Tiêu chuẩn TCVN 6781-2:2017 Quy trình thử nghiệm mô đun quang điện mặt đất

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 6781-2:2017

IEC 61215-2:2016

MÔĐUN QUANG ĐIỆN (PV) MẶT ĐẤT - CHẤT LƯỢNG THIẾT KẾ VÀ PHÊ DUYỆT KIỂU - PHẦN 2: QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM

Terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval - Part 2: Test procedures

Lời nói đầu

TCVN 6781-2:2017 hoàn toàn tương đương với IEC 61215-2:2016;

TCVN 6781-2:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC/E13 Năng lượng tái tạo biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 6781 (IEC 61215) gồm các phần sau:

1) TCVN 6781-1:2017 (IEC 61215-1:2016), Môđun quang điện (PV) mặt đất - Chất lượng thiết kế và phê duyệt kiểu - Phần 1: Yêu cầu thử nghiệm

2) TCVN 6781-1-1:2017 (IEC 61215-1-1:2016), Môđun quang điện (PV) mặt đất - Chất lượng thiết kế và phê duyệt kiểu - Phần 1-1: Yêu cầu cụ thể đối với thử nghiệm môđun quang điện (PV) tinh thể silic

3) TCVN 6781-2:2017 (IEC 61215-2:2016), Môđun quang điện (PV) mặt đất - Chất lượng thiết kế và phê duyệt kiểu - Phần 2: Quy trình thử nghiệm

Bộ tiêu chuẩn này thay thế TCVN 6781:2000 (IEC 1215:1993).

Bộ tiêu chuẩn IEC 61215 còn có các phần sau:

1) IEC 61215-1-2:2016, Terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval - Part 1-2: Special requirements for testing of thin-film Cadmium Telluride (CdTe) based photovoltaic (PV) modules

2) IEC 61215-1-3:2016, Terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval - Part 1-3: Special requirements for testing of thin-film amorphous silicon based photovoltaic (PV) modules

3) IEC 61215-1-4:2016, Terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval - Part 1-4: Special requirements for testing of thin-film Cu(In,GA)(S,Se)2 based photovoltaic (PV) modules

MÔĐUN QUANG ĐIỆN (PV) MẶT ĐẤT - CHẤT LƯỢNG THIẾT KẾ VÀ PHÊ DUYỆT KIỂU - PHẦN 2: QUY TRÌNH THỬ NGHIỆM

Terrestrial photovoltaic (PV) modules - Design qualification and type approval - Part 2: Test procedures

1  Phạm vi áp dụng

Bộ tiêu chuẩn này đưa ra các yêu cầu về chất lượng thiết kế và phê duyệt kiểu của môđun quang điện (PV) mặt đất thích hợp để làm việc dài hạn trong Điều kiện khí hậu ngoài trời nói chung như được quy định trong TCVN 7921-2-1 (IEC 60721-2-1). Tiêu chuẩn này dự kiến áp dụng cho tất cả các vật liệu môđun tấm phẳng cho các ứng dụng trên mặt đất như loại môđun tinh thể silic hoặc môđun màng mỏng.

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các môđun được sử dụng với ánh sáng mặt trời hội tụ mặc dù nó có thể được sử dụng cho các môđun có bộ hội tụ thấp (từ 1 sun đến 3 sun). Đối với các môđun có mức hội tụ thấp, tất cả các thử nghiệm được thực hiện với mức dòng diện, điện áp và công suất dự kiến cho mức hội tụ thiết kế.

Mục đích của trình tự thử nghiệm trong tiêu chuẩn này là xác định các đặc tính điện và nhiệt của một môđun PV và cho thấy môđun này có thể chịu được phơi nhiễm kéo dài trong Điều kiện khí hậu được mô tả trong phạm vi áp dụng với ràng buộc hợp lý về chi phí và thời gian. Tuổi thọ kỳ vọng thực của các môđun đủ Điều kiện như vậy sẽ phụ thuộc vào thiết kế, môi trường và các Điều kiện làm việc của chúng.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu có ghi năm công bố, chỉ áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố, áp dụng bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 4502 (ISO 868), Chất dẻo và ebonite - Xác định độ cứng ấn lõm bằng thiết bị đo độ cứng (độ cứng Shore)

TCVN 6781-1 (IEC 61215-1), Môđun quang điện (PV) mặt đất - Chất lượng thiết kế và phê duyệt kiểu - Phần 1: Yêu cầu thử nghiệm

TCVN 7699-1 (IEC 60068-1), Thử nghiệm môi trường - Phần 1: Quy định chung và hướng dẫn

TCVN 7699-2-21 (IEC 60068-2-21), Thử nghiệm môi trường - Phần 2-21: Các thử nghiệm - Thử nghiệm U: Độ bền chắc của các đầu dây và các linh kiện lắp tích hợp

TCVN 7699-2-78 (IEC 60068-2-78), Thử nghiệm môi trường - Phần 2-78: Các thử nghiệm - Thử nghiệm Cab: Nóng ẩm, không đổi

TCVN 7921-2-1 (IEC 60721-2-1), Phân loại Điều kiện môi trường - Phần 2-1: Điều kiện môi trường xuất hiện trong tự nhiên - Nhiệt độ và độ ẩm

IEC 60050, International Electrotechnical Vocabulary (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế)

IEC 60891, Procedures for temperature and irradiance corrections to measured I-V characteristics of crystalline silicon photovoltaic (PV) devices (Quy trình hiệu chuẩn nhiệt độ và độ rọi để đo đặc tính I-V của các thiết bị quang điện (PV) tinh thể silic)

IEC 60904-1:2006, Photovoltaic devices - Part 1: Measurements of photovoltaic current-voltage characteristics (Thiết bị quang điện - Phần 1: Phép đo đặc tính dòng điện-điện áp quang điện)

IEC 60904-2, Photovoltaic devices - Part 2: Requirements for photovoltaic reference devices (Thiết bị quang điện - Phần 2: Yêu cầu đối với thiết bị quang điện chuẩn)

IEC 60904-3, Photovoltaic devices - Part 3: Measurement principles for terrestrial photovoltaic (PV) solar devices with reference spectral irradiance data (Thiết bị quang điện - Phần 3: Nguyên lý đo đối với thiết bị mặt trời quang điện (PV) mặt đất với dữ liệu phổ tham chiếu cường độ bức xạ)

IEC 60904-7, Photovoltaic devices - Part 7: Computation of the spectral mismatch correction for measurements of photovoltaic devices (Thiết bị quang điện - Phần 7: Tính độ hiệu chỉnh sự không phù hợp phổ cho các phép đo thiết bị quang điện)

IEC 60904-8, Photovoltaic devices - Part 8: Measurement of spectral responsivity of a photovoltaic (PV) device (Thiết bị quang điện - Phần 8: Phép đo đáp tuyến phổ của thiết bị quang điện (PV))

IEC 60904-9, Photovoltaic devices - Part 9: Solar simulator performance requirements (Thiết bị quang điện - Phần 9: Yêu cầu tính năng của bộ mô phỏng mặt trời)

IEC 60904-10, Photovoltaic devices - Part 10: Methods of linearity measurements (Thiết bị quang điện - Phần 10: Phương pháp đo độ tuyến tính)

IEC TS 61836, Solar photovoltaic energy systems - Terms, definitions and symbols (Hệ thống năng lượng mặt trời - Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu)

IEC 61853-2, Photovoltaic (PV) module performance testing and energy rating - Part 2: Spectral response, incidence angle, and module operating temperature measurements (Thử nghiệm tính năng và thông số năng lượng của môđun quang điện (PV) - Phần 2: Đáp ứng phổ, góc tới và phép đo nhiệt độ làm việc của môđun)

IEC 62790, Junction boxes for photovoltaic modules - Safety requirements and tests (Hộp kết nối dùng cho môđun quang điện - Yêu cầu an toàn và thử nghiệm)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa trong IEC 60050 và IEC TS 61836 cùng với các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1

Độ chính xác <của phép đo> (accuracy <of measurements>)

Đại lượng đặc trưng cho khả năng của một thiết bị đo lường để cung cấp một giá trị được chỉ thị gần với giá trị thực của một đại lượng đo [≈ VIM 5.18]

CHÚ THÍCH 1: Thuật ngữ này được dùng khi tiếp cận “giá trị thực”.

CHÚ THÍCH 2: Độ chính xác càng tốt khi giá trị được chỉ thị gần với giá trị thực tương ứng.

[NGUỒN: IEC 60050-311:2001,311-06-08]

3.2

Thiết bị kiểm soát (control device)

Cảm biến bức xạ (ví dụ như tế bào mặt trời hoặc môđun chuẩn) được sử dụng để phát hiện độ trôi và các vấn đề khác của bộ mô phỏng mặt trời.

3.3

Mức công suất ra ổn định về điện (electrically stable power output level)

Trạng thái của môđun PV trong đó môđun này sẽ làm việc trong Điều kiện phơi ánh sáng mặt trời tự nhiên dài hạn ở khí hậu ngoài trời nói chung, như xác định ở TCVN 7921-2-1 (IEC 60721-2-1).

3.4

Độ lặp lại <của phép đo> (repeatability <of measurements>)

Mức độ gần nhau giữa các kết quả đo của các phép đo liên tiếp cho cùng một đại lượng, được thực hiện trong các Điều kiện đo giống nhau, tức là:

- quy trình đo giống nhau,

- cùng một người quan sát,

- dụng cụ đo giống nhau,

- sử dụng Điều kiện giống nhau,

- trong cùng một phòng thử nghiệm,

ở các Khoảng thời gian ngắn tương đối [≈ VIM 3.6].

CHÚ THÍCH 1: Khái niệm “quy trình đo" được định nghĩa trong VIM 2.5.

[NGUỒN: IEC 60050-311:2001, 311-06-06]

3.5

Độ tái lập <của phép đo> (reproducibility <of measurements>)

Mức độ gần nhau giữa các kết quả đo của cùng một giá trị của đại lượng khi các phép đo riêng rẽ được thực hiện trong các Điều kiện đo khác nhau:

- nguyên lý đo,

- phương pháp đo,

- người quan sát,

- dụng cụ đo,

- tiêu chuẩn tham chiếu,

- phòng thử nghiệm,

- trong các Điều kiện sử dụng dụng cụ đo không phải các dụng cụ đo thường được sử dụng, sau các Khoảng thời gian tương đối dài so với thời gian của một phép đo.

[≈ VIM 3.7]

CHÚ THÍCH 1: Khái niệm "nguyên lý đo" và “phương pháp đo" được định nghĩa tương ứng trong VIM 2.3 và 2.4.

CHÚ THÍCH 2: Thuật ngữ “độ tái lập" cũng được áp dụng trong trường hợp chỉ có một số trường hợp nhất định của các Điều kiện trên được tính đến, với Điều kiện là chúng phải được chỉ rõ.

[NGUỒN: IEC 60050-311:2001. 311-06-07]

4  Quy trình thử nghiệm

4.1  Kiểm tra ngoại quan (MQT 01)

4.1.1  Mục đích

Để phát hiện tất cả các khuyết tật nhìn thấy được của môđun.

4.1.2  Quy trình

Kiểm tra cẩn thận từng môđun với độ rọi không nhỏ hơn 1 000 lux trong các Điều kiện và sự quan sát như xác định trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

Ghi lại lưu ý và/hoặc chụp ảnh bản chất và vị trí của các vết nứt, bọt khí hoặc tách lớp v.v.. mà có thể làm xấu đi và ảnh hưởng bất lợi đến tính năng môđun trong các thử nghiệm tiếp theo.

4.1.3  Yêu cầu

Không được có dấu hiệu về khuyết tật chính nhìn thấy được, như xác định theo TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

4.2  Xác định công suất lớn nhất (MQT 02)

4.2.1  Mục đích

Để xác định công suất lớn nhất của môđun sau ổn định cũng như trước và sau các thử nghiệm khác nhau về ứng suất môi trường. Để xác định tổn hao công suất từ các thử nghiệm ứng suất, độ tái lập của thử nghiệm là một yếu tố rất quan trọng.

4.2.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Nguồn bức xạ (ánh sáng mặt trời tự nhiên hoặc bộ mô phỏng mặt trời cấp BBA hoặc tốt hơn phù hợp với IEC 60904-9).

b) Thiết bị chuẩn PV phù hợp với IEC 60904-2. Nếu sử dụng bộ mô phỏng cấp BBA hoặc tốt hơn thì thiết bị chuẩn phải là một môđun chuẩn cùng kích cỡ với công nghệ tế bào để thích ứng với đáp ứng phổ. Nếu thiết bị chuẩn thích ứng này không sẵn có thì cần tuân theo một trong hai tùy chọn sau đây:

1 ) sử dụng bộ mô phỏng cấp AAA, hoặc

2) đo đáp ứng phổ của môđun theo IEC 60904-8 và phân bố phổ của bộ mô phỏng mặt trời và hiệu chỉnh dữ liệu môđun theo IEC 60904-7.

c) Giá đỡ thích hợp để đỡ mẫu thử nghiệm và thiết bị chuẩn trong một mặt phẳng vuông góc với chùm tia bức xạ.

d) Thiết bị để đo đường cong I-V theo IEC 60904-1.

4.2.3  Quy trình

Xác định đặc tính dòng điện-điện áp của môđun theo IEC 60904-1 tại tập hợp cụ thể về các Điều kiện cường độ bức xạ và nhiệt độ (dải nhiệt độ tế bào khuyến cáo từ 25 °C đến 50 °C và cường độ bức xạ từ 700 W/m² đến 1 100 W/m²) sử dụng ánh sáng mặt trời tự nhiên hoặc bộ mô phỏng mặt trời cấp BBA hoặc tốt hơn phù hợp với IEC 60904-9. Trong trường hợp đặc biệt, khi các môđun được thiết kế để làm việc trong các dải Điều kiện khác nhau thì có thể đo đặc tính dòng điện-điện áp với các mức nhiệt độ và cường độ bức xạ tương tự như các Điều kiện làm việc dự kiến. Đối với các môđun phi tuyến (như xác định trong IEC 60904-10), phép đo phải được thực hiện trong phạm vi ± 2 °C của nhiệt độ quy định. Tuy nhiên, cần nỗ lực để đảm bảo rằng các phép đo công suất đỉnh được thực hiện trong các Điều kiện làm việc tương tự, tức là giảm thiểu biên độ hiệu chỉnh bằng cách thực hiện tất cả các phép đo công suất đỉnh trên một môđun cụ thể ở nhiệt độ và cường độ bức xạ giống nhau.

4.3  Thử nghiệm cách điện (MQT 03)

4.3.1  Mục đích

Để xác định xem các môđun có được cách điện đủ tốt hay không giữa các bộ phận mang điện và bộ phận chạm tới được.

4.3.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Nguồn điện áp một chiều có giới hạn dòng điện, có khả năng đặt điện áp 500 V hoặc 1 000 V cộng với hai lần điện áp hệ thống cao nhất của môđun (TCVN 6781-1 (IEC 61215-1)).

b) Dụng cụ để đo điện trở cách điện.

4.3.3  Điều kiện thử nghiệm

Thử nghiệm phải được thực hiện trên các môđun tại nhiệt độ môi trường xung quanh (xem TCVN 7699-1 (IEC 60068-1 )) và độ ẩm tương đối không vượt quá 75 %.

4.3.4  Quy trình thử nghiệm

a) Nối các đầu ra được ngắn mạch của môđun đến cực dương của máy thử nghiệm cách điện một chiều có giới hạn dòng điện.

b) Nối phần kim loại trần của môđun đến cực âm của máy thử nghiệm. Nếu môđun không có khung hoặc khung dẫn điện kém thì bọc một lá kim loại dẫn điện xung quanh các gờ. Phủ tất cả các bề mặt polyme (tấm trước, tấm sau, hộp kết nối) của môđun với lá kim loại dẫn. Nối tất cả các phần che phủ bằng lá kim loại vào cực âm của máy thử nghiệm.

Một số công nghệ môđun có thể nhạy với cực tính tĩnh nếu môđun được duy trì tại điện thế dương so với khung. Trong trường hợp này, việc đấu nối máy thử nghiệm cần phải thực hiện theo cách ngược lại. Nếu thuộc đối tượng áp dụng, nhà chế tạo phải cung cấp thông tin về độ nhạy với cực tính tĩnh.

c) Tăng điện áp đặt bởi máy thử nghiệm với tốc độ không quá 500 V/s đến giá trị lớn nhất bằng 1 000 V cộng hai lần điện áp hệ thống cao nhất (TCVN 6781-1 (IEC 61215-1)). Nếu điện áp cao nhất của hệ thống không quá 50 V thì điện áp đặt vào phải là 500 V. Duy trì điện áp này trong 1 min.

d) Giảm điện áp đặt về không và nối tắt các đầu nối của máy thử nghiệm để phóng điện áp tạo thành trong môđun.

e) Loại bỏ nối tắt.

f) Tăng điện áp đặt bởi máy thử nghiệm với tốc độ không quá 500 V/s đến 500 V hoặc điện áp hệ thống lớn nhất đối với môđun, chọn giá trị nào lớn hơn. Duy trì điện áp này trong 2 min. Sau đó, xác định điện trở cách điện.

g) Giảm điện áp đặt về không và nối tắt các đầu nối của máy thử nghiệm để phóng điện áp tạo thành trong môđun.

h) Loại bỏ nối tắt và ngắt máy thử nghiệm ra khỏi môđun.

4.3.5  Yêu cầu thử nghiệm

i) Không có phóng điện đánh thủng hoặc phóng điện bề mặt trong quá trình thử nghiệm theo điểm c) của 4.3.4.

j) Đối với môđun có diện tích nhỏ hơn 0,1 m² thì điện trở cách điện không được nhỏ hơn 400 MΩ

k) Đối với môđun có diện tích lớn hơn 0,1 m² thì điện trở cách điện đo được nhân với diện tích của môđun không được nhỏ hơn 40 MΩ.m².

4.4  Đo hệ số nhiệt độ (MQT 04)

Xác định hệ số nhiệt độ của dòng điện (), điện áp (β) và công suất đỉnh (d) từ các phép đo môđun như quy định trong IEC 60891. Các hệ số được xác định như vậy chỉ có hiệu lực tại cường độ bức xạ mà phép đo được thực hiện. Xem IEC 60904-10 để đánh giá hệ số nhiệt độ của môđun tại các cường độ bức xạ khác nhau.

CHÚ THÍCH: Đối với các môđun tuyến tính theo IEC 60904-10, các hệ số nhiệt độ có hiệu lực trong dải cường độ bức xạ bằng ± 30 % mức này.

4.5  Đo nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môdun (NMOT) (MQT 05)

4.5.1  Quy định chung

Công suất môđun PV phụ thuộc vào nhiệt độ tế bào. Nhiệt độ tế bào bị ảnh hưởng phần lớn bởi nhiệt độ môi trường xung quanh, cường độ bức xạ mặt trời và tốc độ gió.

Nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môđun (NMOT) được xác định là nhiệt độ cân bằng trung bình của tiếp giáp tế bào mặt trời bên trong môđun đã lắp trên giá hở làm việc ở công suất gần đỉnh trong môi trường chuẩn tiêu chuẩn (SRE) dưới đây:

- góc nghiêng: (37 ± 5)°

- cường độ bức xạ tổng: 800 W/m²

- nhiệt độ môi trường: 20°C;

- tốc độ gió: 1 m/s;

- tải điện: Một tải thuần trở có kích cỡ sao cho môđun sẽ làm việc gần điểm công suất lớn nhất của nó tại Điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn (STC) hoặc máy theo dõi điện tử điểm công suất lớn nhất (MPPT).

CHÚ THÍCH: Nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môđun (NMOT) tương tự như nhiệt độ làm việc danh nghĩa của tế bào (NOCT) trước đây ngoại trừ NMOT được đo với môđun dưới công suất lớn nhất mà không phải trong mạch hở. Trong Điều kiện công suất lớn nhất, năng lượng (điện) được lấy ra từ môđun, do đó, năng lượng nhiệt bị tiêu tán qua môđun ít hơn so với trong Điều kiện mạch hở. Do vậy, NMOT ở một mức độ nào đó về cơ bản thấp hơn NOCT trước đây.

Người thiết kế hệ thống có thể sử dụng nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môđun (NMOT) làm hướng dẫn về nhiệt độ mà tại đó môđun làm việc và do đó là thông số có ích khi so sánh tính năng của các thiết kế môđun khác nhau. Tuy nhiên nhiệt độ làm việc thực sự tại bất cứ một thời điểm nào bị ảnh hưởng bởi kết cấu lắp đặt, Khoảng cách so với mặt đất, cường độ bức xạ, tốc độ gió, nhiệt độ môi trường xung quanh, nhiệt độ bầu trời, phản xạ và phát xạ từ mặt đất và các vật ở gần. Để thực hiện thiết kế chính xác phải tính đến các yếu tố đó.

Trong trường hợp các môđun không được thiết kế để lắp đặt trong giá hở thì có thể sử dụng phương pháp này để xác định nhiệt độ cân bằng trung bình của tiếp giáp tế bào mặt trời trong môi trường chuẩn tiêu chuẩn (SRE), với môđun được lắp như nhà chế tạo khuyến cáo.

4.5.2  Nguyên lý

Phương pháp này dựa trên việc thu thập dữ liệu nhiệt độ môđun đo được thực tế trong dải các Điều kiện môi trường có trong môi trường chuẩn tiêu chuẩn (SRE). Dữ liệu này được thể hiện theo cách cho phép nội suy chính xác và lặp lại của nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môđun (NMOT).

Nhiệt độ của tiếp giáp tế bào mặt trời (T_j) phần lớn là hàm số của nhiệt độ môi trường (T_amb), tốc độ gió trung bình (v) và tổng cường độ bức xạ mặt trời (G) xuất hiện trên bề mặt hoạt động của môđun. Hiệu nhiệt độ (T_j - T_amb) phụ thuộc đáng kể vào nhiệt độ môi trường và về cơ bản tỷ lệ thuận với cường độ bức xạ ở các mức cao hơn 400 W/m².

Nhiệt độ môđun được mô hình bằng: T_j - T_amb = G/ (u_o - u₁ v)

Hệ số u_o mô tả ảnh hưởng của cường độ bức xạ và u₁ là tác động gió.

Giá trị NMOT đối với T_j được xác định từ công thức mô hình ở trên với T_amb = 20 °C, cường độ bức xạ G = 800 W/m² và tốc độ gió v = 1 m/s.

4.5.3  Quy trình thử nghiệm

Dữ liệu để tính nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môđun (NMOT) phải được thu thập bằng phương pháp thử nghiệm (phương pháp luận để xác định nhiệt độ làm việc của môđun) trong IEC 61853-2.

CHÚ THÍCH: Thử nghiệm này có thể được thực hiện đồng thời với thử nghiệm phơi ngoài trời ở 4.8.

4.6  Tính năng ở Điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn (STC) và nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môđun (NMOT) (MQT 06)

4.6.1  Mục đích

Để xác định tính năng về điện của môđun thay đổi theo tải tại Điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn (STC) (1 000 W/m², nhiệt độ tế bào 25 °C, với phân bố phổ cường độ bức xạ mặt trời chuẩn theo IEC 60904-3) và ở nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môđun (NMOT) (cường độ bức xạ 800 W/m² và nhiệt độ môi trường 20 °C, với sự phân bố phổ cường độ bức xạ mặt trời chuẩn theo IEC 60904-3). Phép đo tại Điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn (STC) được dùng để xác nhận thông tin trên tấm nhãn của môđun.

4.6.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Nguồn bức xạ (ánh sáng mặt trời tự nhiên hoặc bộ mô phỏng mặt trời cấp BBA hoặc tốt hơn theo IEC 60904-9).

b) Thiết bị chuẩn PV theo IEC 60904-2. Nếu sử dụng bộ mô phỏng cấp BBA hoặc tốt hơn thì thiết bị chuẩn phải là một môđun chuẩn có cùng kích thước và cùng một công nghệ tế bào để phù hợp với phổ nhận được. Nếu không có sẵn một thiết bị chuẩn phù hợp như vậy thì cần tuân theo một trong hai tùy chọn dưới đây:

1 ) sử dụng bộ mô phỏng cấp AAA, hoặc

2) đo phổ nhận được của môđun theo IEC 60904-8 và phân bố phổ của bộ mô phỏng mặt trời và hiệu chỉnh dữ liệu của môđun theo IEC 60904-7.

c) Giá thích hợp để đỡ mẫu thử nghiệm và thiết bị chuẩn trong mặt phẳng vuông góc với chùm tia bức xạ.

d) Phương tiện để theo dõi nhiệt độ của mẫu thử nghiệm và thiết bị chuẩn có độ chính xác ± 1 °C và độ lặp lại ± 0.5 °C.

e) Thiết bị để đo đường cong I-V theo IEC 60904-1.

f) Nếu cần, thiết bị để thay đổi nhiệt độ của mẫu thử nghiệm đến nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môđun (NMOT) như được xác định trong 4.5.

4.6.3  Quy trình

4.6.3.1  Đo ở Điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn (STC) (MQT 06.1)

Giữ môđun ở (25 ± 2) °C và vẽ đặc tính dòng điện-điện áp ở cường độ bức xạ (1 000 ± 100) W/m² (khi đo bằng thiết bị chuẩn thích hợp) theo IEC 60904-1, sử dụng ánh sáng tự nhiên hoặc tối thiểu là bộ mô phỏng cấp BBA phù hợp với các yêu cầu ở IEC 60904-9.

Nhiệt độ môđun ngoài trời (25 ± 2) °C có thể được hiệu chỉnh về 25 °C sử dụng hệ số nhiệt độ và bộ tiêu chuẩn IEC 60904 và IEC 60891.

4.6.3.2  Đo ở nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môđun (NMOT) (MQT 06.2)

Gia nhiệt môđun đồng đều đến (NMOT ± 2) °C và vẽ đặc tính dòng điện-điện áp ở cường độ bức xạ (800 ± 80) W/m² (khi đo bằng thiết bị chuẩn thích hợp) theo IEC 60904-1, sử dụng ánh sáng tự nhiên hoặc tối thiểu là bộ mô phỏng cấp BBA phù hợp với các yêu cầu ở IEC 60904-9.

Nhiệt độ môđun ngoài trời (NMOT ± 2) °C có thể được hiệu chỉnh về 25 °C sử dụng hệ số nhiệt độ và bộ tiêu chuẩn IEC 60904 và IEC 60891.

Trong cả 4.6.3.1 và 4.6.3.2, nếu thiết bị chuẩn không phù hợp về phổ với môđun thử nghiệm thì sử dụng IEC 60904-7 để tính toán độ hiệu chỉnh sự không phù hợp về phổ.

4.7  Tính năng ở cường độ bức xạ thấp (MQT 07)

4.7.1  Mục đích

Để xác định tính năng về điện của môđun thay đổi theo tải ở 25°C và cường độ bức xạ 200 W/m² (được đo bởi thiết bị chuẩn thích hợp) theo IEC 60904-1 sử dụng ánh sáng tự nhiên hoặc bộ mô phỏng cấp BBA hoặc tốt hơn phù hợp với yêu cầu của IEC 60904-9.

4.7.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Nguồn bức xạ (ánh sáng mặt trời tự nhiên hoặc bộ mô phỏng mặt trời cấp BBA hoặc tốt hơn theo IEC 60904-9).

b) Thiết bị cần thiết để thay đổi cường độ bức xạ đến 200 W/m² mà không ảnh hưởng đến phân bố phổ cường độ bức xạ liên quan và sự đồng đều theo không gian theo IEC 60904-10.

c) Thiết bị chuẩn PV theo IEC 60904-2. Nếu sử dụng bộ mô phỏng cấp BBA hoặc tốt hơn thì thiết bị chuẩn phải là một môđun chuẩn có kích thước giống với cùng một công nghệ tế bào để phù hợp với đáp tuyến phổ. Nếu không có sẵn một thiết bị chuẩn phù hợp như vậy thì cần tuân theo một trong hai tùy chọn dưới đây:

1) sử dụng bộ mô phỏng cấp AAA, hoặc

2) đo đáp tuyến phổ của môđun theo IEC 60904-8 và phân bố phổ của bộ mô phỏng mặt trời và hiệu chỉnh dữ liệu của môđun theo IEC 60904-7.

d) Giá thích hợp để đỡ mẫu thử nghiệm và thiết bị chuẩn trong mặt phẳng vuông góc với chùm tia bức xạ.

e) Phương tiện để theo dõi nhiệt độ của mẫu thử nghiệm và thiết bị chuẩn có độ chính xác ± 1 °C và độ lặp lại ± 0,5 °C.

f) Thiết bị để đo đường cong I-V theo IEC 60904-1.

4.7.3  Quy trình

Xác định đặc tính dòng điện-điện áp của môđun ở (25 ± 2) °C và cường độ bức xạ (200 ± 20) W/m² được khống chế bởi thiết bị chuẩn thích hợp theo IEC 60904-1 sử dụng ánh sáng tự nhiên và bộ mô phỏng cấp BBA phù hợp với IEC 60904-9. Cường độ bức xạ phải được giảm về mức quy định bằng cách dùng bộ lọc trung tính hoặc một vài kỹ thuật khác mà không làm ảnh hưởng đến phân bố phổ cường độ bức xạ mặt trời. (Xem IEC 60904-10 về hướng dẫn giảm cường độ bức xạ mà không làm thay đổi phân bố phổ cường độ bức xạ).

Nhiệt độ môđun ngoài trời (NMOT ± 2) °C có thể được hiệu chỉnh về 25 °C sử dụng hệ số nhiệt độ và bộ tiêu chuẩn IEC 60904 và IEC 60891.

4.8  Thử nghiệm phơi ngoài trời (MQT 08)

4.8.1  Mục đích

Để đánh giá sơ bộ khả năng chịu các Điều kiện phơi ngoài trời của môđun và để phát hiện các hiệu ứng suy giảm mà không thể phát hiện bởi các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.

4.8.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Một giá hở để đỡ (các) môđun thử nghiệm và máy theo dõi cường độ bức xạ mặt trời theo cách được quy định. Giá hở này phải được thiết kế để giảm thiểu sự dẫn nhiệt từ các môđun và để gây nhiễu càng ít càng tốt cho bức xạ nhiệt tự do từ bề mặt phía trước và phía sau của chúng.

Trong trường hợp môđun không được thiết kế để lắp trên giá hở thì (các) môđun thử nghiệm này phải được lắp như khuyến cáo của nhà chế tạo.

b) Máy theo dõi bức xạ mặt trời có độ chính xác đến ± 5 %, được lắp trong mặt phẳng của (các) môđun trong vòng 0,3 m của dãy thử nghiệm.

c) Phương tiện để lắp môđun, như nhà chế tạo khuyến cáo, đồng phẳng với máy theo dõi bức xạ.

d) Một tải thuần trở có kích cỡ sao cho môđun sẽ làm việc gần điểm công suất lớn nhất của nó hoặc một máy theo dõi điện tử điểm công suất lớn nhất (MPPT).

4.8.3  Quy trình

a) (Các) môđun thử nghiệm phải có tư thế sao cho chúng vuông góc với chiều rộng của nó ± 5°. Ghi lại góc nghiêng của môđun thử nghiệm trong báo cáo thử nghiệm.

b) Gắn tải thuần trở hoặc máy theo dõi điện tử điểm công suất lớn nhất vào môđun và lắp nó bên ngoài trời như nhà chế tạo khuyến cáo, đồng phẳng với máy quan sát bức xạ. Bất kỳ thiết bị bảo vệ điểm nóng nào do nhà chế tạo khuyến cáo đều phải được cài đặt trước khi thử nghiệm môđun.

c) Cho môđun chịu cường độ bức xạ tổng tối thiểu 60 kWh/m², đo bằng máy quan sát, ở Điều kiện phù hợp với khí hậu ngoài trời thông thường như được xác định trong TCVN 7921-2-1 (IEC 60721-2-1).

Phơi ngoài trời và xác định nhiệt độ làm việc danh nghĩa của môđun (NMOT) có thể được thực hiện đồng thời trên cùng một môđun. Trong trường hợp này, thực hiện theo quy trình lắp đặt ở IEC 61853-2.

4.8.4  Phép đo kết thúc

Lặp lại thử nghiệm MQT 01 và MQT 15.

4.8.5  Yêu cầu

a) Không có các khuyết tật lớn có thể nhìn thấy được, như xác định trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

b) Dòng điện rò ướt phải đáp ứng các yêu cầu giống như đối với phép đo ban đầu.

4.9  Thử nghiệm độ bền tại điểm nóng (MQT 09)

4.9.1  Mục đích

Để xác định khả năng chịu ảnh hưởng gia nhiệt của môđun tại điểm nóng, ví dụ như chảy chất hàn hay hỏng sự bịt kín. Khuyết tật này có thể được phát hiện do tế bào mặt trời bị hỏng, các tế bào không phù hợp, bị che khuất hoặc bị bẩn. Mặc dù nhiệt độ tuyệt đối và tổn hao công suất tương đối không phải là tiêu chí của thử nghiệm này nhưng các Điều kiện điểm nóng khắc nghiệt nhất được sử dụng để đảm bảo an toàn cho thiết kế.

4.9.2  Hiệu ứng điểm nóng

Gia nhiệt tại điểm nóng xảy ra trong môđun khi dòng điện làm việc vượt quá dòng điện ngắn mạch (I_sc) suy giảm của tế bào hoặc nhóm tế bào bị che khuất hoặc bị hỏng. Khi Điều kiện này xảy ra, các tế bào hoặc nhóm tế bào bị phân cực ngược và tiêu tán công suất, gây ra quá nhiệt.

Nếu tiêu tán công suất đủ cao hoặc đủ cục bộ thì (các) tế bào phân cực ngược có thể bị quá nhiệt gây chảy chất hàn, tùy thuộc vào công nghệ, suy giảm vỏ bọc phía trước và/hoặc sau, nứt lớp trên, lớp nền và/hoặc kính che phủ. Việc sử dụng điốt rẽ nhánh để hiệu chỉnh có thể ngăn ngừa xảy ra hư hại do điểm nóng.

Đặc tính ngược của tế bào mặt trời có thể thay đổi đáng kể. Các tế bào có thể có điện trở sun cao trong đó đặc tính ngược bị giới hạn điện áp hoặc có điện trở sun thấp trong đó đặc tính ngược bị giới hạn dòng điện. Từng kiểu trong hai kiểu tế bào này có thể phải chịu các vấn đề điểm nóng nhưng theo các cách khác nhau.

Tế bào điện trở sun thấp:

• Tình trạng che khuất xấu nhất xảy ra khi toàn bộ (hoặc phần lớn) tế bào bị che khuất.

• Các tế bào điện trở sun thấp thường theo cách này vì các điện trở sun cục bộ. Trong trường hợp gia nhiệt điểm nóng xảy ra vì lượng lớn dòng điện chạy trong một vùng nhỏ. Vì đây là hiện tượng cục bộ nên có phân tán lớn về tính năng của kiểu tế bào này. Các tế bào có điện trở sun thấp nhất có nhiều khả năng làm việc ở nhiệt độ cao quá mức khi phân cực ngược.

• Vì sự gia nhiệt là cục bộ nên sự cố về điểm nóng của các tế bào điện trở sun thấp xảy ra nhanh.

Vấn đề về kỹ thuật chính là cách để phân biệt tế bào có điện trở thấp nhất và tiếp đó là cách xác định tình trạng che khuất xấu nhất đối với các tế bào này. Quy trình này phụ thuộc vào công nghệ và được nhấn mạnh trong các phần kỹ thuật cụ thể của tiêu chuẩn này.

Tế bào điện trở sun cao:

• Tình trạng che khuất xấu nhất xảy ra khi tế bào này bị che khuất một phần.

• Hỏng tiếp giáp và nhiệt độ cao xảy ra chậm hơn. Sự che phủ cần ở đúng vị trí trong thời gian nào đó để tạo ra sự gia nhiệt điểm nóng trường hợp xấu nhất.

4.9.3  Phân loại liên kết tế bào

Trường hợp S: Nối nối tiếp tất cả các tế bào thành chuỗi đơn. Xem Hình 1.

Hình 1 - Trường hợp S, nối nối tiếp với điốt rẽ nhánh tùy chọn

Trường hợp PS: Nối song song-nối tiếp, tức là nối nối tiếp các khối (S), trong đó từng khối gồm có một chuỗi nối song song một số tế bào nhất định (P). Xem Hình 2.

Hình 2 - Trường hợp PS, nối song song-nối tiếp với điốt rẽ nhánh tùy chọn

Trường hợp SP: Nối nối tiếp-song song, tức là nối song song các khối (P) trong đó từng khối gồm có một chuỗi nối nối tiếp một số tế bào nhất định(S). Xem Hình 3.

Hình 3 - Trường hợp SP, nối nối tiếp-song song với điốt rẽ nhánh tùy chọn

Từng trường hợp yêu cầu một quy trình thử nghiệm điểm nóng riêng.

4.9.4  Thiết bị thử nghiệm

a) Nguồn bức xạ: Ánh sáng mặt trời tự nhiên hoặc bộ mô phỏng mặt trời trạng thái ổn định cấp BBB (hoặc tốt hơn) phù hợp với IEC 60904-9 với cường độ bức xạ (1 000 ± 100) W/m².

b) Máy vẽ đường cong I-V của môđun.

c) Thiết bị đo dòng điện.

d) Nắp mờ đục dùng để che khuất các tế bào thử nghiệm theo các phần kỹ thuật cụ thể của bộ tiêu chuẩn này.

e) Máy phát hiện nhiệt độ thích hợp (ưu tiên camera IR) để đo và ghi nhiệt độ môđun.

f) Thiết bị để ghi cường độ bức xạ, cường độ bức xạ tích hợp và nhiệt độ môi trường.

Có thể sử dụng bộ mô phỏng xung cấp BBB hoặc tốt hơn phù hợp với IEC 60904-9 với cường độ bức xạ từ 800 W/m² đến 1 000 W/m² để đo đặc tính I-V để chọn các tế bào nhạy nhất với gia nhiệt điểm nóng, việc này là tùy chọn.

4.9.5  Quy trình

4.9.5.1  Yêu cầu chung

Tùy thuộc vào công nghệ tế bào mặt trời và quá trình sản xuất, có hai quy trình khác nhau. MQT 09.1 được áp dụng điển hình cho công nghệ nền dạng lát mỏng giống như tinh thể silic tiêu chuẩn. Thông dụng nhất, công nghệ màng mỏng tích hợp đơn khối (CdTe, CIGS, a-Si) có thể áp dụng quy trình MQT 09.2.

4.9.5.2  Quy trình đối với công nghệ nền dạng lát mỏng (WBT) MQT 09.1

Nếu điốt rẽ nhánh được lấy ra thì các tế bào có điện trở sun cục bộ có thể được nhận biết bằng cách thiên áp ngược chuỗi tế bào và sử dụng một camera IR để quan sát điểm nóng. Nếu mạch môđun tiếp cận được thì dòng điện chạy qua tế bào bị che khuất có thể quan sát được trực tiếp. Nếu môđun PV cần thử nghiệm không có các điốt có thể lấy ra được hoặc mạch điện tiếp cận được thì phương pháp không xâm nhập dưới đây có thể được tận dụng.

Phương pháp tiếp cận được chọn dựa trên việc lấy một tập hợp đường cong I-V đối với một môđun có từng tế bào lần lượt bị che khuất. Hình 4 thể hiện tập hợp đường cong I-V đối với môđun mẫu. Đường cong này có dòng điện rò cao nhất tại điểm mà điốt cho dòng điện đi qua khi tế bào có điện trở sun thấp nhất bị che khuất. Đường cong này có dòng điện rò thấp nhất tại điểm điốt cho dòng điện đi qua khi tế bào có điện trở sun cao nhất bị che khuất.

Hình 4 - Đặc tính I-V của môđun với các tế bào khác nhau bị che khuất hoàn toàn

Sử dụng quy trình dưới đây để nhận biết tế bào nhạy với điểm nóng:

a) Đặt môđun chưa bị che khuất dưới nguồn bức xạ từ 800 W/m² đến 1 000 W/m². Việc này được thực hiện bằng cách sử dụng:

• Một bộ mô phỏng xung trong đó nhiệt độ môđun gần với nhiệt độ phòng (25 ± 5) °C.

• Bộ mô phỏng trạng thái ổn định trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

• Ánh sáng mặt trời trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

Sau khi đạt được ổn định nhiệt, đo đặc tính I-V của môđun và xác định dòng điện công suất lớn nhất I_mp1 (công suất ban đầu P_mp1).

b) Lần lượt che khuất hoàn toàn từng tế bào, đo đường cong thu được I-V và chuẩn bị một tập hợp đường cong như Hình 4.

CHÚ THÍCH: Đối với trường hợp SP, sự biến dạng của đường cong I-V của môđun được cộng thêm vào đường cong I-V từng phần của phần song song được chiếu sáng hoàn toàn và do đó, không khởi động ở V_OC.

c) Chọn tế bào liền kề gờ có điện trở sun thấp nhất, là tế bào có dòng điện rò cao nhất.

d) Chọn hai tế bào có điện trở sun thấp nhất (ngoài tế bào ở điểm c), là các tế bào có dòng điện rò cao nhất.

e) Chọn tế bào có điện trở sun cao nhất.

f) Quy trình thử nghiệm tế bào:

Đối với từng tế bào của các tế bào được chọn, xác định tình trạng che khuất xấu nhất bằng một trong các phương pháp dưới đây.

1) Nếu mạch tế bào tiếp cận được thì nối tắt môđun và gắn thiết bị đo dòng điện sao cho nó chỉ đọc dòng điện đi qua chuỗi tế bào cần thử nghiệm. Đặt môđun vào bức xạ trạng thái ổn định từ 800 W/m² đến 1 000 W/m². Che khuất từng tế bào của các tế bào thử nghiệm và xác định xem mức che khuất nào cho dòng điện đi qua tế bào đã bị che khuất bằng với I_MP1 chưa bị che khuất xác định ở a). Đây là tình trạng che khuất xấu nhất đối với tế bào đó.

2) Nếu mạch tế bào không tiếp cận được thì lấy một tập hợp các đường cong I-V với từng tế bào trong các tế bào thử nghiệm bị che khuất ở các mức khác nhau như thể hiện trên Hình 5. Xác định tình trạng che khuất xấu nhất là trường hợp xảy ra khi dòng điện đi qua tế bào bị che khuất (điểm tại đó điốt nối tắt cho dòng đi qua) trùng với I_MP1 của tế bào ban đầu không bị che khuất được xác định tại điểm a), như đường cong c) ở Hình 5.

3) Lần lượt che khuất toàn bộ từng tế bào của các tế bào thử nghiệm được lựa chọn và đo nhiệt độ tế bào. Giảm 10 % mức độ che khuất. Nếu nhiệt độ giảm thì che khuất toàn bộ tạo ra trường hợp xấu nhất. Nếu nhiệt độ tăng hoặc giữ nguyên thì tiếp tục giảm mức độ che khuất 10 % cho đến khi nhiệt độ giảm. Sử dụng mức độ che khuất trước đó làm tình trạng xấu nhất.

4) Đối với trường hợp SP nếu điốt nối tắt không cho dòng điện đi qua khi tế bào được chọn bị che khuất hoàn toàn thì Điều kiện điểm nóng trường hợp xấu nhất là khi tế bào bị che khuất hoàn toàn. Nếu điốt nối tắt cho dòng điện đi qua khi tế bào được chọn bị che khuất hoàn toàn thì sử dụng quy trình nêu ở điểm f) 2) hoặc f) 3) để xác định tình trạng che khuất xấu nhất.

5) Chọn tế bào đã chọn ở điểm c). Sử dụng camera IR để xác định điểm nóng nhất trên tế bào khi tế bào bị che khuất hoàn toàn. Che khuất tế bào này ở tình trạng xấu nhất như xác định ở f) 1) đến f) 4). Nối tắt môđun. Nếu có thể cần chắc chắn rằng điểm nóng nhất nằm trong vùng được chiếu sáng.

g) Che khuất từng tế bào được chọn ở tình trạng che khuất xấu nhất như xác định ở điểm f).

h) Nối tắt môđun. Đặt môđun vào (1 000 ± 1000) W/m². Thử nghiệm này phải được thực hiện ở nhiệt độ môđun trong dải (50 ± 10) °C.

i) Duy trì tình trạng che khuất xấu nhất như xác định ở điểm f) trong 1 h cho từng tế bào của các tế bào được chọn. Nếu nhiệt độ của tế bào bị che khuất vẫn tăng tại sau 1 h thì lại tiếp tục với tổng thời gian đặt là 5 h.

Hình 5 - Đặc tính I-V của môđun với tế bào thử nghiệm bị che khuất ở các mức độ khác nhau

4.9.5.3  Quy trình dùng cho công nghệ màng mỏng tích hợp đơn khối (MLI) MQT 09.2

4.9.5.3.1  Quy định chung

Thử nghiệm điểm nóng được thực hiện với môđun được đặt trong 800 W/m² đến 1 000 W/m².

CHÚ THÍCH: Thông thường, điốt rẽ nhánh không có trong mạch liên kết của tế bào màng mỏng MLI nối nối tiếp. Do đó, điện áp ngược của tế bào bị che khuất không bị hạn chế và điện áp môđun có thể đưa nhóm tế bào sang phân cực ngược.

Tính năng về điện của môđun màng mỏng MLI có thể đã bị ảnh hưởng xấu do bị che khuất ngắn hạn. Phải cẩn thận sao cho các ảnh hưởng do cài đặt tình trạng trường hợp xấu nhất và thử độ bền điểm nóng là riêng rẽ. Giá trị P_max1, P_max2 và P_max3 được lấy cho mục đích này.

4.9.5.3.2  Trường hợp S

Hình 6 minh họa hiệu ứng điểm nóng trong môđun màng mỏng MLI gồm một chuỗi các tế bào mặt trời nối tiếp khi số lượng tế bào khác nhau bị che khuất toàn bộ. Lượng công suất tiêu tán trên các tế bào bị che khuất bằng với tích của dòng điện môđun và điện áp ngược sinh ra qua nhóm tế bào bị che khuất. Đối với cường độ bức xạ bất kỳ, công suất tiêu tán là lớn nhất khi điện áp ngược trên các tế bào bị che khuất bằng với điện áp sinh ra bởi các tế bào bị bức xạ còn lại trong môđun (tình trạng che khuất xấu nhất). Đây là trường hợp khi dòng điện ngắn mạch của môđun bị che khuất bằng với dòng điện công suất lớn nhất của môđun không bị che khuất.

CHÚ THÍCH: Trong ví dụ này, tình trạng che khuất xấu nhất là che khuất 4 tế bào đồng thời.

Hình 6 - Hiệu ứng điểm nóng trong môđun màng mỏng với các tế bào được nối nối tiếp

Các bước từ a) đến g) được thực hiện tốt nhất bằng cách sử dụng một bộ mô phỏng xung hoặc chiếu sáng không liên tục ngược với bộ mô phỏng trạng thái ổn định hoặc ánh sáng mặt trời tự nhiên. Khi xác định kích thước và vị trí của vùng bị che khuất, việc sử dụng nguồn ánh sáng không liên tục làm giảm thiểu khả năng bị hỏng môđun trước khi phơi mở rộng trong bước i), j). k).

a) Sử dụng bộ mô phỏng xung hoặc bộ mô phỏng không liên tục trong đó nhiệt độ môđun gần với nhiệt độ phòng (25 ± 5) °C. Đặt môđun chưa bị che khuất vào cường độ bức xạ tổng từ 800 W/m² đến 1 000 W/m² tại bề mặt môđun. Tùy chọn bộ mô phỏng trạng thái ổn định hoặc ánh sáng mặt trời, trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo. Khi đạt ổn định nhiệt, đo đặc tính I-V của môđun và xác định dải dòng điện công suất lớn nhất (I_min < I < I_max) trong đó P > 0,99 P_max1. (Công suất môđun được đo sau khi ổn định trước).

b) Nối tắt môđun và theo dõi dòng điện ngắn mạch.

c) Bắt đầu từ một gờ của môđun, sử dụng nắp che chắn sáng để che khuất hoàn toàn một tế bào. Di chuyển nắp song song với các tế bào và tăng vùng che khuất môđun (số lượng tế bào bị che khuất) cho đến khi dòng điện ngắn mạch nằm trong dải dòng điện công suất lớn nhất của môđun chưa bị che khuất. Trong các trường hợp này, công suất lớn nhất bị tiêu tán trong phạm vi nhóm tế bào được chọn (xem Hình 6).

d) Di chuyển nắp chắn sáng (có các kích thước như nêu trong điểm c) ở trên) từ từ qua môđun và theo dõi dòng điện ngắn mạch của môđun. Nếu ở vị trí nhất định, dòng điện ngắn mạch nằm ngoài dải dòng điện công suất lớn nhất của dãy môđun chưa bị che khuất thì giảm kích thước nắp theo từng nấc nhỏ cho đến khi Điều kiện dòng điện công suất lớn nhất đạt được một lần nữa. Trong quá trình này, cường độ bức xạ không được thay đổi quá ± 2%.

e) Chiều rộng cuối cùng của nắp xác định vùng bị che khuất tối thiểu cho tình trạng che khuất xấu nhất. Đây là vùng bị che khuất cần sử dụng để thử nghiệm điểm nóng.

f) Di chuyển nắp che và kiểm tra bằng mắt môđun.

CHÚ THÍCH: Hoạt động của các tế bào mặt trời ở Điều kiện phân cực ngược ở bước c) và d) có thể gây hỏng tiếp nối và dẫn đến nhìn thấy được các điểm bất thường lan trên diện tích môđun. Các khuyết tật này có thể gây ra suy giảm công suất ra lớn nhất.

g) Đo lại đặc tính I-V của môđun và xác định công suất lớn nhất P_max2.

h) Đặt nắp che lên vùng môđun thử nghiệm và nối tắt môđun.

i) Đặt môđun vào nguồn bức xạ trạng thái ổn định để cung cấp tổng cường độ bức xạ bằng (1 000 ± 100) W/m² tại bề mặt môđun. Việc này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng:

• Một bộ mô phỏng trạng thái ổn định trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

• Ánh sáng mặt trời trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

Thử nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ môđun trong dải (50 ±10) °C. Lưu ý giá trị I_sc và giữ môđun ở Điều kiện tiêu tán công suất lớn nhất. Nếu cần, Điều chỉnh lại mức che khuất để duy trì I_sc trong mức quy định đã xác định ở bước a).

j) Duy trì các Điều kiện này trong tổng thời gian đặt là 1 h.

k) Kết thúc thử nghiệm độ bền, xác định vùng nóng nhất trên các tế bào bị che khuất sử dụng một camera IR hoặc bộ phát hiện nhiệt độ thích hợp.

4.9.5.3.3  Trường hợp SP

Hình 3 minh họa đầu nối song song, tức là nối song song từng chuỗi P với các tế bào S nối tiếp.

Nếu các điốt rẽ nhánh là loại tháo ra được thì các tế bào có điện trở sun cục bộ có thể được nhận biết bằng cách phân cực ngược chuỗi tế bào này và sử dụng camera IR để quan sát điểm nóng. Nếu mạch môđun có thể tiếp cận thì dòng điện chạy qua tế bào bị che khuất có thể theo dõi trực tiếp. Tuy nhiên, ngày nay rất nhiều môđun PV không có điốt rẽ nhánh tháo rời được hoặc mạch điện tiếp cận được. Do đó, cần có một một phương pháp không xâm nhập để sử dụng được cho các môđun đó.

Phương pháp tiếp cận được lựa chọn dựa trên việc thu thập một tập hợp đường cong I-V đối với môđun có từng tế bào lần lượt bị che khuất. Hình 7 thể hiện tập hợp kết quả của đường cong I-V đối với môđun mẫu. Đường cong có dòng điện rò cao nhất tại điểm điốt cho dòng điện đi qua được lấy khi tế bào bị che khuất có điện trở sun thấp nhất. Đường cong có dòng điện rò thấp nhất tại điểm điốt cho dòng điện đi qua được lấy khi tế bào bị che khuất có điện trở sun cao nhất.

CHÚ THÍCH 1: Số tế bào bị che khuất phụ thuộc vào công nghệ tế bào, hiệu suất và số tế bào nối tiếp (ở đây một mô đun gồm xấp xỉ 200 tế bào với 2 điốt rẽ nhánh).

CHÚ THÍCH 2: Dao động ở đường cong "4 tế bào" và "6 tế bào" là đáp ứng của môđun trong đó các vết được tạo ra rất nhỏ. Hiện tượng này cũng phụ thuộc vào công nghệ tế bào.

Hình 7 - Đặc tính I-V của môđun có các tế bào khác nhau bị che khuất hoàn toàn trong đó môđun thiết kế có điốt rẽ nhánh

4.9.5.3.4  Trường hợp SP có mạch tế bào không tiếp cận được và có bảo vệ phân cực ngược bên trong

Nếu môđun kiểu nối tiếp-song song (trường hợp SP) có mạch tế bào bên trong không tiếp cận được và điốt rẽ nhánh bên trong hoặc phương tiện tương đương để bảo vệ phân cực ngược không thể loại bỏ thì sử dụng phương pháp dưới đây để chọn (các) tế bào cần che khuất và để xác định tình trạng che khuất xấu nhất.

a) Đặt môđun chưa bị che khuất vào nguồn bức xạ có cường độ bức xạ tổng từ 800 W/m² đến 1 000 W/m². Việc này được thực hiện bằng cách sử dụng:

• Một bộ mô phỏng xung trong đó nhiệt độ môđun gần với nhiệt độ phòng (25 ± 5) °C.

• Bộ mô phỏng trạng thái ổn định trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

• Ánh sáng mặt trời trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

Sau khi đạt được ổn định nhiệt, đo đặc tính I-V của môđun và xác định dòng điện công suất lớn nhất I_mp1 và công suất lớn nhất P_max1.

b) Lần lượt che khuất hoàn toàn từng tế bào, đo đường cong thu được I-V và chuẩn bị một tập hợp đường cong như Hình 7.

Đối với trường hợp SP, sự biến dạng của đường cong I-V của môđun được cộng thêm vào đường cong I-V từng phần của phần song song được chiếu sáng hoàn toàn và do đó, không khởi động ở V_oc.

c) Chọn tế bào liền kề gờ có điện trở sun thấp nhất là tế bào có dòng điện rò cao nhất.

d) Chọn hai tế bào có điện trở sun thấp nhất (ngoài tế bào được chọn ở bước c), là các tế bào có dòng điện rò cao nhất.

e) Chọn tế bào có điện trở sun cao nhất.

f) Đối với từng tế bào của các tế bào được chọn, xác định tình trạng che khuất xấu nhất bằng một trong các phương pháp dưới đây.

• Lấy một tập hợp các đường cong I-V với từng tế bào của các tế bào thử nghiệm bị che khuất ở các mức khác nhau như thể hiện trên Hình 8. Xác định tình trạng che khuất xấu nhất xảy ra khi dòng điện đi qua tế bào bị che khuất (điểm tại đó điốt rẽ nhánh cho dòng đi qua) trùng với I_mp1 của tế bào ban đầu không bị che khuất được xác định tại điểm a) như đường cong c) ở Hình 5.

• Đặt môđun vào nguồn bức xạ trạng thái ổn định cung cấp tổng cường độ bức xạ từ 800 W/m² đến 1 000 W/m² tại bề mặt môđun. Lần lượt che khuất toàn bộ từng tế bào của các tế bào thử nghiệm đã chọn và đo nhiệt độ tế bào sử dụng camera IR. Giảm 10 % mức độ che khuất. Nếu nhiệt độ giảm thì che khuất toàn bộ tạo ra trường hợp xấu nhất. Nếu nhiệt độ tăng hoặc giữ nguyên thì tiếp tục giảm mức độ che khuất 10 % cho đến khi nhiệt độ giảm. Sử dụng mức độ che khuất trước đó làm trường hợp xấu nhất.

g) Chọn tế bào được chọn ở điểm c). Sử dụng camera IR để xác định điểm nóng nhất trên tế bào khi tế bào bị che khuất hoàn toàn. Che khuất tế bào này ở tình trạng trường hợp xấu nhất như xác định ở f). Nối tắt môđun. Nếu có thể cần chắc chắn rằng điểm nóng nhất nằm trong vùng được chiếu sáng.

h) Đặt lại môđun vào (1 000 ± 100) W/m². Thử nghiệm này phải được thực hiện ở nhiệt độ môđun trong dải (50 ± 10) °C.

i) Duy trì các Điều kiện này trong tổng thời gian đặt là 1 h.

j) Kết thúc thử nghiệm độ bền, xác định vùng nóng nhất trên các tế bào bị che khuất sử dụng một camera IR hoặc bộ phát hiện nhiệt độ thích hợp.

k) Lặp lại các bước từ f) đến j) cho 2 tế bào được chọn ở bước d).

l) Chọn tế bào đã chọn ở bước e). Che khuất tế bào để có tình trạng trường hợp xấu nhất như xác định ở f). Nối tắt môđun.

m) Đặt lại môđun vào nguồn bức xạ (1 000 ± 100) W/m². Thử nghiệm này phải được thực hiện ở nhiệt độ môđun trong dải (50 ± 10) °C.

n) Duy trì Điều kiện này trong 1 h và theo dõi nhiệt độ của tế bào bị che khuất. Nếu nhiệt độ của tế bào bị che khuất vẫn tăng tại sau 1 h thì lại tiếp tục với tổng thời gian đặt là 5 h.

o) Kết thúc thời gian này, xác định vùng nóng nhất trên các tế bào bị che khuất sử dụng một camera IR hoặc bộ phát hiện nhiệt độ thích hợp.

Hình 8 - Đặc tính I-V của môđun có tế bào thử nghiệm bị che khuất ở các mức khác nhau trong đó môđun thiết kế có các điốt rẽ nhánh

4.9.5.3.5  Trường hợp SP có mạch tế bào không tiếp cận được và không có bảo vệ phân cực ngược

Nếu môđun kiểu nối tiếp-song song (trường hợp SP) có mạch tế bào bên trong không tiếp cận được nhưng không có điốt rẽ nhánh bên trong hoặc phương tiện tương đương để bảo vệ phân cực ngược thì sử dụng phương pháp dưới đây để chọn (các) tế bào cần che khuất và để xác định tình trạng che khuất xấu nhất.

Các bước từ a) đến i) được thực hiện tốt nhất bằng cách sử dụng một bộ mô phỏng xung hoặc chiếu sáng không liên tục ngược với bộ mô phỏng trạng thái ổn định hoặc ánh sáng mặt trời tự nhiên. Khi xác định kích thước và vị trí của vùng bị che khuất, việc sử dụng nguồn ánh sáng không liên tục làm giảm thiểu khả năng hỏng môđun trước khi phơi mở rộng trong bước j), k), l).

a) Sử dụng bộ mô phỏng xung hoặc bộ mô phỏng không liên tục trong đó nhiệt độ môđun gần với nhiệt độ phòng (25 ± 5) °C. Đặt môđun chưa bị che khuất vào cường độ bức xạ tổng từ 800 W/m² đến 1 000 W/m² tại bề mặt môđun. Tùy chọn bộ mô phỏng trạng thái ổn định hoặc ánh sáng mặt trời, trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

b) Khi đạt ổn định nhiệt, đo đặc tính I-V của môđun và xác định dải dòng điện công suất lớn nhất (I_min < I < I_max) trong đó P > 0,99 P_max1.

c) Sau đó, tính dải dòng điện công suất lớn nhất cần đặt vào I (*) theo công thức dưới đây.

I_min/P + I_sc ·(P - 1)/P < I(*) < I_max/P + I_sc ·(P - 1)/P

trong đó

P là số chuỗi song song của môđun

d) Nối tắt môđun và theo dõi dòng điện ngắn mạch.

e) Bắt đầu từ một gờ của môđun, sử dụng nắp che chắn sáng để che khuất hoàn toàn một tế bào. Di chuyển nắp song song với các tế bào và tăng vùng che khuất môđun (số lượng tế bào bị che khuất) cho đến khi dòng điện ngắn mạch nằm trong dải dòng điện công suất lớn nhất I (*) của môđun chưa bị che khuất. Trong các Điều kiện này, công suất lớn nhất bị tiêu tán trong phạm vi nhóm được chọn của tế bào.

f) Cắt nắp chắn sáng đến kích thước theo thực nghiệm.

g) Di chuyển nắp chắn sáng từ từ qua môđun và theo dõi dòng điện ngắn mạch của môđun. Nếu ở một vị trí nhất định, dòng điện ngắn mạch nằm ngoài dải dòng điện công suất lớn nhất của dãy môđun chưa bị che khuất thì giảm kích thước của nắp theo từng nấc nhỏ cho đến khi Điều kiện dòng điện công suất lớn nhất đạt được một lần nữa. Trong quá trình này, cường độ bức xạ không được thay đổi quá ± 2 %.

h) Đo lại đặc tính I-V của môđun và xác định công suất lớn nhất P_max2.

i) Đặt nắp che lên vùng môđun thử nghiệm và nối tắt môđun.

j) Đặt môđun vào nguồn bức xạ trạng thái ổn định có cường độ bức xạ tổng (1 000 ± 100) W/m² tại bề mặt môđun. Việc này được thực hiện bằng cách sử dụng:

• Bộ mô phỏng trạng thái ổn định trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

• Ánh sáng mặt trời trong đó nhiệt đô môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

Thử nghiệm này phải được thực hiện ở nhiệt độ môđun trong phạm vi (50 ± 10) °C.

k) Theo dõi giá trị I_sc và giữ môđun ở Điều kiện tiêu tán công suất lớn nhất bằng cách đảm bảo rằng I_sc nằm trong dải I (*) ở bước c). Nếu cần, Điều chỉnh lại mức che khuất để duy trì I_sc trong dải I (*).

l) Duy trì các Điều kiện này trong tổng thời gian đặt là 1 h.

m) Kết thúc thử nghiệm độ bền, xác định vùng nóng nhất trên các tế bào bị che khuất sử dụng một camera IR hoặc bộ phát hiện nhiệt độ thích hợp.

4.9.5.3.6  Trường hợp PS

a) Đặt môđun chưa bị che khuất dưới nguồn bức xạ có cường độ bức xạ tổng từ 800 W/m² đến 1 000 W/m². Việc này được thực hiện bằng cách sử dụng:

• Một bộ mô phỏng xung trong đó nhiệt độ môđun gần với nhiệt độ phòng (25 ± 5) °C.

• Bộ mô phỏng trạng thái ổn định trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

• Ánh sáng mặt trời trong đó nhiệt độ môđun phải được ổn định trong phạm vi ± 5 °C trước khi bắt đầu phép đo.

Khi đạt được ổn định nhiệt, đo đặc tính I-V của môđun và xác định dòng điện công suất lớn nhất I_mp1 và công suất lớn nhất P_max1.

b) Đặt môđun vào nguồn bức xạ trạng thái ổn định để cung cấp tổng cường độ bức xạ bằng (1 000 ± 100) W/m² tại bề mặt môđun.

c) Nối tắt môđun và che khuất ngẫu nhiên tối thiểu 10 % các khối song song trong môđun, tăng diện tích vùng bị che khuất của khối này cho đến khi nhiệt độ lớn nhất được xác định sử dụng thiết bị hình ảnh nhiệt hoặc phương tiện thích hợp khác.

d) Đo lại đặc tính I-V của môđun chưa bị che khuất và xác định công suất lớn nhất P_max2

e) Áp dụng mức che khuất tìm được ở bước c) và duy trì các Điều kiện này trong tổng thời gian đặt là 1 h.

Kết thúc thử nghiệm độ bền, xác định vùng nóng nhất trên các tế bào bị che khuất sử dụng một camera IR hoặc bộ phát hiện nhiệt độ thích hợp.

4.9.6  Phép đo kết thúc

Lặp lại các thử nghiệm MQT 01, MQT 02. MQT 03 và MQT 15.

4.9.7  Yêu cầu

a) Không được có bằng chứng cho thấy có các khuyết tật lớn nhìn thấy được, như xác định trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1), đặc biệt là dấu hiệu về chảy chất hàn, có lỗ hở ở vỏ bọc, tách lớp và có các điểm cháy. Nếu có bằng chứng về hư hại nghiêm trọng không phù hợp như khuyết tật chính nhìn thấy được thì lặp lại thử nghiệm trên hai tế bào bổ sung thuộc cùng một môđun. Nếu không có hư hại nhìn thấy được xung quanh cả hai tế bào này thì kiểu môđun này đạt thử nghiệm điểm nóng.

b) Kiểm tra xác nhận rằng môđun thể hiện đặc tính điện của một thiết bị quang điện cơ bản. MQT 02 không phải là yêu cầu đạt/không đạt (Cổng) đối với tổn hao công suất.

c) Điện trở cách điện phải đáp ứng cùng các yêu cầu như đối với phép đo ban đầu.

d) Dòng điện rò ướt phải đáp ứng cùng các yêu cầu như đối với phép đo ban đầu.

e) Bất kỳ hư hại nào do việc xác định tình trạng che khuất xấu nhất phải được ghi vào báo cáo thử nghiệm.

4.10  Thử nghiệm ổn định trước UV (MQT 10)

4.10.1  Mục đích

Để ổn định trước môđun có bức xạ cực tím (UV) trước các thử nghiệm chu kỳ nhiệt/độ ẩm đóng băng để nhận biết các vật liệu và keo kết dính nhạy với suy giảm UV.

4.10.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Buồng thử được khống chế nhiệt độ có cửa sổ hoặc các chi tiết cố định dùng cho nguồn sáng UV và (các) môđun cần thử nghiệm. Buồng thử phải có khả năng duy trì nhiệt độ môđun ở (60 ± 5) °C.

b) Phương tiện để theo dõi nhiệt độ của môđun có độ chính xác ± 2,0 °C và độ lặp lại ± 0,5 °C. Các cảm biến nhiệt độ phải được gắn vào mặt trước hoặc mặt sau của môđun ở vị trí gần giữa mà không cản trở bất kỳ ánh sáng UV tới trên các tế bào hoạt động trong môđun. Nếu thử nghiệm đồng thời nhiều hơn một môđun thì việc theo dõi nhiệt độ của một mẫu đại diện là đủ.

c) Thiết bị đo có khả năng đo cường độ bức xạ của tia UV được phát ra từ nguồn sáng UV trên mặt phẳng thử nghiệm của (các) môđun, trong dải bước sóng từ 280 nm đến 320 nm và từ 320 nm đến 400 nm với độ không đảm bảo đo ± 15 % hoặc tốt hơn.

d) Nguồn sáng UV có khả năng tạo ra bức xạ UV với cường độ bức xạ đồng đều ± 15% trên mặt phẳng thử nghiệm của (các) môđun không có cường độ bức xạ đáng kể ở bước sóng dưới 280 nm và có khả năng cung cấp cường độ bức xạ tổng cần thiết trong các vùng quang phổ khác nhau cần quan tâm như được xác định ở 4.10.3.

e) Đối với các nguồn sáng có lượng quang phổ không đáng kể trong dải nhìn thấy được, môđun phải được nối tắt. Một cách khác, môđun có thể được nối với tải có kích thước sao cho môđun sẽ làm việc tại gần điểm công suất lớn nhất. Cách thứ hai này được khuyến cáo đối với nguồn sáng phát ra một phần đáng kể ánh sáng trong phổ nhìn thấy được, trong đó môđun thể hiện công suất bằng hoặc lớn hơn 20 % công suất đo được ở Điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn (STC).

4.10.3  Quy trình

a) Sử dụng thiết bị đo cường độ bức xạ đã hiệu chuẩn đo cường độ bức xạ tại mặt phẳng thử nghiệm môđun được đề xuất và đảm bảo rằng ở các bước sóng từ 280 nm đến 400 nm, cường độ bức xạ không vượt quá 250 W/m² (tức là gấp 5 lần mức ánh sáng tự nhiên) và độ đồng nhất ± 15 % trên mặt phẳng thử nghiệm.

b) Theo thiết bị đo được sử dụng như xác định ở 4.10.2 e), nối tắt hoặc gắn tải điện trở vào môđun và lắp vào mặt phẳng thử nghiệm tại ví trị được chọn ở a), vuông góc với chùm tia bức xạ UV. Đảm bảo rằng các cảm biến nhiệt độ môđun đọc được ở (60 ± 5) °C.

c) Cho mặt trước của (các) môđun chịu tổng cường độ bức xạ UV tối thiểu 15 kWh/m² trong dải bước sóng từ 280 nm đến 400 nm với ít nhất 3 % nhưng không quá 10 % trong dải bước sóng từ 280 nm đến 320 nm, trong khi duy trì nhiệt độ môđun trong dải quy định.

4.10.4  Phép đo kết thúc

Lặp lại các thử nghiệm MQT 01 và MQT 15.

4.10.5  Yêu cầu

a) Không có bằng chứng về các khuyết chính nhìn thấy được, như xác định trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

b) Dòng rò ướt phải đáp ứng cùng các yêu cầu như đối với phép đo ban đầu.

4.11  Thử nghiệm chu kỳ nhiệt (MQT 11)

4.11.1  Mục đích

Để xác định khả năng của môđun chịu được sự không phù hợp nhiệt, độ mỏi và các ứng suất khác do thay đổi nhiệt độ lặp đi lặp lại.

4.11.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Buồng khí hậu có bộ khống chế nhiệt độ tự động với các phương tiện để lưu thông không khí bên trong và các phương tiện để giảm thiểu ngưng tụ trên môđun trong quá trình thử nghiệm, có khả năng thử nghiệm chu kỳ nhiệt cho một hoặc nhiều môđun như Hình 9.

b) Phương tiện để lắp và đỡ các môđun trong buồng thử, để cho phép lưu thông tự do không khí xung quanh. Độ dẫn nhiệt của giá đỡ hoặc giá đỡ phải thấp sao cho đối với mục đích thực tế, (các) môđun được cách nhiệt.

c) Dụng cụ đo có độ chính xác ± 2,0 °C và độ lặp lại ± 0,5 °C để đo và ghi nhiệt độ của (các) môđun.

d) Phương tiện để đặt dòng điện liên tục. Giá trị của dòng điện này được xác định trong các phần kỹ thuật cụ thể của bộ tiêu chuẩn này.

e) Phương tiện để theo dòng điện chạy qua từng môđun trong quá trình thử nghiệm.

Hình 9 - Thử nghiệm chu kỳ nhiệt - Biên dạng nhiệt độ và dòng điện đặt

4.11.3  Quy trình

a) Gắn một cảm biến nhiệt độ thích hợp vào mặt trước hoặc mặt sau của (các) môđun ở vị trí gần giữa. Nếu thử nghiệm đồng thời nhiều hơn một môđun thì việc theo dõi nhiệt độ của một mẫu đại diện là đủ.

b) Lắp đặt các môđun ở nhiệt độ phòng vào buồng thử.

c) Nối thiết bị theo dõi nhiệt độ với (các) cảm biến nhiệt độ. Nối từng môđun với nguồn cấp dòng điện thích hợp bằng cách nối cực dương của môđun với cực dương của nguồn cung cấp điện và cực thứ hai tương ứng. Trong quá trình thử nghiệm chu kỳ nhiệt, thiết lập luồng dòng điện liên tục trong chu kỳ gia nhiệt đến dòng điện quy định theo công nghệ theo 4.11.2 ở nhiệt độ từ -40 °C đến 80 °C. Trong khi hạ nhiệt, giai đoạn dừng ở nhiệt độ -40 °C và ở nhiệt độ trên 80 °C, dòng điện liên tục phải được giảm xuống không quá 1,0 % dòng điện công suất đỉnh ở Điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn (STC).đo được để đo tính liên tục. Nếu nhiệt độ tăng quá nhanh (lớn hơn 100 °C/h) ở nhiệt độ thấp nhất, thời điểm bắt đầu luồng dòng điện có thể được trì hoãn cho đến khi nhiệt độ đạt đến -20 °C.

d) Đóng buồng thử và cho (các) môđun thực hiện chu kỳ từ nhiệt đô môđun đo được từ (-40 ± 2) °C đến (+85 ± 2) °C, theo biên dạng ở Hình 9. Tốc độ thay đổi nhiệt độ giữa cực trị thấp và cực trị cao không được vượt quá 100 °C/h và nhiệt độ môđun phải duy trì ổn định ở từng cực trị trong Khoảng thời gian ít nhất là 10 min. Thời gian chu kỳ không được vượt quá 6 h trừ khi môđun có dung lượng nhiệt cao và cần có chu kỳ dài hơn. Số chu kỳ phải như thể hiện trong các trình tự liên quan ở Hình 1 của TCVN 6781-1:2017 (IEC 61215-1:2016). Lưu thông không khí xung quanh (các) môđun phải đảm bảo phù hợp với từng môđun cần thử nghiệm để đáp ứng được biên dạng chu kỳ nhiệt độ.

e) Trong quá trình thử nghiệm, ghi lại nhiệt độ môđun và theo dõi dòng điện chạy qua (các) môđun.

CHÚ THÍCH: Trong một môđun có các mạch song song, một mạch hở trong một nhánh sẽ gây ra sự gián đoạn điện áp nhưng không làm cho dòng điện đi qua “không".

4.11.4  Phép đo kết thúc

Sau thời gian phục hồi tối thiểu là 1 h ở (23 ± 5) °C và độ ẩm tương đối nhỏ hơn 75 % trong Điều kiện hở mạch, lặp lại các phép thử MQT 01 và MQT 15.

4.11.5  Yêu cầu

a) Không bị gián đoạn dòng điện trong quá trình thử nghiệm; trong trường hợp một môđun có các mạch song song, sự không liên tục của luồng dòng điện chỉ ra sự gián đoạn của dòng điện chạy trong một trong các mạch song song.

b) Không có bằng chứng về các khuyết chính nhìn thấy được, như xác định trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

c) Dòng rò ướt phải đáp ứng cùng các yêu cầu như đối với phép đo ban đầu.

4.12  Thử nghiệm độ ẩm-đóng băng (MQT 12)

4.12.1  Mục đích

Để xác định khả năng của môđun chịu được các ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm cao, tiếp theo là nhiệt độ dưới 0°. Đây không phải là thử sốc nhiệt.

4.12.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Buồng khí hậu có bộ khống chế nhiệt độ và độ ẩm tự động, có khả năng thử nghiệm chu kỳ độ ẩm- đóng băng đối với một hoặc nhiều môđun như quy định trên Hình 10.

b) Phương tiện để lắp và đỡ các môđun trong buồng thử, để cho phép lưu thông tự do không khí xung quanh. Độ dẫn nhiệt của giá đỡ phải đủ thấp sao cho đối với mục đích thực tế, (các) môđun được cách nhiệt.

c) Dụng cụ đo có độ chính xác ± 2,0 °C và độ lặp lại ± 0,5 °C để đo và ghi nhiệt độ của (các) môđun.

d) Phương tiện để theo dõi tính liên tục của mạch nội bộ của từng môđun trong quá trình thử nghiệm.

4.12.3  Quy trình

a) Gắn một cảm biến nhiệt độ thích hợp vào mặt trước hoặc mặt sau của (các) môđun ở vị trí gần giữa. Nếu thử nghiệm đồng thời nhiều hơn một môđun thì việc theo dõi nhiệt độ của một mẫu đại diện là đủ.

b) Lắp đặt (các) môđun ở nhiệt độ phòng trong buồng khí hậu.

c) Nối thiết bị theo dõi nhiệt độ với (các) cảm biến nhiệt độ. Nối từng môđun với nguồn cấp dòng điện thích hợp bằng cách nối cực dương của môđun với cực dương của nguồn cung cấp điện và cực thứ hai tương ứng. Trong quá trình thử nghiệm độ ẩm-đóng băng, thiết lập luồng dòng điện liên tục đến không quá 0,5 % dòng điện công suất đỉnh ở Điều kiện nhiệt độ tiêu chuẩn (STC) đo được.

d) Đóng buồng thử và cho (các) môđun thực hiện nhiều chu kỳ như xác định theo trình tự C ở Hình 1 của TCVN 6781-1:2017 (IEC 61215-1:2016) theo biên dạng ở Hình 10. Nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất phải nằm trong phạm vi ± 2 °C của các mức quy định và độ ẩm tương đối phải duy trì trong phạm vi ± 5 % giá trị quy định khi nhiệt độ này ở giá trị lớn nhất là 85 °C. Lưu thông không khí xung quanh (các) môđun phải đảm bảo sự phù hợp với từng môđun cần thử nghiệm đáp ứng được biên dạng chu kỳ nhiệt độ.

e) Trong quá trình thử nghiệm, ghi lại nhiệt độ môđun và theo dõi dòng điện và điện áp qua (các) môđun.

4.12.4  Phép đo kết thúc

Sau thời gian phục hồi từ 2 h đến 4 h ở (23 ± 5) °C và độ ẩm tương đối thấp hơn 75 % trong Điều kiện mạch hở, lặp lại các phép thử MQT 01 và MQT 15.

4.12.5  Yêu cầu

a) Không bị gián đoạn dòng điện hoặc gián đoạn điện áp trong quá trình thử nghiệm; trong trường hợp một môđun có các mạch song song, sự không liên tục của dòng điện cho thấy sự gián đoạn dòng điện ở một trong các mạch song song.

b) Không có bằng chứng về các khuyết chính nhìn thấy được, như xác định trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

c) Dòng rò ướt phải đáp ứng cùng các yêu cầu như đối với phép đo ban đầu.

Hình 10 - Chu kỳ độ ẩm-đóng băng - Biên dạng nhiệt độ và độ ẩm

4.13  Thử nghiệm nhiệt ẩm (MQT 13)

4.13.1  Mục đích

Để xác định khả năng của môđun chịu được các ảnh hưởng do độ ẩm xâm nhập dài hạn.

4.13.2  Quy trình

Phải thực hiện thử nghiệm theo TCVN 7699-2-78 (IEC 60068-2-78) với các Điều Khoản dưới đây:

Độ khắc nghiệt:

Áp dụng các Điều kiện dưới đây.

Nhiệt độ thử nghiệm: (85 ± 2) °C

Độ ẩm tương đối: (85 ± 5) %

Thời gian thử nghiệm: () h

4.13.3  Phép đo kết thúc

Sau thời gian phục hồi từ 2 h đến 4 h ở (23 ± 5) °C và độ ẩm tương đối thấp hơn 75 % trong Điều kiện mạch hở, lặp lại các phép thử MQT 01 và MQT 15.

4.13.4  Yêu cầu

a) Không có bằng chứng về các khuyết chính nhìn thấy được, như xác định trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

b) Dòng rò ướt phải đáp ứng cùng các yêu cầu như đối với phép đo ban đầu.

4.14  Thử nghiệm độ bền chắc của đầu nối (MQT 14)

4.14.1  Mục đích

Để xác định rằng các đầu nối, việc gắn các đầu nối và việc gắn cáp vào thân của môđun chịu được các ứng suất có nhiều khả năng đặt vào trong quá trình lắp ráp hoặc thao tác dịch chuyển bình thường. Thử nghiệm ở 4.14.2 (MQT 14.1) và 4.14.3 (MQT 14.2) được thực hiện trong trình tự C sau MQT 12 như được nêu trong chu trình thử nghiệm ở TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

4.14.2  Giữ hộp kết nối trên bề mặt lắp (MQT 14.1)

4.14.2.1  Thiết bị thử nghiệm

Phương tiện để đặt lực 40 N vào tâm của đối tượng thử nghiệm. Ngăn không cho mômen xoắn đặt vào hộp kết nối.

Gắn các phương tiện để đặt lực vào hộp kết nối không được ảnh hưởng đến chức năng của nó.

4.14.2.2  Quy trình

Thử nghiệm phải được thực hiện từ 2 h đến 4 h sau khi hoàn thành MQT 12.

Lực 40 N phải được đặt đều trong (10 ± 1) s (theo IEC 60068-2-21) theo từng hướng song song với bề mặt lắp song song với các gờ môđun, theo các bước 90°.

Lực 40 N phải được đặt đều trong (10 ± 1) s, không giật, theo hướng vuông góc với bề mặt lắp.

Lực kéo phải được đặt tại điểm giữa của hộp.

4.14.2.3  Phép đo kết thúc

Lặp lại các thử nghiệm MQT 01 và MQT 15.

4.14.2.4  Yêu cầu

Trong quá trình thử nghiệm, không được có sự dịch chuyển của các hộp kết nối tại bề mặt lắp làm giảm đặc tính cách ly.

a) Không có bằng chứng về các khuyết chính nhìn thấy được, như xác định trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

b) Dòng rò ướt phải đáp ứng cùng các yêu cầu như đối với phép đo ban đầu.

4.14.3  Kiểm tra cơ cấu chặn dây (MQT 14.2)

4.14.3.1  Quy định chung

Thử nghiệm này có thể được bỏ qua nếu hộp kết nối phù hợp với IEC 62790.

4.14.3.2  Quy trình và thiết bị thử nghiệm

4.14.3.2.1  Hộp kết nối dùng cho cáp được quy định bởi nhà sản xuất

Đối với các hộp kết nối dùng cho cáp được quy định bởi nhà sản xuất, các phép thử phải được thực hiện với cáp do nhà sản xuất cung cấp.

a) Thử nghiệm kéo

Cáp chưa mang tải phải được đánh dấu sao cho bất kỳ dịch chuyển tương đối nào so với gioăng có thể phát hiện được dễ dàng.

Cáp được kéo trong thời gian 1 s, thực hiện 50 lần mà không giật theo chiều của trục với lực liên quan như quy định ở Bảng 1. Xem Hình 11.

Tại thời điểm kết thúc thử nghiệm kéo, loại bỏ lực khỏi trục thử nghiệm. Sau đó, đo độ dịch chuyển của cáp tại lối ra hộp kết nối.

b) Thử nghiệm xoắn

Sau thử nghiệm kéo, mẫu phải được lắp trong thiết bị thử nghiệm để thử xoắn. Xem Hình 12.

Cáp chưa mang tải phải được đánh dấu sao cho bất kỳ sự xoắn tương đối nào so với gioăng có thể phát hiện được dễ dàng rồi sau đó đặt mômen xoắn như quy định ở Bảng 2 trong 1 min.

Trong quá trình thử nghiệm, sự xoắn trong gioăng cáp hoặc cơ cấu chặn dây khác không được vượt quá 45°. Cáp phải được giữ đúng vị trí bằng cơ cấu chặn dây.

Bảng 1 - Lực kéo dùng cho thử nghiệm cơ cấu chặn dây

Bảng 2 - Giá trị dùng cho thử nghiệm xoắn

CHÚ THÍCH : Dùng cho bố trí thử nghiệm môđun phụ thuộc vào kết cấu môđun.

Hình 11 - Bố trí điển hình dùng cho thử nghiệm kéo cơ cấu chặn dây để thử nghiệm thành phần

Hình 12 - Bố trí điển hình dùng cho thử nghiệm xoắn

4.14.3.2.2  Hộp kết nối được thiết kế để dùng cho cáp thông dụng

Một trục thử nghiệm tương ứng với giá trị nhỏ nhất của dải chặn gioăng cáp như quy định bởi nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp, có chiều dày vỏ bọc như quy định ở Bảng 1 phải được cố định vào mẫu.

Trục thử nghiệm chưa mang tải phải được đánh dấu sao cho bất kỳ sự xoắn tương đối nào so với gioăng có thể phát hiện được dễ dàng.

Trục này được kéo trong thời gian 1 s, thực hiện 50 lần mà không giật theo chiều của trục với lực liên quan như quy định ở Bảng 1. Xem Hình 11.

Tại thời điểm kết thúc thử nghiệm kéo, loại bỏ lực khỏi trục quấn thử nghiệm. Sau đó, đo độ dịch chuyển của cáp tại lối ra hộp kết nối.

Trừ khi có quy định khác, trục thử nghiệm phải gồm có một thanh kim loại với vỏ bọc đàn hồi có độ cứng 70 Shore D ± 10 điểm theo ISO 868 và có chiều dày vỏ bọc như quy định trong Bảng 1 hoặc Bảng 2. Trục thử nghiệm hoàn chỉnh phải có dung sai ± 0,2 mm đối với trục quấn có đường kính đến và bằng 16 mm và ± 0,3 mm đối với trục quấn có đường kính lớn hơn 16 mm. Hình dạng phải tròn hoặc biên dạng mô phỏng kích thước ngoài của cáp như quy định bởi nhà chế tạo hoặc nhà cung cấp.

Sau thử nghiệm kéo, mẫu phải được lắp trong thiết bị thử để thử nghiệm mômen xoắn. Xem Hình 12.

Cáp chưa mang tải phải được đánh dấu sao cho bất kỳ sự xoắn tương đối nào so với gioăng có thể phát hiện được dễ dàng rồi sau đó đặt mômen xoắn như quy định ở Bảng 2 trong 1 min.

Trong quá trình thử nghiệm, độ xoắn trong gioăng cáp hoặc cơ cấu chặn dây khác không được vượt quá 45°. Cáp phải được giữ đúng vị trí bằng cơ cấu chặn dây.

Thử nhiệm xoắn phải được thực hiện bằng cách sử dụng trục thử nghiệm tương đương với giá trị lớn nhất của dải chặn dây của gioăng cáp như quy định bởi nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp, có mômen xoắn dùng cho đường kính lớn nhất của cáp như quy định ở Bảng 2.

4.14.3.3  Phép đo kết thúc

Lặp lại các thử nghiệm MQT 01, MQT 03 và MQT 15.

4.14.3.4  Yêu cầu

a) Không có bằng chứng về các khuyết tật chính nhìn thấy được, như xác định trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

b) Thử nghiệm cách điện phải đáp ứng cùng các yêu cầu như đối với phép đo ban đầu.

c) Dòng điện rò ướt phải đáp ứng cùng các yêu cầu như đối với phép đo ban đầu.

d) Dịch chuyển của cáp tại đầu ra của hộp kết nối không được vượt quá 2 mm.

4.15  Thử nghiệm dòng điện rò ướt (MQT 15)

4.15.1  Mục đích

Để đánh giá cách điện của môđun trong Điều kiện làm việc ướt và chứng tỏ rằng ẩm do mưa, sương hoặc tuyết tan không vào các bộ phận làm việc của mạch môđun có thể gây ăn mòn, sự cố chạm đất hoặc mất an toàn.

4.15.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Một máng hoặc một bể nông có kích thước đủ để cho phép môđun có khung được đặt trong dung dịch ở tư thế phẳng, nằm ngang. Máng này có chứa một dung dịch nước/chất làm ướt đủ để làm ướt các bề mặt của môđun cần thử nghiệm và đáp ứng các yêu cầu dưới đây.

Điện trở suất: 3 500 Ω/cm hoặc nhỏ hơn

Nhiệt độ dung dịch : (22 ± 2) °C

Độ sâu của dung dịch phải đủ để bao phủ tất cả các bề mặt ngoại trừ hộp kết nối không được thiết kế để ngâm.

b) Thiết bị phun có chứa cùng dung dịch, nếu toàn bộ hộp kết nối không bị chìm.

c) Nguồn điện áp một chiều, có giới hạn dòng điện, có khả năng đặt điện áp 500 V hoặc điện áp hệ thống danh định cao nhất của môđun, chọn giá trị nào lớn hơn.

d) Dụng cụ đo điện trở cách điện.

4.15.3  Quy trình

Tất cả các dây nối phải là đại diện của hệ thống đi dây khuyến cáo và phải có các phòng ngừa để đảm bảo rằng dòng điện rò không bắt nguồn từ dây dẫn thiết bị gần với môđun.

a) Ngâm môđun trong bể dung dịch yêu cầu đến độ sâu đủ để bao phủ tất cả các bề mặt ngoại trừ hộp kết nối không được thiết kế để ngâm. Nếu không ngâm thì các đầu vào cáp phải được phun tràn dung dịch. Nếu mô đun được cung cấp bộ nối ghép đôi thì cần phun bộ nối này trong quá trình thử nghiệm.

b) Nối các đầu nối ra ngắn mạch của môđun đến cực dương của thiết bị thử nghiệm. Kết nối dung dịch chất lỏng thử nghiệm với cực âm của thiết bị thử nghiệm bằng dây dẫn kim loại thích hợp.

Một số công nghệ môđun có thể nhạy với sự phân cực tĩnh nếu môđun này được giữ ở điện áp dương so với khung. Trong trường hợp này, phải kết nối máy thử nghiệm theo cách ngược lại. Nếu có thể, nhà sản xuất phải cung cấp thông tin về độ nhạy đối với phân cực tĩnh.

c) Điện áp đặt bởi thiết bị thử nghiệm được tăng với tốc độ không quá 500 V/s lên 500 V hoặc điện áp hệ thống tối đa cho môđun, chọn giá trị nào lớn hơn. Duy trì điện áp ở mức này trong 2 min. Sau đó, xác định điện trở cách điện.

d) Giảm điện áp đặt về “không” và nối tắt các đầu nối của thiết bị thử nghiệm để phóng điện áp sinh ra trên môđun.

e) Đảm bảo rằng dung dịch được sử dụng đã được rửa sạch khỏi môđun trước khi tiếp tục thử nghiệm.

4.15.4  Yêu cầu

Đối với các môđun có diện tích dưới 0,1 m², điện trở cách điện không được nhỏ hơn 400 MΩ.

Đối với các môđun có diện tích lớn hơn 0,1 m², điện trở cách điện đo được nhân với diện tích môđun không được nhỏ hơn 40 MΩ·m².

4.16  Thử nghiệm tải cơ tĩnh (MQT 16)

4.16.1  Mục đích

Mục đích của thử nghiệm này là xác định khả năng chịu tải tĩnh tối thiểu.

Có thể cần áp dụng các yêu cầu bổ sung đối với vùng khí hậu và hệ thống lắp đặt nhất định.

MQT 16 kiểm tra xác nhận các tải thử nghiệm tối thiểu. Để xác định tải thiết kế tối thiểu có thể có, ví dụ bằng cách thử nghiệm đến khi hỏng một cấu trúc thì không phải là một phần của tiêu chuẩn này. Tải thiết kế tối thiểu yêu cầu phụ thuộc vào cấu trúc, tiêu chuẩn áp dụng và vị trí/khí hậu và có thể yêu cầu tỷ lệ lấy mẫu và các yếu tố an toàn khác g_m cao hơn.

MQT 16 kiểm tra xác nhận tải thiết kế do nhà sản xuất quy định. Tải thử nghiệm được xác định là:

Tải thử nghiệm = g_m x tải thiết kế,

trong đó g_m > 1,5. Tải thiết kế tối thiểu yêu cầu theo tiêu chuẩn này là 1 600 Pa dẫn đến tải thử nghiệm tối thiểu là 2 400 Pa.

Nhà sản xuất có thể quy định (các) tải thiết kế cao hơn theo chiều dương (từ trên xuống) và chiều âm (từ dưới lên) và cũng kể cả g_m cao hơn cho các ứng dụng nhất định. (Các) Tải thiết kế và g_m được quy định trong tài liệu của nhà sản xuất cho từng phương pháp lắp.

VÍ DỤ: Nhà sản xuất quy định các tải thiết kế sau: chiều dương 3 600 Pa và chiều âm 2 400 Pa với g_m = 1,5. Trình tự thử nghiệm gồm 3 chu kỳ mỗi chu kỳ thực hiện với tải theo chiều dương 5 400 Pa và chiều âm 3 600 Pa.

Từng môđun thử nghiệm MQT 16 phải được thử nghiệm sơ bộ theo trình tự E trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

CHÚ THÍCH: Thử nghiệm này không bao gồm thử nghiệm tải tuyết không đồng nhất. Tiêu chuẩn cho loại tải này đang được xây dựng (IEC 62938).

4.16.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Một đế thử nghiệm cứng vững cho phép lắp mặt trước của các môđun hướng lên hoặc hướng xuống. Đế thử nghiệm cho phép các môđun lệch tự do trong quá trình đặt tải trong phạm vi các hạn chế theo phương pháp lắp đặt mô tả bởi nhà sản xuất.

b) Dụng cụ giám sát sự liên tục về điện của môđun trong quá trình thử nghiệm.

c) Vật nặng hoặc thiết bị áp lực thích hợp cho phép tải được đặt từ từ và đồng đều.

d) Điều kiện môi trường để thực hiện các phép thử là (25 ± 5) °C.

CHÚ THÍCH: Vì hầu hết các chất kết dính sẽ làm việc kém hơn trong Điều kiện nhiệt độ cao nên nhiệt độ phòng được coi là Điều kiện tốt nhất để thử nghiệm.

4.16.3  Quy trình

a) Trang bị cho môđun sao cho tính liên tục về điện của mạch nội bộ có thể được theo dõi liên tục trong quá trình thử nghiệm.

b) Lắp môđun vào kết cấu cứng vững theo phương pháp được nhà sản xuất quy định bao gồm phương tiện lắp (kẹp và bất kỳ loại phương tiện xiết nào) và các thanh đỡ bên dưới. Nếu có nhiều phương pháp khác nhau thì từng phương pháp lắp đặt cần được đánh giá riêng. Đối với tất cả các phương pháp lắp, lắp môđun theo cách mà Khoảng cách giữa các điểm cố định là trường hợp xấu nhất, thường là Khoảng cách lớn nhất. Để các môđun ở trạng thái cân bằng trong ít nhất 2 h sau MQT 13 trước khi đặt tải.

c) Trên mặt trước, đặt tải thử nghiệm một cách từ từ và đều. Độ đồng đều của tải cần tốt hơn ± 5 % trên môđun cần thử nghiệm. Duy trì tải này trong 1 h.

CHÚ THÍCH: Có thể đặt tải thử nghiệm bằng khí nén hoặc bằng các vật nặng bao phủ toàn bộ bề mặt.

d) Áp dụng cùng một quy trình như ở bước c) lên mặt sau của môđun hoặc như tải nâng lên mặt trước.

e) Lặp lại các bước c) và d) cho tổng cộng ba chu kỳ.

4.16.4  Phép đo kết thúc

Lặp lại các thử nghiệm MQT 01 và MQT 15.

4.16.5  Yêu cầu

a) Không có sự cố hở mạch gián đoạn trong quá trình thử nghiệm.

b) Không có bằng chứng về các khuyết tật chính nhìn thấy được, như xác định trong TCVN 6781-1 (IEC 61215-1).

c) Dòng điện rò ướt phải đáp ứng cùng các yêu cầu như đối với phép đo ban đầu.

4.17  Thử nghiệm mưa đá (MQT 17)

4.17.1  Mục đích

Để kiểm tra xác nhận môđun có khả năng chịu được ảnh hưởng của mưa đá.

4.17.2  Thiết bị thử nghiệm

a) Khuôn bằng vật liệu thích hợp để đúc các bi đá hình cầu có đường kính theo yêu cầu. Yêu cầu tối thiểu là đường kính 25 mm. Có thể yêu cầu thử nghiệm đối với các vị trí mưa đá lớn hơn như được liệt kê trong Bảng 3. Báo cáo thử nghiệm cần chỉ ra đường kính bi đá và vận tốc thử nghiệm được sử dụng cho thử nghiệm mưa đá.

b) Tủ đông được khống chế ở (-10 ± 5) °C.

c) Thùng bảo quản để chứa các viên bi đá ở nhiệt độ (-4 ± 2) °C

d) Máy bắn có khả năng đẩy viên bi đá với vận tốc quy định ± 5 % để đập vào môđun tại vị trí va chạm quy định. Tuyến của viên bi đá từ máy bắn đến môđun có thể nằm ngang, thẳng đứng hoặc ở bất kỳ góc trung gian nào, miễn là thỏa mãn các yêu cầu thử nghiệm.

e) Một giá đỡ cứng vững để đỡ môđun thử nghiệm theo phương pháp được nhà sản xuất quy định, với bề mặt va đập vuông góc với tuyến của viên bi đá bắn ra.

f) Cân để xác định khối lượng của viên bi đá với độ chính xác ± 2 %.

g) Dụng cụ để đo vận tốc của viên bi đá với độ chính xác ± 2 %. Cảm biến vận tốc phải được đặt cách bề mặt môđun thử nghiệm không quá 1 m.

Vi dụ, Hình 13 thể hiện sơ đồ một dạng thiết bị thử nghiệm thích hợp bao gồm một máy bắn khí nén nằm ngang, một môđun lắp thẳng đứng và một đồng hồ đo vận tốc đo bằng điện tử thời gian cần để viên bi đá đi qua một Khoảng cách giữa hai chùm tia sáng. Đây chỉ là một ví dụ vì các dạng thiết bị thử nghiệm khác bao gồm súng cao su và máy thử nghiệm truyền động kiểu lò xo cũng được sử dụng thành công.

Hình 13 - Thiết bị thử nghiệm mưa đá

Bảng 3 - Khối lượng bi đá và vận tốc thử nghiệm