見表2。5.2.2戶外型設計用于GB/T4798.4規(guī)定的4K25和4K26環(huán)境條件的PCE歸類為戶外型。測試時可選擇更低的環(huán)境溫度,應按照附錄A的規(guī)定進行記錄。5.2.3戶內無防護型設計用于GB/T4798.3規(guī)定的3K23和3K24環(huán)境條件的PCE歸類為戶內無防護型。5.2.4戶內有防護型設計用于GB/T4798.3規(guī)定的3K20、3K21和3K22環(huán)境條件的PCE歸類為戶內有防護型。表2環(huán)境條件分類7GB/TXXXXX-202X-20℃~+50℃-5℃~+55℃5℃~+40℃4100%RH(有凝露)5100%RH(有凝露)585%RH(無凝露)是否否部分測試項目測試時要求的環(huán)境條件與5.3測試序列5.3.1一般規(guī)定測試樣品數(shù)量和對應的測試序列見圖1所示。為減小測試樣品數(shù)量,第3類PCE和第4類PCE可采用替代測試序列,見圖2所示。測試項目匯總見表3,可選測試項目匯總見表4。5.3.2第1類PCE的測試條件(組件級電力電子設備)第1類PCE的干熱測試和熱循環(huán)測試溫度是固定的,不需要進行6.5和6.6的測試項目。5.3.3第3類和第4類PCE的測試條件第3類PCE和第4類PCE采用圖2規(guī)定的替代測試序列時,最少只需要一個測試樣品。5.3.4第4類PCE的測試條件由于尺寸、重量和更大的功率要求,第4類PCE在滿足下列要求時可僅測試部件并調整6.8和6.10的測試步驟:a)每個PCE主要部件,包括但不限于電抗器、電容器、開關設備、浪涌保護裝置、功率晶體管(及其模塊)、內部電源、控制電源單元、人機接口、端子排和電纜,均根據(jù)測試條件單獨測試或與其他部件組合測試,測試滿足具有代表性的功率和負載;b)或者,a)中所列的主要部件已經(jīng)按照該部件的特定產品標準進行測試、鑒定和定型,當該部件在PCE中使用時,符合該部件的合格參數(shù)和規(guī)格;c)控制板應連接到具備實際功能的、模擬的或縮小尺寸的PCE,其零部件可以按比例縮小其規(guī)格、能力或數(shù)量。控制板應在和PCE在環(huán)境試驗箱中一同安裝和測試。當使用模擬或縮小尺寸的PCE時,PCE應能接受或觸發(fā)控制板的所有輸入和輸出信號。當采用部件測試時,適用6.5和6.6中列出的限制和例外要求。第4類PCE不需要進行6.7和6.9測試。注1:在集中式逆變器中,高發(fā)熱量導致內部溫度通常高于環(huán)境溫度,從而最大限度注2:在第4類PCE中,內部加熱以及風扇和輔助轉換器的散熱可以防止PCE內部在常規(guī)運行條件下結冰,因此第4類8GB/TXXXXX-202X注:可選測試可使用前序序列用于測試的樣品。6.11未在測試序列中圖1第1類至第4類PCE的測試序列9GB/TXXXXX-202X注:可選測試可使用前序序列用于測試的樣品。6.11未在測試序列中圖2第3類和第4類PCE的替代測試序列GB/TXXXXX-202X表3測試項目匯總(主要測試順序)條根據(jù)IEC62894:2014中4.5.在25℃溫度下運行:P,V,V以及V根據(jù)IEC62109-1中耐壓測試的過I和P測定的最大電容溫度T和對應的最大電容溫度的環(huán)境設定值T過I和P測定的最大功率模塊外殼或參考溫度T和對應的最大功率模塊外殼或參考溫度的環(huán)境設定值TV和V,≥0.5PT +T斜率200個循環(huán)40℃~85℃,I和PT斜率并在高溫200個循環(huán)10℃~T,I和PT斜率并在高溫期200個循環(huán)40℃~T,I和PT斜率并在高溫期,≥0.1P表4測試項目匯總(可選測試)條GB/TXXXXX-202X條每個面持續(xù)30min的15cm/h的降雨速率和31不測試60℃,30%和75%濕度,細粉塵以26.8m/s至40.2m/s的峰10Hz~11.8Hz;11.9Hz~150Hz,振幅:3.預期用于距離海岸線≤5km場所5.4通用測試要求5.4.1測試樣品安裝測試樣品應按照設備安裝手冊中制造商規(guī)定的方法進行安裝。如果可以排除對指定測試要求的影響,允許偏離規(guī)定的安裝方法。存在多種安裝配置時,應將設備安裝在最不利的試驗條件組合下,以在每次特定測試中達到合理的最惡劣情況。所選擇的安裝方法應記錄在每次測試的測試報告中。安裝手冊中指定了輔助部件的制造商和型號,并要求與PCE一起使用時,則該部件應與PCE一起進行測試。5.4.2附屬設備制造商要求或推薦的用于PCE實際運行的外圍設備(如變壓器、監(jiān)控系統(tǒng)等)可包含在實驗室測試準備中,放置在環(huán)境試驗箱外部,但不應與本文件中的其他要求沖突。5.4.3連接器和布線PCE的輸入和輸出端子與外部測試設備的連接應使用制造商指定的電纜。如果PCE包含需要特殊連接器的端子,則應使用制造商推薦的配套連接器。電纜或連接器應通過制造商指定的電纜入口。在進一步測試之前,所有端子、蓋板和電纜夾具都應按照制造商的規(guī)范執(zhí)行。5.4.4測量儀器和監(jiān)測設備測量儀器、監(jiān)控設備和方法的選擇應符合GB/T18216.1的規(guī)定。如果使用其他測量設備,應提供同等程度的性能和安全。5.4.5電源一般規(guī)定對于PCE樣品需要通電進行的測試項目,應提供合適的直流電源。當存在多個獨立功率轉換電路的輸入端口時,每個輸入端口應連接獨立的電源。直流電源可采用光伏陣列模擬器(IECTS63106-2)或可控直流電源。當直流電源不能在PCE規(guī)定的整個運行范圍內提供穩(wěn)定功率,并且與PCE的運行方式一致時,應使用中描述的光伏陣列模擬器。光伏陣列模擬器光伏陣列模擬器應具有可變輸出特性,能夠模擬實際光伏陣列的IV曲線輸出特性。GB/TXXXXX-202X直流電源直流電源應具有恒壓(CV)反饋控制輸出和限流特性,或具有恒流(CC)反饋控制輸出和限壓特性。當被測PCE的輸入特性允許使用恒壓和恒流電源時,電源對測試結果的影響可忽略不計。直流電源在恒壓模式下的輸出阻抗應足夠低,輸出端的電壓紋波應在±0.1%以內。直流電壓在恒流模式下輸出阻抗應足夠高,輸出端的電流紋波在±0.2%以內。5.4.6電氣負載一般規(guī)定對于PCE樣品需要通電進行的測試項目,電氣負載應能夠吸收PCE產生的全部功率。如果可以排除對測試結果的任何影響,可采用以下三種方式。在測試過程中應實現(xiàn)電氣負載的斷開和連接。并網(wǎng)運行設計用于并網(wǎng)運行的PEC可在適當?shù)墓搽娋W(wǎng)接入點連接和運行。在這種情況下,可在PCE輸出端子和電網(wǎng)接入點之間安裝一個適當大小的變壓器用于隔離或電壓適配。主動負載主動負載包括電子負載和能量回收電源,能夠穩(wěn)定的吸收PCE輸出的有功功率。主動負載裝置應與PCE匹配并兼容。被動負載被動電阻負載與穩(wěn)壓電源并聯(lián)。PCE的負載阻抗設置應使PCE在額定功率條件下運行時,被動負載能夠吸收所有有功功率。5.4.7接地端子保護導體端子應進行接地。5.4.8控制除非本文件另有規(guī)定,操作人員可調節(jié)的控制應按照制造商提供的操作手冊操作或實際運行條件進行設置。5.5合格評判標準PCE滿足以下所有標準時,應判定PCE通過本文件規(guī)定的設計鑒定和定型:a)目擊檢查沒有任何重大缺陷(見6.1);b)測試樣品在所有測試點通過了功能測試(見6.3);c)耐壓電壓在所有測試點均滿足6.4中規(guī)定的要求;d)第6章各項測試按照圖1或圖2所示的測試序列完成,可選測試按照第7章要求完成;e)測試過程中,所有測試樣品未出現(xiàn)不可逆開路、短路或接地故障,也未出現(xiàn)需要人工干預的暫停操作,PCE未出現(xiàn)永久性損壞;f)如果采用了兩個或兩個以上的PCE測試樣品,其中一個樣品失效時,可更換樣品后針對該樣品重新測試,更換的測試樣品數(shù)量不應超過一個。如果僅采用一個PCE測試樣品,而該樣品失效時,應按表1規(guī)定的選取樣品數(shù)量進行重新測試。6測試步驟6.1目擊檢查6.1.1目的該測試的目的是檢測PCE中可能導致可靠性降低的任何外觀缺陷。GB/TXXXXX-202X6.1.2測試設備測試設備應滿足下列要求:a)能產生大于1000lux照度的光源;b)光學倍率至少為4倍的放大鏡或電子放大鏡;c)能夠分辨和記錄目視檢查結果的攝影設備。6.1.3步驟使用工作照度不低于1000lux的合適光源,仔細檢查每個樣品的外部和內部。拍攝PCE的總覽照片。打開樣品,以使用制造商指定的程序和工具檢查其內部。使用放大鏡檢查和拍攝較小的可疑電子零部件,例如安裝在PCB上的電子元件。6.1.4要求出現(xiàn)以下中的任意一項均視為該測試不合格:——PCE外殼的破損、開裂、彎曲、移位、撕裂或部分脫落;——PCE內部集成的電線、電纜、母線斷裂或損壞;——電子或機電零部件損壞或破裂;——觸點或引線故障,帶電部件裸露;——PCE內部發(fā)生腐蝕(如外殼、觸點/引線、PCB、零部件);——粘接材料失效;——電氣或電子元件燒痕、裂紋、變形或脫落;——電容膨脹、排氣或充氣;——PCB上出現(xiàn)氣泡或分層;——可見的焊點缺陷,如焊點裂紋或焊點腐蝕;——冷卻劑泄漏(針對液冷PCE);——機械完整性缺失,零部件的安裝或操作受損;——可能影響PCE功能、性能或安全的任何其他狀態(tài)或情況。類似劃痕、掉漆等不影響標識可讀性的可見缺陷,如果被認為不會存在可靠性降低的風險,則不構成不合格;但這些可見變化應在測試報告中注明。6.2運行特性6.2.1目的評估PCE在不同輸出功率水平下的規(guī)格參數(shù)。6.2.2測試設備測試設備應滿足下列要求:a)光伏模塊/陣列模擬器或其他直流電源,滿足5.4.5的規(guī)定,能夠提供PCE額定的最大光伏陣列的電壓與電流特性。對于輸入固定電壓的PCE,其直流電源應采用蓄電池或恒壓電源,以維持輸入電壓;b)滿足5.4.6的規(guī)定,在PCE最高和最低額定輸出功率下,能夠接收全部生產功率的合適電氣負載。6.2.3步驟根據(jù)IEC62894:2014中4.5.3執(zhí)行。6.2.4限制和例外6.2.5要求GB/TXXXXX-202X所有制造商在PCE銘牌和技術規(guī)格書上公布的參數(shù)和測量值的偏差不應大于參數(shù)的3%(相對)以內。注:制造商在銘牌上宣稱的參數(shù)按照IEC62894的規(guī)定執(zhí)行。6.3功能測試6.3.1目的此測試是為了驗證在環(huán)境應力測試前后PCE的功率轉換功能和集成的外圍設備(如顯示、用戶界面控件和通信接口)的功能是否正常。功能測試應在圖1和圖2所示的環(huán)境應力測試序列之前和之后進行,并按照第6章的測試步驟進行。6.3.2測試設備測試設備應滿足下列要求:a)光伏模塊/陣列模擬器或其他直流電源,滿足5.4.5的規(guī)定,能夠提供PCE額定的最大光伏陣列的電壓與電流特性;b)滿足5.4.6的規(guī)定,在PCE最高和最低額定輸出功率下,能夠接收全部生產功率的合適電氣負載;c)在PCE的所有電源端子上測量電流和電壓。對于具有多相交流輸出的PCE,測試和測量設備應記錄每個相電流和每個相對中性點或相對相的均方根電壓。測量精度應為PCE額定輸入/輸出電壓的1%或以下,以及PCE額定輸入/輸出電流的1%或以下。d)對所有連接的輸入和輸出端口進行電壓波形點測量(至少50ms),應具備存儲或波形捕獲功能,見IEC62116:2014中5.1;e)用于平衡PCE到環(huán)境溫度(25℃±3℃)進行測試的設備(環(huán)境試驗箱);f)用于評估最高散熱器溫度的熱像儀和用于連續(xù)監(jiān)測該最高散熱器溫度的測量裝置。6.3.3步驟測試步驟應滿足下列要求:a)根據(jù)制造商規(guī)定的方法為PCE的控制電路提供任何必要的輔助電源,并驗證集成外圍設備的基本功能。這些應包括(但不限于)PCE上出現(xiàn)的任何集成顯示器、用戶界面控件和與外部外圍設備的通信接口。根據(jù)PCE中包含的功能建立待測試項目列表。對同一型號的所有后續(xù)測試使用相同的列表。b)PCE樣品輸入端子應連接到6.3.2a)中所述的合適的電源,并在所有輸入端子上安裝監(jiān)控設備,以監(jiān)控6.3.2c)中所述的輸入電流和電壓。c)PCE樣品的交流或直流輸出端子應連接到6.3.2b)中所述的合適負載上,并應安裝6.3.2c)中所述的監(jiān)控設備來監(jiān)控電流和電壓端子。d)連接6.3.2d)中描述的測量設備,對輸入和輸出電壓波形進行現(xiàn)場測量。e)在25℃±3℃的環(huán)境中穩(wěn)定PCE,監(jiān)控PCE散熱器的溫度。f)在穩(wěn)定狀態(tài)下運行PCE,施加直流輸入電壓Vdc,r,并具有足夠的電流,以達到最大額定發(fā)電機功率條件Pr,持續(xù)2.5小時或更長時間。如果PCE因過熱或過電而關閉,請在斷電一段時間后,用較低的直流輸入電流重新啟動設備,然后重復操作。如果以前沒有為PCE執(zhí)行,用紅外熱像儀評估最大散熱器溫度的位置,并在該位置應用熱測量裝置。評估并記錄下面每h)的條件。g)在25℃±3℃的環(huán)境下,在整個直流輸入功率范圍內使PCE處于穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。為此,選擇Vmppmin和Vmppmax,除了Vdc,r(6.3.3f),并在達到溫度和電氣穩(wěn)定或2.5小時后,在PCE(不是測試設備)的規(guī)格限制下,在PCE的每個工作點以PCE的Pr或盡可能接近Pr操作PCE,以先到者為準,注意下面每小時的條件)。如果額定輸入電壓等于最小或最大輸入電壓,則Vmppmin、Vmppmax兩個工作點就足夠了。對于執(zhí)行應力測試后的后續(xù)測量,選擇相同的工作點和測試時間表(以實現(xiàn)可重復的熱條件),在給定的PCE類型上執(zhí)行功能測試。h)在f)和g)中的每一個新設置后,收集并記錄:1)輸入電壓GB/TXXXXX-202X2)輸入電流3)輸入功率4)輸出電壓5)輸出電流6)輸出功率7)以10000Hz或更高采樣頻率對每個供電電端口的電壓和電流進行波形采樣8)散熱片溫度9)環(huán)境溫度(℃)交流波形的值以有效值報告。6.3.4限制和例外6.3.5要求如符合下列各項,本測試程序下的PCE即獲通過:a)PCE可以在6.3.3f)和g)中的所有直流輸入條件下正常運行。b)與初始測量相比,輔助服務和組件(顯示、用戶界面控制和通信等)的功能沒有受到損害。功能如操作手冊所述。c)當在測試序列的末尾執(zhí)行時;即經(jīng)過6.8或6.10的試驗順序,以及經(jīng)過第7條的可選試驗.與初始測量相比,波形無明顯變化,在與PCE交流連接的情況下,在6.3.3h(7)中獲得的波形主要變化定義為總諧波失真(電流和電壓)的絕對變化大于2.5%,根據(jù)IEC61000-3-2,IEC61000-3-12,IECTR61000-3-14或適用于PCE電流和功率等級的標準進行評估。.當實現(xiàn)任何6.3.3g)規(guī)定的輸入電壓水平時,Pr的降低不大于5%。6.4耐壓測試6.4.1目的通常,介電耐壓測試用于確定提供電擊保護的組件和組裝的PCE的間隙和固體絕緣是否具有足夠的介電強度,以承受PCE在使用中可能暴露的過電壓條件。該測試旨在驗證這種防觸電保護不會因環(huán)境和操作應力而受損。此測試作為初始測試執(zhí)行,并作為某些壓力測試需求的一部分。6.4.2測試設備符合IEC61180標準的短路電流至少為0.1A的電壓源。6.4.3步驟電壓試驗應按照IEC62109-1:2010的試驗要求進行。在執(zhí)行圖1和圖2中列出的測試順序之前,可選擇按6.4進行電壓測試,如果樣品類型還需要分別進行安全測試并滿足IEC62109-1電壓測試的通過標準。如果在測試過程中沒有發(fā)生電擊穿,測試過程中沒有電流異常,則測試成功。如果電流明顯超過正常電流,且所有絕緣都完好無損,或者在測試電壓達到全電壓后,電流不受控制地迅速增加,則認為電流異常。注:在測試過程中,特別是在交流測試電壓下,預計會有一些正常的電流。6.5母線電容熱測試6.5.1目的評估在隨后執(zhí)行的6.10中使用的母線連接電容器的最高工作情況溫度,并根據(jù)其工作母線電壓下顯示的最高溫度評估母線連接電容器的熱設計和相對長期可靠性的充分性。本測試只適用于2、3及第4類PCE。GB/TXXXXX-202X6.5.2測試設備測試設備應滿足下列要求:a)具有自動溫度控制的室,能夠使一個或多個PCE在25℃范圍內的最高額定工作溫度下工作,不需要相對濕度控制;但25℃環(huán)境相對濕度應小于70%。有關溫度室的信息,請參考IEC60068-3-5:2018。b)用于在環(huán)境箱中安裝或支撐PCE的裝置。c)緩解PCE周圍環(huán)境箱空氣循環(huán)的方法,以及評估和保持PCE周圍空氣速度為0.2m/s±0.1m/s的方法。d)測量多個母線電容器外殼溫度的裝置,以及記錄兩個母線電容器外殼溫度的裝置,精度為±1℃。用于測量溫度的有用設備包括熱電偶,熱敏電阻,電阻溫度檢測器(RTDs),光學熱成像傳感器(包括光纖設備)。e)一種光伏陣列模擬器或符合5.4.5的電源,能夠在設備額定使用范圍內提供電壓對電流特性。f)符合5.4.6的電氣負荷。g)在所有連接的輸入和輸出端口上監(jiān)測電流和電壓(RMS)值的裝置。h)直流母線和直流中性點之間以10000Hz采樣頻率監(jiān)測電壓的裝置。6.5.3步驟母線電容最高溫度的測定這部分程序的目的是確定在最高溫度下工作的母線電容器。如果母線電容器少于3個,則可以省略此程序,以便直接從開始:a)儀表PCE,以便在對PCE環(huán)境的常規(guī)熱特性影響最小的情況下評估電容器溫度。方法可能包括根據(jù)制造商測量電容器溫度的說明,將溫度測量裝置貼在每個電容器的外殼上,使用具有快速可移動入口的假外殼面板或使用6.5.3d)中規(guī)定的設備對電容器的視線進行熱成像,這些設備對PCE的固有熱特性,對流,輻射發(fā)射等的干擾最小。兩個顯示最高溫度的直流母線連接電容器可以通過PCE的綜合計算或模擬來確定,包括考慮功耗,導電,對流和輻射傳熱(如果制造商提供)。b)將PCE設計成在地面上的位置放置在室的地板上。將其他PCE安裝到固體電氣和隔熱壁上。c)在無電狀態(tài)下,在PCE周圍所有表面風速不超過0.2m/s±0.1m/s的要求范圍內,在安裝的PCE的前部和兩側放置擋板,距離PCE表面30cm至60cm。如果可以通過調節(jié)環(huán)境箱(例如空氣循環(huán)設置)來確保這種空氣循環(huán)不超過空氣速度要求,則不需要額外的緩解措施,例如屏蔽和擋板。通過在擋板底部和頂部或管道上的間隙提供室內空氣,允許自然對流,從而使PCE底部的空氣溫度保持在指定的室內設定值溫度。d)允許PCE的任何主動冷卻(風扇、空調、水循環(huán))正常運行。e)設置室溫為25℃。將電源和負載連接到PCE上,設置電源為PCE輸入端提供Vmppmax和足夠的電流以使PCE在Pr點運行。檢查PCE的強制通風或冷卻系統(tǒng)是否正常運行。f)在穩(wěn)定運行至少16小時后,使用a)中討論的儀器評估并確定顯示最高溫度的兩個母線電容。母線電容工作時最高溫度的評估母線電容工作時最高溫度的評估應滿足下列要求:a)將溫度傳感器放置在中確定的兩個母線電容的電容盒位置上,用于測量TC。b)按照b)將PCE放置在環(huán)境箱中。c)根據(jù)c)為氣候室內風速條件設置的設備。d)連接電源和負載,關閉機箱門,將機房溫度設置為PCE的最大額定環(huán)境工作溫度,設置電源以提供PCE的Vmppmax,并保持足夠的電流以PCE的額定工作功率Pr運行,檢查PCE的強制通風或冷卻系統(tǒng)是否打開并運行。GB/TXXXXX-202Xe)以2.5℃/h的最大速率將氣候室溫度降至25℃,監(jiān)測a中測量的TC和PCE輸出功率。如果在漸變過程中觀察到TC中的峰值溫度點(不包括漸變的端點),則選擇并記錄該溫度為TC2。記錄PCE輸出TC2時的電容、測量位置和氣候室設定點溫度,并記錄為Tamb,setC。如果在溫度斜坡下降期間(不包括斜坡端點)沒有觀察到溫度峰值,則在上一步結束時(從25℃)以2.5℃/h的最大速率增加環(huán)境箱溫度,直到制造商定義的最高工作溫度,并選擇并記錄在兩個斜坡(包括斜坡端點),電容器和測量位置期間觀察到的最大TC記為TC2,相應的環(huán)境箱設定點溫度記為Tamb,setC。注:在具有散熱量非常大的逆變器的情況下,最大斜坡速率被稱為允f)在e)中計算的最高溫度TC2下電容器的壽命,在制造商規(guī)定的額定空氣溫度TR下的額定壽命LR可以用制造商規(guī)定的公式,如果沒有,則用電解電容器的公式(1):TR?TC2 TR?TC2 或者針對金屬膜電容,采用公式(2):7000?Ln1=LRexp273.15+TC2273.15+TR 7000?并且針對任意電容類型,采用公式(3):式中:——n為制造商規(guī)定的值,將電容器的壽命調整為相對于電容器額定電壓VR的標稱最大母線電壓——V0是在直流輸入端施加Vmppmax時,在直流母線電容的正負極之間測量到的最大電壓。如果制造商沒有提供,電解電容器使用n=2.5,金屬化薄膜電容器使用n=3.5。6.5.4限制和例外第1類PCE第1類PCE不需要測試。第4類PCE在隨后進行的6.10中,當選擇測試第4類PCE組件而不是整體組件時,應同時記錄5.3.4(a)中列出的每個組件的結果溫度。記錄母線電容器溫度為TC2時測量的單個組件的溫度。這些記錄的部件溫度與觀察到的峰值溫度TC2同時發(fā)生,將作為干熱試驗6.10中選擇溫度條件的參考。6.5.5要求母線電容熱試驗應滿足下列要求:a)評估TC2,斜坡供電期間觀察到的電容器峰值溫度和相應的氣候室設定點溫度Tamb,set為6.10中實施的峰值溫度條件。注意在適用第4類PCE的情況下指定的額外測量,顯示所選電容器的溫度、氣候室溫度以及PCE的輸入和輸出功率隨時間的函數(shù)的曲線圖將有助于評估本款的要求。b)電容器的外推壽命,Ln2在f)中評估大于17500小時。注:17500值考慮PCE在中最高溫度下工作40%的時間。6.6功率模塊熱測試6.6.1目的本程序的目的是確定PCE功率晶體管模塊在額定功率和環(huán)境條件下的最高工作溫度。有關功率晶體管模塊熱測試應用的更多背景信息,請參見參考文獻[1]。這只適用于2、3和第4類PCE。結果用于后續(xù)的6.8熱循環(huán)試驗。GB/TXXXXX-202X6.6.2測試設備設備要求參照6.5.2。6.6.3步驟測試步驟應滿足下列要求:a)測量PCE,以便在對PCE環(huán)境的常規(guī)熱和電氣特性影響最小的情況下評估功率晶體管外殼或參考溫度TI。這通常是根據(jù)制造商的TI測量說明進行的;例如,使用制造商附帶的熱敏電阻或其他溫度測量裝置,結合制造商的TI計算建議,并在散熱器上鉆一個窄直徑孔,將溫度傳感器放置在功率晶體管表面,或者如果不可能,則放置在散熱器最熱的部分,如用紅外熱像儀觀察到的。如果有多個這樣的裝置,應該對每個裝置進行初步檢查,或者在測試過程中,以確定哪一個在工作中表現(xiàn)出最高的溫度。b)按照b)將PCE放置在環(huán)境箱中。c)根據(jù)c)設置環(huán)境箱風速條件。d)連接電源和負載,將機房溫度設置為PCE的最高額定工作溫度,將PCE的輸入電流設置為Iscmax,并根據(jù)需要限制輸入電壓以獲取Pr。檢查PCE的強制通風或冷卻系統(tǒng)是否正常。e)以2.5℃/h的最大速率將氣候室溫度降至25℃,監(jiān)測TI和PCE輸入和輸出端的功率。如果在漸變過程中觀察到TI中的峰值溫度點(不包括漸變的端點),選擇并記錄該溫度為TI2。將觀察到TI2的環(huán)境箱設定點溫度記錄為Tamb,setI。f)如果在溫度斜坡下降期間(不包括斜坡的端點)沒有觀察到溫度峰值,則再次以2.5℃/h的最大速率將氣候室溫度從25℃提高到制造商定義的最高工作溫度,選擇并記錄考慮兩個斜坡(包括端點)觀察到的最大TI,并將其記錄為TI2,并將相應的氣候室設定點溫度記錄為Tamb,setI。注:在具有大熱質量的非常大的逆變器的情況下,最大斜坡速率被稱6.6.4限制和例外第1類PCE功率晶體管模塊的最高工作溫度的測定不在第1類PCE樣品上進行。第4類PCE當在隨后執(zhí)行的6.8中選擇測試第第4類PCE組件而不是整個單元時,在執(zhí)行6.6.3的功率晶體管模塊熱測試時,同時記錄5.3.4a)中列出的每個組件的結果溫度,這些組件在6.8中選擇單獨測試。記錄6.6.3中測量的參考溫度TI為TI2時所看到的各個組件的溫度。這些記錄的組件溫度與觀察到的峰值溫度TI2同時發(fā)生,將被用于為這些組件的測試設置6.8的最高溫度。6.6.5要求評估TI2,功率模塊機箱或參考溫度的最大功率以及相應的氣候室設定值溫度,在此溫度下發(fā)生Tamb,setI用于6.8。注意在適用的情況下指定的額外測量,顯示功率晶體管外殼或參考溫度TI,氣候室溫度,PCE的輸入和輸出功率作為時間函數(shù)的曲線圖將有助于評估本小節(jié)的要求。6.7濕凍測試6.7.1目的該測試包括暴露在高溫和高濕環(huán)境中,然后進行冷凍循環(huán)。除了復制濕熱部分中列出的故障外,在正溫度斜坡期間的電氣負載會對主動和被動元件產生額外的熱和電壓應力。除6.1.4中列出的故障外,典型的故障還包括PCE外殼和其他機械部件的裂紋、腐蝕和變形以及因受潮而導致的絕緣失效。該測試還包括不同輸入功率的冷啟動條件,如果存在多個電獨立的直流輸入,例如由于某些光伏組件串上的積雪而可能發(fā)生。當負載斷開時,該測試還實現(xiàn)了對PCE輸入的施加電壓,這可能模擬連接電網(wǎng)的故障。6.7.2測試設備GB/TXXXXX-202X測試設備應滿足下列要求:a)具有自動溫度和濕度控制的氣候室,能夠使被測樣品經(jīng)受圖3所規(guī)定的濕度凍結循環(huán),其水平見表5。適用于能夠滿足IEC60068-3-6規(guī)范的氣候試驗箱;然而,從指定設定值測量溫度的公差為±3℃;b)根據(jù)制造商規(guī)定的方法在腔室中安裝或支撐PCE樣品的方法。該裝置應允許周圍空氣自由流通;c)光伏陣列模擬器或直流電源按照5.4.5能夠輸送的電壓和電流達到6.7.2e的要求;d)符合5.4.6的電氣負荷;e)在每個連接的輸入和輸出端口上監(jiān)測電流和電壓(RMS)值的裝置;f)在輸入和輸出端安裝保險絲或斷路器,以防止在測試期間可能發(fā)生的短路;g)在測試過程中,電輸出端的電接觸器或其他物理連接和斷開PCE與負載的方法。溫度(T)和相對濕度(RH)條件見表5。圖3室內溫度/濕度曲線和濕度凍結試驗功率6.7.3步驟測試步驟應滿足下列要求:a)使用制造商規(guī)定的方法將PCE樣品單元安裝在剛性安裝結構上,使PCE周圍的氣候室具有最大的空氣循環(huán)。b)如6.7.2c)所述,將PV陣列側PCE樣品的每個輸入端連接到直流電源。如有必要,可以關閉PCE的MPP跟蹤功能,以實現(xiàn)直流輸入端口的穩(wěn)定工作點。c)根據(jù)6.7.2d)和5.4.6的描述,將電輸出端的PCE樣品連接到合適的負載上。d)按5.4.4和6.7.2e)的有關部分在所有輸入、輸出端口安裝電流、電壓監(jiān)測裝置。e)監(jiān)測環(huán)境室控制器上的空氣溫度和相對濕度讀數(shù)。試驗條件受控于試驗箱溫度和相對濕度,不受樣品溫度的影響。f)關閉腔室后,按照圖3和表5對元件進行完整的循環(huán)。最高和最低溫度應在表5規(guī)定的溫度水平的±3℃以內,相對濕度應保持在表5規(guī)定的相對濕度水平(RHset)的±5%以內。檢查PCE的強制通風或冷卻系統(tǒng)是否正常。在正溫度斜坡期間,PCE樣品應通電并運行。在單輸入PCE的情況下,施加盡可能接近Vmpp最大值的電壓,以實現(xiàn)PCE至少50%的PRated輸出。如果有額外的電氣獨立輸入,對第二個和所有偶數(shù)電氣獨立輸入,施加最小額定輸入電壓Vmppmin(包括,必要時,足夠的初始導通電壓脈沖)和足夠的輸入電流,使PCE工作。所有奇數(shù)電獨立輸入應連接到盡可能接近Vmpp最大值的電壓。多個電獨立輸入的功率要平衡,以便所有輸入都在非零功率下運行,并且PCE的總輸出功率至少為Pr的50%。最高溫度停留時間應為20小時。溫度極限之間的斜坡時間應在設備允許的范圍內盡可能快,但持續(xù)時間未定義。循環(huán)時間名義上為24小時,但由于PCE的各種熱容,考慮到可以根據(jù)測試樣品調整斜坡時間,循環(huán)時間不受限制。根據(jù)表5,一旦腔室條件達到各自的停留條件,上、下停留時間開始。如果PCE在斜坡的較高溫度下正常降額或空轉,則可以接受。在停留和負溫度斜坡期間,從被測PCE到GB/TXXXXX-202X負載的輸出功率應通過電接觸器斷開,而施加到PCE輸入的電偏置在整個測試過程中保持施加。注:負載的斷開模擬電網(wǎng)故障或交流斷開的情況。該測試可以在PCE外殼的門打開的情況下進行,PCE的冷卻系統(tǒng)可以獨立控制,只是為了幫助減少兩次停留之間的過渡時間。低溫停留時間為30分鐘。表5濕度凍結試驗的溫度和濕度限值TT,RH1-40℃2,3-40℃-40℃g)PCE重啟應在低溫駐留結束時通過重新連接負載開始。6.7.4限制和例外在第2類和第3類的情況下,指定僅在室內條件下使用的PCE不需要。第第4類PCE不需要。如果是功能性保護,在超過制造商規(guī)格的所有溫度下,允許自動輸出功率降額,不連續(xù)操作和暫時停止操作。6.7.5最終測量6.7.6要求在測試過程中,所有測試樣品都沒有出現(xiàn)任何不可逆的開路、短路或接地故障,也沒有任何需要人工干預PCE來糾正的暫停操作。允許由PCE觸發(fā)的可逆情況,以保護其自身或任何其他連接的設備或自校正負載。PCE不應有永久性損壞。記錄測試過程中可能發(fā)生的PCE不連續(xù)或暫時停止正常工作的性質和持續(xù)時間。6.8熱循環(huán)測試6.8.1目的該測試包括反復暴露在極端高溫和極端低溫下,并進行通電操作,以加速現(xiàn)場應用中的日常溫度波動。除了施加的電應力的影響外,由于PCE中使用的不同材料及其組件之間的膨脹系數(shù)不同,熱循環(huán)還會引起熱機械應變。PCE中易受加速熱循環(huán)影響的部件包括功率半導體器件、集成電路、電容器、印刷電路板、機械外殼和結構以及電線端子和連接器。熱循環(huán)加速的典型失效機制包括鍵合線疲勞、基板焊料和片式焊料疲勞、互連失效、材料變形和裂紋、保形涂層和灌封界面分層等。熱循環(huán)測試中實現(xiàn)的最高溫度是基于6.6中PCE的功率晶體管模塊達到的實際最高溫度。因此,施加的應力水平與PCE所表現(xiàn)出的效率和熱管理有關。6.8.2測試設備測試設備應滿足下列要求:GB/TXXXXX-202Xa)具有自動溫度控制的循環(huán)空氣室。氣候室必須足夠大,以適應PCE樣品,包括制造商指定的所需間隙或間距,并能夠使一個或多個樣品經(jīng)受圖4所示的熱循環(huán)曲線和表6所示的參數(shù)。符合IEC60068-2-14測試Nb規(guī)格的氣候室將是合適的。b)根據(jù)制造商規(guī)定的方法在腔室中安裝或支撐PCE樣品的方法。這種安裝應允許周圍空氣自由流通。安裝或支撐結構的熱傳導應低(即非金屬)。c)根據(jù)c)在氣候室中設置風速條件的設備。d)測量儀器實現(xiàn)和記錄PCE功率晶體管的情況或參考溫度TI如6.6。測量溫度從指定設定值的公差為±3℃。e)一種PV陣列模擬器或符合5.4.5的直流電源,能夠提供所述設備所額定的最大PV陣列在開路電壓和短路電流方面的電壓與電流特性。f)符合5.4.6的電氣負荷。g)在所有連接的輸入和輸出端口上監(jiān)測電流和電壓值(RMS)的手段。圖4熱循環(huán)測試-溫度和輸出功率曲線6.8.3步驟試驗應按照IEC60068-2-14進行,并附有以下附加規(guī)定:a)PCE應使用6.8.2a)中所述的合適的安裝或支撐方法安裝到測試室中。設備應按照制造商的說明安裝。為了實現(xiàn)更快的斜坡時間,測試可以在打開電氣外殼門的情況下進行,并且在過渡時間內,如果制造商同意,可以根據(jù)需要使用和調整PCE的冷卻系統(tǒng),以更快地達到指定的設定值。注1:如果PCE內部由風扇冷卻,打開門或打開蓋進行測試可能會影響氣流,導致某些b)PCE樣品輸入端子應按6.8.2b)所述連接到合適的電源。c)PCE樣品的交流或直流輸出端子應連接到6.8.2d中所述的合適負載上。d)在所有輸入和輸出端口安裝6.8.2f)中所述的合適的電流和電壓監(jiān)測裝置。e)連接或測量功率晶體管模塊外殼或參考溫度(參見6.8.2d)。在第1類PCE的情況下,在安裝時監(jiān)測設備附件(安裝)點的溫度。使用在樣品上測量的溫度來調整測試條件。f)PCE將經(jīng)受如圖4所示的熱循環(huán)剖面,具有指定的樣品溫度限制、循環(huán)次數(shù)、最小停留時間,并具有表6所述的修改選項。在正溫度和負溫度漸變過程中,腔室環(huán)境溫度的變化速度沒有限制,但建議漸變速率在0.5°C/min和2°C/min之間。如果表6設置的最小值低于PCE規(guī)定的最低使用溫度,或者由于任何原因需要減小熱循環(huán)試驗的溫度范圍,則如何在減小溫度范圍的基礎上增加適用本條款所需的試驗循環(huán)次數(shù),請參見表6的頁腳。為了減少測試時間,可以增加Tset、max,減少熱循環(huán)次數(shù)。在這種情況下,如果降額發(fā)生在更高的,期望的Tset,max處,則關閉降額,并通過增加輸入電壓來增加PCE的功率,使TI達到這個增加的樣品上限溫度限制,將電流保持在Iscmax。如果功率達到Pr,并且在更高的Tset下進一步加速,則尋求max,然后提高腔溫,同時確保在循環(huán)期間功率達到Pr。g)在負溫度斜坡和低溫停留期間,連接到PCE輸入的電源不應向PCE供電。PCE自身冷卻系統(tǒng)提供的強制空氣,氣候室的循環(huán)空氣,或額外的強制空氣可以被引入,以達到樣品溫度設定,至少更快。GB/TXXXXX-202Xh)在每個極端保持20分鐘的停留時間。i)低溫停留在溫度Tset,min后,PCE在從空閑或關閉狀態(tài)開始溫度上升時重新啟動。重新啟動時,將PCE的輸入功率設置為Iscmax,根據(jù)需要限制輸入電壓以獲得Pr。在斜坡的后期和較高溫度停留期間,應優(yōu)化腔室溫度,使樣品上的測量點達到Tset,max=TI2。注2:在6.6.3中,建立了穩(wěn)態(tài)條件下TI2與腔室j)為了考慮PCE開始能量轉換的任何延遲,PCE可以在規(guī)定的停留時間結束之前通電,以便在規(guī)定的20分鐘停留時間結束和溫度開始上升時實現(xiàn)能量轉換的開始。k)應力測試后,在(23±5)°C的無電源條件下,允許至少1小時的恢復時間。表6熱循環(huán)試驗的溫度上限和下限T℃T℃1-402,3-10TT+10°C護-40TT+40°C使用在樣品上測量的溫度來調整測試條件。可接受如果制造商定義的最低額定使用溫度較高,則該最低額定使用溫度可改為Tset,min。與表中數(shù)值的偏差應在測試報告Tset不同的ΔTmod值時,循環(huán)次數(shù)(Nmod)應根據(jù)公式(4)進行修改:6.8.4限制和例外如果需要,PCE的MPP跟蹤功能可以被禁用,以在直流輸入端口達到穩(wěn)定的工作點。自動輸出功率降額定值,不連續(xù)操作和暫時停止操作是允許在所有溫度之外的制造商的使用溫度水平的功能保護。這些現(xiàn)象的發(fā)生應在檢測報告中注明。如果在5.3.3中描述的減少樣品要求的第3類PCE和第4類PCE的備選確認試驗序列中進行熱循環(huán)試驗,則省略以下6.8.5最終測量和6.8.6要求。當測試第第4類PCE的組件而不是整體單元時,將表6中TI2替換為參考溫度TI在TI2處達到最大值的瞬間測量的實際組件溫度,如所述。對每個需要單獨試驗的部件進行熱循環(huán)試驗,以便對5.3.4a)中列出的所有部件進行試驗。使用6.6中實現(xiàn)的相同溫度測量設備、安裝和位置。6.8.5最終測量最小恢復時間為1小時后,依次執(zhí)行6.3、6.4和6.1。6.8.6要求具體要求如下:a)在整個測試期間,PCE應在其規(guī)定的工作范圍內成功地工作。b)在測試過程中,所有測試樣品都沒有出現(xiàn)任何不可逆的開路、短路或接地故障,也沒有任何需要人工干預PCE來糾正的暫停操作。允許由PCE觸發(fā)的可逆情況,以保護其自身或任何其他連接的設備或自校正負載。PCE不應有永久性損壞。記錄測試過程中可能發(fā)生的PCE不連續(xù)或暫時停止正常工作的性質和持續(xù)時間。c)PCE須符合5.5所界定的準則。6.9濕熱測試6.9.1目的GB/TXXXXX-202X濕熱測試包括暴露在高溫和高濕環(huán)境中,并伴有電壓偏置。它旨在加速由濕氣穿透保護材料和由內部電路施加電壓產生的電場激活的失效機制。濕熱試驗旨在識別由各種形式的電偶和電化學腐蝕、電遷移、絕緣退化等引起的部件故障??赡苁苡绊懙慕M件包括集成電路、功率半導體器件、電容器、印刷電路板、互連、布線和金屬部件,如框架、螺釘和外殼。PCE所經(jīng)歷的濕度水平通常由環(huán)境使用條件決定,因此熱剖面的居住溫度是根據(jù)濕熱試驗中的室內空氣溫度控制的。濕熱測試不適用于第第4類PCE和室內有條件類別的PCE。6.9.2測試設備測試設備應滿足下列要求:a)適用于IEC60068-2-78和表7規(guī)定的溫度條件的氣候室??山邮艿臏囟裙顬閺闹付ㄔO定值±3°C。相對濕度的可接受公差為指定設定值的±5%(絕對)。b)PV陣列模擬器或符合5.4.5的直流電源,能夠向PCE輸入端施加最大額定輸入電壓,同時輸出電流達到PCE的10%Pr或最小工作功率Prmin,以較大者為準。c)符合5.4.6的電氣負荷。d)在所有連接的輸入和輸出端口上監(jiān)測電流和電壓(RMS)值的裝置。e)在輸入和輸出端安裝保險絲或斷路器,以防止試驗期間可能發(fā)生的短路。6.9.3步驟試驗應按照IEC60068-2-78進行,并有以下規(guī)定:a)具有降額值特性的PCE代表生產設備在本試驗中不以任何方式改變,應在室溫下引入試驗箱,并按照制造商的說明使用安裝或支撐結構安裝。b)PCE樣品輸入端子應連接到6.9.2b)規(guī)定的合適的直流電壓源。c)PCE樣品輸出端子應連接到5.4.6中所述的合適的電負載上。d)應安裝6.9.2f)中所述的合適的監(jiān)控設備,其功能是監(jiān)測和記錄PCE的電氣端子的電流和電壓,這些端子向PCE輸送電力,并從PCE輸出電力。監(jiān)控環(huán)境室控制器的室溫和空氣溫度讀數(shù)。試驗條件受控于試驗箱溫度和相對濕度,不受樣品溫度的影響。e)關閉腔室后,PCE應承受10°C的溫度。平衡后,將濕度調到RH1。根據(jù)圖5所示的配置文件和表7所列的條件對PCE施加溫度和濕度。相對濕度水平?jīng)]有指定的溫度斜坡期間。當根據(jù)圖5所示的時間要求時,在PCE的輸入端口上施加Vmppmax,并在輸入端施加Vmppmax偏置時,施加足夠的電流以達到PCE的10%Pr或最小工作功率,以較大者為準。如果PCE減免公關不到10%,減少測試溫度T1(上住溫度),直到達到10%的公關,增加測試時間t2舍入到下一個整數(shù)周期12h時間根據(jù)表7的頁腳,在T1表7中列出的溫度適當?shù)腜CE環(huán)境類別,t2是氣候室的溫度降低了上部溫度水平住,和T1表7中列出的時間。圖5表示施加到PCE的功率持續(xù)時間,10分鐘脈沖。根據(jù)PCE的啟動時間,確保PCE的功率轉換時間為10分鐘,如有必要,可以在周期的早期向PCE初始化施加功率。f)在PCE上施加10分鐘的功率時,允許低溫停留條件發(fā)生漂移。在此期間之外,如果根據(jù)IEC60068-2-78要求不能可靠地保持93%的相對濕度,則應根據(jù)表7注釋對循環(huán)次數(shù)進行額外調整。g)在表7規(guī)定的測試持續(xù)時間之后,首先關閉濕度產生,然后將溫度升高到~23°C±3°C,以達到環(huán)境條件。在(23±5)℃、相對濕度小于75%的條件下,恢復時間為24小時。在恢復時間內,輸入、輸出端不得加電壓。GB/TXXXXX-202X注:當PCE輸入端的Vmpp最大值不能達到p圖5濕熱試驗曲線表7濕熱試驗的溫度和濕度限值12,3每種PCE和環(huán)境類別的氣候測試室內溫度和相對濕度的最大居住水平如下表所示,上層居如果需要降低溫度,以保持PCE的轉換至少為其標稱額定功率如果認為氣候室測試設備不能根據(jù)IEC600682-78要求可靠地保持93%的相對濕度,則使6.9.4限制和例外如果需要,PCE的MPP跟蹤和降額功能可以被禁用,以在直流輸入端口達到穩(wěn)定的工作點。不需要PCE4類和PCE在室內,有條件的環(huán)境類別。6.9.5最終測量6.9.6要求在測試過程中,所有測試樣品都沒有出現(xiàn)任何不可逆的開路、短路或接地故障,也沒有任何需要人工干預PCE來糾正的暫停操作。允許由PCE觸發(fā)的可逆情況,以保護其自身或任何其他連接的設備或自校正負載。PCE不應有永久性損壞。記錄測試過程中可能發(fā)生的PCE不連續(xù)或暫時停止正常工作的性質和持續(xù)時間。6.10干熱測試6.10.1目的該測試包括長時間暴露在高溫下,并對PCE循環(huán)施加額定功率。PCE中易受熱的組件包括功率半導體器件、薄膜和電解質電容器、集成電路、輔助電路、冷卻風扇、絕緣材料、電線端子和連接器。GB/TXXXXX-202X以PCE為電源的干熱測試加速了典型的失效機制,包括介質擊穿、電遷移、絕緣退化、電解質蒸發(fā)、互連失效、風扇軸承磨損等。干熱測試中實施的溫度是基于電容器在6.5達到最高溫度時所達到的實際最高溫度,即類別2、3和4的PCE的母線電容熱測試。對于這些PCE類型,所施加的應力水平因此與效率和熱管理有關。在此測試中,PCE的降額可以選擇性地關閉,如果選擇的溫度與規(guī)定的溫度不同,則應調整測試的持續(xù)時間。6.10.2測試設備在此測試中,PCE的降額可以選擇性地關閉,如果選擇的溫度與規(guī)定的溫度不同,則應調整測試的持續(xù)時間,并滿足下列要求:a)該腔室應足夠大,以適應PCE樣品,包括制造商規(guī)定的所需間隙。b)根據(jù)制造商在安裝手冊中規(guī)定的具有代表性和特性的方法安裝或支撐PCE樣品的方法。c)根據(jù)c)在氣候室中設置風速條件的設備。d)在,e)中測得的最高電容溫度位置監(jiān)測溫度TC的方法。在第1類PCE的情況下,監(jiān)測器件連接(安裝)點的溫度。e)一種PV陣列模擬器或符合5.4.5的直流電源,能夠提供所述設備在電壓和電流方面額定的最大PV陣列的電壓與電流特性。f)符合5.4.6的電氣負荷。g)在所有連接的輸入和輸出端口上監(jiān)測電流和電壓值(RMS)的手段。6.10.3步驟試驗應按照IEC60068-2-2:2007,5.4進行,并有以下規(guī)定:圖6干熱試驗-溫度和輸入電壓曲線a)在室溫下,PCE應采用6.10.2b)中所述的合適的安裝或支撐結構引入并安裝到試驗箱或試驗室內。設備應按照制造商的說明安裝。主動冷卻設備(空調、水循環(huán))應主動重復6.5中使用的配置。b)PCE樣品輸入端子應連接到6.10.2e)中所述的合適的電源上。應安裝6.10.2g)中所述的合適的監(jiān)控設備,具有監(jiān)測和記錄輸入電流和電壓的功能。c)PCE樣品的交流或直流輸出端子應連接到5.4.6中介紹的合適的電氣負載上。在整個測試過程中,PCE應設置為在額定輸出電壓條件下和標稱單位功率因數(shù)(PF=1)下工作。應安裝6.10.2g)中所述的合適的監(jiān)測設備,具有監(jiān)測和記錄輸出電流和電壓的功能。PCE的降額特性應代表生產設備,在本試驗中不得以任何方式改變,除非根據(jù)下文e)中的條件改變降額。d)PCE應在高環(huán)境溫度下承受最少小時數(shù),以達到電容器溫度TC2,在通電條件下,腔室溫度Tamb,設置C,如中評估。試驗箱工作溫度水平和試驗持續(xù)時間按表8選擇。在測試過程中,所有相關的電氣參數(shù)都應被監(jiān)控并記錄在測試報告中。e)在測試期間的每小時內,PCE應經(jīng)歷一次電源周期-由輸入電壓曲線引入的重啟,如圖6所示。具體而言,在電源周期維持停機時間僅長到足以驗證輸出功率為零之后,應將輸入電壓設置為Vmppmax,并提供足夠的電流,使PCE能夠維持標稱額定功率Pr。對Tamb,集C進行優(yōu)化,GB/TXXXXX-202X使TC=TC2。如果在規(guī)定的測試條件下,PCE的輸出功率降率小于10%Pr。根據(jù)表8的腳注,降低測試溫度Tamb,設置C,直到電流輸出至少為Pr的10%,并將測試持續(xù)時間增加到Durationadj,與降低的測試溫度Tadj相關(在與TC2相同的電容器位置測量)?;蛘?,為了減少測試時間,可以使用更高的選擇Tadj來增加溫度TC。在這種情況下,如果降額發(fā)生在較高的、期望的電容器溫度,則關閉降額,并通過增加輸入電流來增加PCE的功率,使TC達到該溫度,將電壓保持在Vdc,r。如果功率達到prate,并且需要在更高的TC下進一步加速,則提高腔室溫度,同時確保在循環(huán)過程中功率達到Pr。表8干熱試驗的溫度限制1TT允許在低于上述指定設定值的溫度下進行測試。在較低溫度下測試需要增加測試時間,按下式計算:如果Tadj=TC設定值增加到TC2以上,以達到減少測試持續(xù)時間的6.10.4限制和例外如果需要,PCE的MPP跟蹤功能可以被禁用,以在直流輸入端口達到穩(wěn)定的工作點。PCE的降額可以選擇被擊敗,以達到指定的測試條件。當測試第第4類PCE的組件而不是作為一個完整的單元時,將表8中的TC2替換為中所述參考溫度TC在TC2處達到最大值時所測量的實際組件溫度。對每個部件進行干熱試驗,使5.3.4a)中列出的所有部件都經(jīng)過試驗。使用與6.5中相同的溫度測量設備,安裝和位置。6.10.5最終測量最小恢復時間為1小時后,依次執(zhí)行6.3、6.4和6.1。6.10.6要求PCE須符合5.5所界定的準則。6.11紫外線(UV)老化測試6.11.1目的耐候性試驗是評價有機聚合物外殼材料和標簽在高溫下對紫外線的耐久性。6.11.2測試設備氙氣弧光燈與適當?shù)臑V光片相結合,根據(jù)要求產生模擬地面陽光的輻照光譜,并能夠根據(jù)IEC62852,測試階段G1,耐候性和ISO4892-2控制測試室的溫度和相對濕度。6.11.3步驟測試步驟應滿足下列要求:a)PCE機箱或機柜的代表性面材各取2個,尺寸不小于5cm×10cm。包括所有標記標簽類型和聚合物窗口材料的樣品。測試具有代表性的部件和組件,如標簽、電纜夾具、線束和其他由聚合物材料制成的附件,其中部分部件在外殼外部并暴露在天氣下,如果適用,將其固定在外殼部件上,并將具有代表性的電纜或電線固定在其中。通常有一些暴露在陽光下的墊片材料,應按PCE中使用的寬度以10厘米的條收集,一式兩份。GB/TXXXXX-202Xb)在22°C±3°C下測量聚合物部件的特征尺寸,精度為0.1mm。c)按照IEC62852測試階段G1的要求,對零件進行如下紫外線耐候性試驗:.輻照度:60w/m2.波段:300nm~400nm.黑色面板標準溫度:65℃.相對濕度:65%.周期:噴霧18分鐘,氙燈干燥102分鐘.總時長:500小時。d)在22°C±3°C下重新測量聚合物部件的特征尺寸至0.1mm精度。6.11.4限制和例外經(jīng)認證通過IEC62852要求的材料部件不需要進行紫外線老化試驗。如果可以通過檢查結構和有關外殼材料和任何相關保護涂層的抗紫外線特性的可用數(shù)據(jù)(如IEC62109-1:2010,13.6.4所述)來檢查合規(guī)性,則組件不需要進行紫外線風化試驗。不含有機高分子材料的部件不符合本條款的要求。6.11.5要求風化樣品不應顯示:——測試樣品印刷材料相對于對照品的易讀性降低(可接受的是在不改變易讀性的情況下改變顏色);——樣品內部部分腐蝕(如果從外殼上切割,則不考慮樣品邊緣);——燒傷痕跡、嚴重變色、裂紋、裂紋,對照試樣進行控制;——氣泡或分層;——機械完整性喪失;——變形和尺寸變化超過2%。7可選測試7.1一般規(guī)定以下測試用于額外的質量保證。它們旨在解決在某些操作環(huán)境中可能出現(xiàn)的質量問題,這些環(huán)境會對PCE及其組件產生特定類型的環(huán)境應力。如果在預定的操作地點存在相應的環(huán)境條件,并且制造商在PCE的規(guī)格表中允許這些條件,則建議進行特定的測試。每個測試的通過標準根據(jù)5.5。在應用時,可選試驗應至少應用于一個試驗試樣。本文檔的用戶可以選擇性地選擇在多個可選測試中重用給定的PCE單元。注:可選的雨水侵入測試、風力驅動降雨測試和粉塵測試,分別為7.2、7.3和7.4,是根據(jù)公用事業(yè)規(guī)模光伏裝置7.2雨水浸入測試該測試是為了確定PCE的機柜或外殼入口(風扇、通風口、窗戶、線扣、直通、可移動面板)是否能夠在暴雨期間充分防止水侵入。該試驗檢查暴雨期間或暴雨后雨水應正確引導遠離電子設備,而不是與電子設備接觸的設備。7.2.2測試設備測試設備應滿足下列要求:a)在IEC60529:1989中定義的噴頭壓力,圖5-秒特征數(shù)字3和4(噴嘴)-彼此之間(中心到中心)的距離為710毫米,足夠的數(shù)字超過待測PCE水平外殼邊緣的線性尺寸。本試驗要求符合IEC60529第二特性數(shù)4;然而,本文件的要求將在沖突的情況下取代。GB/TXXXXX-202Xb)在本款的所有試驗中,每個噴頭的水線應為200kPa±10kPa。c)用于檢測水分存在和積累水量的材料和工具:海綿、注射器、稱。d)用于漏水檢測的濕敏顯色劑或漏水檢測涂料(氣溶膠)。7.2.3流程測試流程應滿足下列要求:a)測量機箱體積。外殼體積應以整體外部尺寸為基礎。b)在機柜或外殼內部(門、內部底部、內部頂部和內墻)噴涂濕敏顯色劑或類似的檢水涂料。c)在制造商指定的安裝說明的公差范圍內,外殼應放置在相對于地面的最小高度上,并在說明中規(guī)定的與水平的最大允許角度上。d)在本試驗中,用于排出積聚在PCE底板上的水的排水塞或水龍頭應關閉,以防止本試驗中的水侵入。e)在執(zhí)行以下噴涂程序之前,對每個可以用手或工具解鎖的檢修面板或門進行8次封閉門的打開和關閉循環(huán),最后將封閉門置于關閉位置。在這些測試中,所有的風扇和冷卻系統(tǒng)都應運行或處于其功能打開位置(阻尼器,或活動擋板或百葉)。f)用噴水頭在每個圍護面噴水1小時,一次可噴一個或多個面。每個噴頭應位于距離PCE外殼最近點0.5米的位置,否則應符合GB/T4208第二個特征數(shù)字4。隨后,應立即檢查和測量內部的滲水情況。每一邊的門都要打開,一次打開一扇,然后檢查內部。用照片記錄在內部發(fā)現(xiàn)的水及其與電子設備的接近程度(如果不是因為水的表面張力而接觸或接近接觸)。如果發(fā)現(xiàn)水,應收集并測量體積。如果一次完成外殼的一個面,則重復所有基本上垂直的PCE外殼面。在每一面完成后,面板應干燥,然后再到下一面進行暴露。計算每一步測量的總水量,并對所有PCE外殼表面重復。g)重新安排噴頭,使水接觸到所有門邊、把手、鉸鏈、鎖定機構、百葉、進料通道、可拆卸或粘附的外殼面板接縫,以及任何可能進水的位置,這些位置與水平方向成45°角。在每個外殼表面噴涂15分鐘后,應檢查和測量內部的水滲透情況。每一邊的門將被打開,一次打開一個,內部將被檢查。用照片記錄在里面發(fā)現(xiàn)的水和它與電子設備的接近程度。如果發(fā)現(xiàn)水,應收集并測量體積。7.2.4限制和例外此測試建議用于任何在戶外使用的PCE,有門,風扇

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