1,、概述
太陽能光伏電源系統(tǒng)用控制器主要用于在太陽能光伏電源系統(tǒng)起自動防止太陽能光伏
電源系統(tǒng)的貯能蓄電池組過充電和過放電,，以及承受逆變器和其他設(shè)備內(nèi)部短路保護的作
用,。
2、本檢驗方法依據(jù)
GB/T19064-2003家用太陽能光伏電源系統(tǒng)技術(shù)條件和試驗方法,。
3,、主要測試儀器和試驗設(shè)備
3．1．?dāng)?shù)字多用表：電壓、電流測量精度優(yōu)于0.5%,。
參考型號：HP公司的3457A和34401A,。
3．2．高低溫試驗箱：溫度精度優(yōu)于±2℃
參考型號：田葉井公司的MC-71。
3．2．高低溫潮熱試驗箱：溫度精度優(yōu)于±2℃,，相對濕度精度優(yōu)于±3%,。
參考型號：田葉井公司的PL-3G。
3．3．振動臺：一般普通的正弦振動臺都能達到要求,。
參考型號：日本振研的CV-300電磁振動臺,。
4．試驗方法：
4．1設(shè)備外觀與文件資料
4．1．1設(shè)備外觀
目測設(shè)備外觀及主要零、部件是否有損壞,，是否有受潮現(xiàn)象,，元器件是否有松動與丟失。
機殼表面鍍層是否牢固,，漆面應(yīng)勻稱,，無剝落、銹蝕及裂痕等現(xiàn)象,。各種開關(guān)是否便于操作,，
靈活可靠。
4．1．2商標(biāo)檢查
目測設(shè)備的標(biāo)簽內(nèi)容是否做到所有標(biāo)牌,、標(biāo)記,、文字符合要求，功能是否顯示清晰,、正
確,，是否標(biāo)明蓄電池和負載的連接點和極性。
4．1．3 文件資料
檢查設(shè)備的文件資料是否符合技術(shù)要求中的規(guī)定,。
4．2控制器調(diào)節(jié)點的設(shè)置
4．2．1根據(jù)產(chǎn)品規(guī)定的指標(biāo)范圍,，檢查在其電壓范圍內(nèi)工作點是否已經(jīng)根據(jù)蓄電池的特性
及地區(qū)環(huán)境設(shè)置好。
4．2．2 由于不同荷電狀態(tài)的蓄電池可以有不同的充電模式,，應(yīng)檢查其是否有不同的充電模
式,。
4．2．3檢查其是否具有溫度補償功能。
4．3．充滿斷開（HVD）和恢復(fù)功能型控制器（即開關(guān)型控制器）
開關(guān)型控制器具有輸入充滿斷開和恢復(fù)連接的功能,。對于接通/斷開式控制器,，設(shè)計標(biāo)
準(zhǔn)值為12V的蓄電池，其充滿斷開和恢復(fù)連接的電壓參考值如下：
4．3．1 起動型鉛酸蓄電池：充滿斷開HVD：15.0~15.2V，恢復(fù)13.7V,。
4．3．2固定型鉛酸蓄電池：充滿斷開HVD：14.8~15.0V,，恢復(fù)13.5V。
4．3．3密封型鉛酸蓄電池：充滿斷開HVD：14.1~14.5V,，恢復(fù)13.2V,。
測試電路如圖1。將直流電源接到蓄電池的輸入端子上,，模似蓄電池的電壓,。用電壓表
監(jiān)測直流電源的電壓，調(diào)節(jié)直流電源的電壓使其達到充滿斷開HVD 點（V1-2）,，控制器應(yīng)
當(dāng)能斷開充電回路,；降低電壓到恢復(fù)充電點，控制器應(yīng)能重新接通充電回路,。
4．4．脈寬調(diào)制型控制器
脈寬調(diào)制型控制器與開關(guān)型控制器的主要差別在充電回路沒有特定的恢復(fù)點,。對于標(biāo)準(zhǔn)
值為12V的蓄電池，其充滿電壓的參考值如下：
4．4．1 起動型鉛酸蓄電池：充滿斷開HVD：15.0~15.2V,。
4．4．2固定型鉛酸蓄電池：充滿斷開HVD：14.8~15.0V,。
4．4．3密封型鉛酸蓄電池：充滿斷開HVD：14.1~14.5V。
測試電路如圖2,。用直流穩(wěn)壓電源代替太陽能電池方陣通過控制器給蓄電池充電,。當(dāng)蓄
電池電壓接近充滿點時，充電電流逐漸變??；當(dāng)蓄電池電壓達到充滿值時，充電電流應(yīng)接近
于0,。當(dāng)蓄電池電壓由充滿點向下降時,，充電電流應(yīng)當(dāng)逐漸增大。
4．5．溫度補償
將溫度傳感器放入恒溫箱,，充滿斷開（HVD）點隨溫度的變化而有所改變,，可以畫出
一條曲線，其斜率應(yīng)符合溫度系數(shù)每節(jié)電池-3~7mV/℃ 的要求,。
4．6．欠壓斷開（LVD）和恢復(fù)功能
當(dāng)蓄電池的電壓降到過放點（1.80±0.5）V/只時控制器應(yīng)能自動切斷負載；當(dāng)蓄電池
電壓回升到充電恢復(fù)點（2.2~2.25）V/只時,，控制器應(yīng)能自動或手動恢復(fù)對負載的供電,。
測試電路如圖3。將直流穩(wěn)壓電源接到蓄電池的輸入端,，模似蓄電池的電壓,。將可變電
阻接到負載端，模似負載。將放電回路的電流調(diào)到額定值,，然后將直流電源的電壓調(diào)至欠壓
斷開LVD點,，控制器應(yīng)能自動斷開負載；將電壓回調(diào)至恢復(fù)點,，控制器應(yīng)能再次接通負載,。
如果是帶欠壓鎖定功能的控制器，當(dāng)直流輸入電壓達到欠壓恢復(fù)點之上,，控制器復(fù)位后應(yīng)能
接通負載,。
設(shè)定標(biāo)稱值為12V 的蓄電池，其欠壓斷開（LVD）和恢復(fù)電壓的參考值如下：
a） 欠壓斷開LVD：11.1～11.4V,；
b） 自動或手動恢復(fù)：13.2～13.5V,。
4．7．空載損耗（靜態(tài)電流）
測試電路如圖4。斷開PV輸入和負載輸出,，直流電源接在控制器的蓄電池的輸入端,，當(dāng)
發(fā)光二極管（LED）不工作時，用電流表測量控制器的輸入電流,，其值應(yīng)不超過其額定充電
電流的1%,。
4．8．控制器充、放電回路壓降
4．8．1調(diào)節(jié)控制器充電回路電流至額定值,，用電壓表測量控制器充電回路的電壓降,，其值
應(yīng)不超過系統(tǒng)額定電壓的5%。
4．8．2調(diào)節(jié)控制器放電回路電流至額定值,，用電壓表測量控制器充電回路的電壓降,，其值
應(yīng)不超過系統(tǒng)額定電壓的5%。
4．9．耐振動性
在頻率為10Hz~55Hz ,、振幅為0.35mm,、三軸向各振動30min 后，通電檢查設(shè)備應(yīng)能
正常工作,。
4．10．保護功能
4．10．1負載短路保護
檢查控制器的輸出回路是否有短路保護電路,。控制器應(yīng)能夠承受任何負載短路的電路保
護,。
4．10．2內(nèi)部短路保護
檢查控制器的輸入回路是否有短路保護電路,。控制器應(yīng)能夠承受內(nèi)部短路的電路保護,。
4．10．3反向放電保護
測試電路如圖5,。將電流表加在太陽能電池組件的正、負端子之間（相當(dāng)于將太陽能電
池組件端短路）,，調(diào)節(jié)接在蓄電池輸入端的直流穩(wěn)壓電源電壓,，檢查有無電流通過。如果沒
有電流，說明反向放電保護正常,。
4．10．4極性反接保護
將控制器的輸入端正負極反接到直流穩(wěn)壓電源的輸出端,，檢查控制器或直流穩(wěn)壓電源是
否損壞。如果沒有損壞,，說明極性反接保護正常,。
4．10．5雷擊保護
目測避雷器的類型和額定值是否能確保吸收預(yù)期的沖擊能量?？刂破鲬?yīng)能夠承受在多雷
區(qū)由于雷擊引起的擊穿的電路保護,。
4．11．耐沖擊電壓
將直流穩(wěn)壓電源加到控制器的太陽能電池輸入端，施加1.25 倍的標(biāo)稱電壓并持續(xù)1h 后,，
通電檢查控制器應(yīng)不損壞,。
4．12．耐沖擊電流
將直流穩(wěn)壓電源接在控制器的充電輸入端，可變電阻接在蓄電池端,，調(diào)節(jié)可變電阻使充
電回路電流達到標(biāo)稱電流的1.25倍并持續(xù)1h 后,，通電檢查控制器應(yīng)不損壞。
4．13．環(huán)境試驗
4．13．1低溫貯存試驗
試驗方法按GB/T2423.1-2001中“試驗A”進行,。產(chǎn)品無包裝,、不通電、不含蓄電池,。
試驗溫度為（-25±3）℃,，試驗持續(xù)時間為16h，在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下恢復(fù)2h 后 , 控制器應(yīng)
能正常工作,。
4．13．2低溫工作試驗
試驗方法按GB/T2423.1-2001 中“試驗A”進行,。產(chǎn)品無包裝。試驗溫度為（-5±3）
℃,，通電加額定負載并保持2h,，在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下恢復(fù)2h 后 , 控制器應(yīng)能正常工作。
4．13．3高溫貯存試驗
試驗方法按GB/T2423.2-2001中“試驗B”進行,。產(chǎn)品無包裝,、不通電。試驗溫度為（70
±2）℃,，試驗持續(xù)時間為2h,，在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下恢復(fù)2h 后 , 控制器應(yīng)能正常工作。
4．13．4高溫工作試驗
試驗方法按GB/T2423.2-2001中“試驗B”進行,。產(chǎn)品無包裝,。試驗溫度為（40±2）
℃，通電加額定負載并保持2h,，在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下恢復(fù)2h 后 , 控制器應(yīng)能正常工作,。
4．13．5恒定濕熱試驗
試驗方法按GB/T2423.9-2001 中“試驗Cb”進行。產(chǎn)品無包裝,、不通電,。試驗溫度為（40
±2）℃，相對濕度為（93±3）%,，試驗持續(xù)時間為48h,，試驗后取出樣品在正常環(huán)境下恢
復(fù)2h 后，控制器應(yīng)能正常工作,。
家用太陽能光伏電源系統(tǒng)-控制器,、逆變器的技術(shù)要求與質(zhì)量
二,、GB/T 19064-2003中控制器的主要技術(shù)要求與實際檢驗中的質(zhì)量
1.充滿斷開（HVD）和恢復(fù)功能
◆要求控制器具有輸入充滿斷開和恢復(fù)接連功能,。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的蓄電池值為：12V；則充滿斷開和恢復(fù)連接電壓參考值：
起動型鉛酸電池充滿斷開為：15.0～15.2V,；恢復(fù)連接為：13.7V,。固定型鉛酸電池充滿斷開為：14.8～15.0V；恢復(fù)連接為：13.7V,。密封型鉛酸電池充滿斷開為：14.1～14.5V,；恢復(fù)連接為：13.2V。注：脈寬調(diào)制和開關(guān)型的控制器主要在充電回路設(shè)計,、采用的技術(shù)與其不同,，故本標(biāo)準(zhǔn)中就沒有特定連接恢復(fù)值要求。標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)不足點及存在問題：
⑴充滿斷開和恢復(fù)連接都應(yīng)該有一定的電壓寬度,，則恢復(fù)連接只規(guī)定一點,，這會給電路設(shè)計、生產(chǎn)帶來一定的難度,；
⑵被檢產(chǎn)品指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)有一定的偏差,，其原因由二個方面：
a.用來做基準(zhǔn)電壓的器件造成和電壓比較器存在不穩(wěn)定或有較大的溫度漂移,。就會造成在不同的時間或不同環(huán)境溫度下測量充滿斷開電壓和恢復(fù)充電電壓值時存在較大的差異。產(chǎn)品出廠檢驗時所用的電壓表沒有經(jīng)過定期計量,，則有一定的誤差,，從而導(dǎo)致出廠前參數(shù)設(shè)定值也存在著相應(yīng)的誤差。溫度補償
◆ 考慮環(huán)境及電池的工作溫度特性,，控制器應(yīng)具備溫度補償功能：
--由于電池在充電過程中,，再化合反應(yīng)產(chǎn)生大量熱不易散出，就會導(dǎo)致電池溫升過高,，電解液干涸,，造成電池的熱失控。溫度補償功能主要是在不同的工作環(huán)境溫度下,，能夠?qū)π铍姵卦O(shè)置更為合理的充電電壓,，防止過充電或欠充電狀態(tài)而造成電池充放電容量過早下降甚至過早報廢。在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了溫度系數(shù)在-3～7mV/℃,。產(chǎn)品實際檢測情況：
目前送檢的控制器大部分不具備此功能,，無此功能的主要原因：
a.電路設(shè)計稍加復(fù)雜；
b.生產(chǎn)成本略有提高,。補償值的具體設(shè)定應(yīng)根據(jù)蓄電池生產(chǎn)廠商提供的參數(shù)來確定,；
補償值的設(shè)置是否合理是關(guān)系電池使用時間長短的重要因數(shù)。空載損耗（靜態(tài)電流）
◆為了降低控制器的損耗,，提高光伏電源的轉(zhuǎn)換效率,，控制器的靜態(tài)電流應(yīng)盡量低。在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了控制器zui大自身耗電不應(yīng)超過其額定充電電流的1%,。產(chǎn)品實際檢測情況：
靜態(tài)電流超出標(biāo)準(zhǔn)要求主要出現(xiàn)在30w/12V以下的光伏控制器,，造成此問題主要原因有以下二方面：
a.電路設(shè)計存在一定問題,尤其是在使用繼電器的電路中,應(yīng)避免控制器空載時繼電器處于驅(qū)動吸合狀態(tài),否則繼電器的驅(qū)動線圈將會消耗十幾毫安甚至幾十毫安的空載電流。設(shè)計時考慮：
⑴ 驅(qū)動電流較大的控制元件與電路工作之間的落輯關(guān)系,；
⑵ 各部分電路的偏置電流調(diào)節(jié)到能保證電路正常工作時zui小值,。電路中控制元器件的選擇與采購：
盡量選擇驅(qū)動電流小的控制元件，如：電壓驅(qū)動型的功率器件及CMOS電路等,，并注意這些元件的質(zhì)量,。、充,、放電回路壓降
◆為了降低控制器的損耗,，還應(yīng)對控制器充電或放電的電壓降提出要求。在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了控制器充電或放電的電壓降不應(yīng)超過系統(tǒng)額定電壓的5%,。產(chǎn)品實際檢測情況：
控制器的充放電回路壓降過大,，主要問題出現(xiàn)在額定電流較大的光伏控制器，其原因有以下二方面：
a.充放電回路中反向隔離器件的選擇不合理,，充放電電流較大時,，應(yīng)盡量選用正向壓降小的肖特基二極管做充電回路中的反向隔離保護,。電路板焊裝工藝存在一定問題：
⑴通過大電流的導(dǎo)線截面積不夠；
⑵電路板銅鉑線條較窄,；
⑶大電流焊接點存在不同程度虛焊現(xiàn)象,；
⑷蓄電池放電回路中的保險管（如選用劣質(zhì)管就產(chǎn)生較大壓降、卡座與電路板焊接不良同樣產(chǎn)生較大壓降）,。
b.
◆
◆
4
b.
◆
◆
3.
◆
◆
◆
--
2.
b
◆
◆ 2、帶載能力
◆要求逆變器在特定的輸出功率條件下能持續(xù)工作一定的時間,。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：
（1）輸入電壓與輸出功率為額定值,，逆變器應(yīng)連續(xù)可靠工作4h以上。（2）輸入電壓與輸出功率為額定值的125%,，逆變器應(yīng)連續(xù)可靠工
作1min以上,。（3）輸入電壓與輸出功率為額定值的150%，逆變器應(yīng)連續(xù)可靠工
作10s以上,。產(chǎn)品實際檢測情況：
500～1000VA的逆變器達不到標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品說明書要求,，影響了光伏電源系統(tǒng)實際運行的可靠性，縮短了產(chǎn)品的壽命,。其主要原因:
◆
◆
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