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(hù)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(dá)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(jī)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(fù)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(bǔ)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(dá)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(dá)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(bǔ)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(fù)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(fù)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(fù)載端，模似負(fù)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(fù)載；將電壓回調(diào)至恢復(fù)點，控制器應(yīng)能再次接通負(fù)載。
如果是帶欠壓鎖定功能的控制器，當(dāng)直流輸入電壓達(dá)到欠壓恢復(fù)點之上，控制器復(fù)位后應(yīng)能
接通負(fù)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(fù)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(hù)功能
4．10．1負(fù)載短路保護(hù)
檢查控制器的輸出回路是否有短路保護(hù)電路?？刂破鲬?yīng)能夠承受任何負(fù)載短路的電路保
護(hù)。
4．10．2內(nèi)部短路保護(hù)
檢查控制器的輸入回路是否有短路保護(hù)電路?？刂破鲬?yīng)能夠承受內(nèi)部短路的電路保護(hù)。
4．10．3反向放電保護(hù)
測試電路如圖5。將電流表加在太陽能電池組件的正、負(fù)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(hù)正常。
4．10．4極性反接保護(hù)
將控制器的輸入端正負(fù)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(hù)正常。
4．10．5雷擊保護(hù)
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(hù)。
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(dá)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(jìn)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(jìn)行。產(chǎn)品無包裝。試驗溫度為（-5±3）
℃，通電加額定負(fù)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(jìn)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(jìn)行。產(chǎn)品無包裝。試驗溫度為（40±2）
℃，通電加額定負(fù)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(jìn)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
一、GB/T 19064-2003中控制器、逆變器技術(shù)條件編制說明
◆標(biāo)準(zhǔn)項目的起源
1998年由國家經(jīng)貿(mào)委與世界銀行合作開展的環(huán)境（GEF）/世界銀行中國可在生能源商業(yè)化發(fā)展促進(jìn)項目—光伏市場開發(fā)子項；
◆計劃：在我國西部地區(qū)推廣10兆峰瓦太陽能戶用光伏電源系統(tǒng)（約30～50萬套）
◆ 目的：促進(jìn)光伏及風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)潛在市場的開發(fā)，為進(jìn)一步商業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
為保證項目實施的技術(shù)水平與質(zhì)量，國家經(jīng)貿(mào)委可在生能源項目辦
按世行環(huán)境基金組織的要求，組織中外專家并經(jīng)科研、生產(chǎn)及檢測等單位的調(diào)研和征求意見，1999年5月制訂出“太陽能戶用光伏電源系統(tǒng)和風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)條件”。
◆依據(jù)： 技術(shù)條件中的控制器、逆變器指標(biāo)要求，是依據(jù)世行專家提供的產(chǎn)品技術(shù)要求及其他國家標(biāo)準(zhǔn)而編制的。
三、GB/T 19064-2003中逆變器的主要技術(shù)要求與實際檢驗中的質(zhì)量
1.輸出頻率
◆逆變器的輸出頻率應(yīng)具有穩(wěn)定性。
◆本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的輸出頻率應(yīng)在49Hz到51Hz之間。
◆產(chǎn)品實際檢測情況：
實際檢測中發(fā)現(xiàn)，有的直流/交流逆變器輸出頻率漂移比較大，開機(jī)時輸出頻率在50Hz左右， 工作一段時間或環(huán)境溫度變化以后，輸出頻率上升到57 Hz，甚至60 Hz以上， 主要原因：
a.選用的元器件參數(shù)離散性較大；
b.選用的元器件參數(shù)溫度漂移較大。
c.缺乏穩(wěn)頻措施等原因造成的。
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(dá)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(yùn)行的可靠性，縮短了產(chǎn)品的壽命。
其主要原因:
--設(shè)計功率余量不足。
3、效率
◆為了提高能源的利用率，逆變器的效率應(yīng)達(dá)到一定的要求。產(chǎn)品實際檢測情況：
目前小容量的產(chǎn)品（300VA）的效率都不高，長期工作損耗大、易過熱，達(dá)到溫度保護(hù)點就會自動關(guān)機(jī)，降低了系統(tǒng)的可靠性。
其原因：設(shè)計功率沒有充分的余量。
◆標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了逆變器的輸出功率大于等于額定功率的75%時，效率應(yīng)大于等于80%。
◆
*目前小容量的逆變器大部分都是方波輸出，則輸出電壓值偏差
較大：
--由于生產(chǎn)企業(yè)對交流電壓有效值和真有效值沒有加以區(qū)分，
--或用有效值電壓表測量逆變器的方撥波電壓導(dǎo)放輸出電壓的
值的較大偏差。
4、標(biāo)準(zhǔn)中的不足點
◆標(biāo)準(zhǔn)中缺少對控制器和逆變器一體化的要求，這對一體化的產(chǎn)品測試造成一定難度，因為控制器和逆變器一體化后，原控制器的輸出指標(biāo)和逆變器的輸入指標(biāo)均無法測試到。
◆對于村鎮(zhèn)用光伏電源系統(tǒng)，蓄電池組是系統(tǒng)的重要組成部分，也是薄弱環(huán)節(jié)，但目前控制器對蓄電池組的管理功能不強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)中亦未做相應(yīng)規(guī)定，這就很難保證電池的安全可靠的使用。系統(tǒng)中電池數(shù)量較大，一旦有一、兩只電池出現(xiàn)故障就會影響整組電池，所以應(yīng)對組中的每只電池進(jìn)行監(jiān)測
