Dimensions / Weight
W | H | D | |
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Dimensions | 214 mm (8.43 inch) | 81 mm (3.19 inch) | 340 mm (13.39 inch) |
TOS7210S
TOS7210S
$2.880,00 (税込:$3.168,00)
- 可在 50Vdc-2000Vdc(分辨率 1V)范围内实施设定
- 可通过面板侧的开关即时切换施加电压极性
- 输出端子与接地电位间为浮地状态。只测量通过测量点间的电流
- 可对电流测量值或电阻测量值进行切换显示
- 产品介绍
- PID测试的相关资料(出典 :产业技术综合研究所)
- 规格和外形尺寸图
- 选件
- 下载
什么是 PID现象?
PID 现象是指太阳能电池与边框长期被施以高电压,电池发电量显著降低的现象。目前认为所施加的电压越高并且越是在高温、高湿的 环境下劣化现象越严重。如晶体硅太阳能电池模块的输出电压即使只有数十 V,一旦直接连接的片数增加,串内的电位差将变得非常 高。一方面,PCS(Power Conditioning System)作为交流电源与系统相连 , 使接地形态发生变化。输入端采用浮接(一侧电极不能接地 线)的无变压器方式近年也有所增加。这种情况下电池和地线间将发生高电位差。晶体硅太阳能电池模块中,相对于边框(接地线)负极电位高的电池容易发生 PID 现象。(请参照图 1) 目前,日本国内以 Max 600V、欧洲以 max 1000V 的系统电压运行太阳能电池模块,但是目前出现了提高 Max 系统电压以削减企业用大规模太阳能发电系统的串数、PCS 总数,提高发电效率的趋势。
图 2 模拟了晶体硅太阳能电池模块处于高电位差的状况。 边框为正极电位、模块电路处于负极高电位的状况。晶体硅太阳能电池模块的PID现象被认为是白板强化玻璃内的钠离子向单元侧移动,从而引起劣化。(薄膜类太阳能电池模块也被确认出现 PID 现象,但是发生劣化的机制与晶体硅太阳能电池模块不同。)现在,各种研究机构正在通过研究、试验查找 PID 现象的原因。
特点
可任意设定输出电压
可将对测试物施加的测试电压设定在 50Vdc-2000Vdc(分辨率1V)的范围内。 假设太阳光发电系统的电压在1000V以上,可对其进行评估。此外, 在电气 · 电子部件、电气 · 电子设备的绝缘电阻测试中, 也可对应JIS C 1302: 1994所规定的电压范围以外的测试。 在50V-1000V范围内, 输出特性以JIS C 1302: 1994为基准。
建立输出端的浮地
输出端子与接地电位间为浮地状态。*1此外,使用屏蔽电缆作为输出电缆。 这样就可以不测量被测试物与大地间的电流, 只测量测试点间的电流, 就可确保评估测试的高敏感度和精确性。
*1:设定为正极的端子的对地电压(±1000Vdc) 设定为负极的端子的对地电压(+1000Vdc及-3000Vdc)
极性切换功能
可通过主机面板的开关轻松切换输出极性。 PID现象是一种可逆现象,施加负偏压电压可能会恢复。 极性切换是一项不需要对被检品实施配线变更的便利功能。 此外,通过RS232C接口可实施由外部控制的切换。
模拟输出端子
在电阻显示模式中,基于对数压缩将对应电阻测量值的电压输出限制在0V-4V之间。 在电流显示模式中,对应电流测量值及测量量程(4个量程)按线性标度输出。 使用数据记录器等外部记录设备可对被测试物的变化、劣化状况进行解析。
外形尺寸图(mm)
PID测试的相关资料
(出典 :产业技术综合研究所)
关于 PID现象的测试
独立行政法人产业技术综合研究所太阳能发电工学研究中心(以下简称“产综研”)于 2011 年 4 月成立的“第 II 期高信赖性太阳能电池模块的开发 / 评估协会”,作为合作研究项目实施了再现 PID 现象的实验。作为需要的测试设备,菊水电子开发了 TOS7210S。
单电池结构模块的制作
单电池测试模块是用 6 英寸多晶硅电池、超白钢化玻璃、 乙烯乙酸乙烯酯(封装材料)、背板层压而成的单电池结构模块。
太阳能电池模块所使用的构件
- 电池基板:6 inch 多晶硅电池
- 受光面玻璃:超白钢化玻璃
- 封装材料 :乙烯乙酸乙烯酯(EVA)
- 背板:由 PVF / PET / PVF 构成背板
测试方法
在受光面玻璃上张贴铝板,设置在恒温槽内,与 PID 绝缘测试仪连接。
模块温度保持在 85°C,对 3 片单电池结构模块分别施加 -1000Vdc、-1500Vdc、-2000Vdc 的电压。
用太阳模拟器确认输出特性
可通过模块的初期(Pmax/F.F./Isc/Voc)特性和经时变化确认输出性能降低。
EL(Electro-Luminescence)通过电致发光确认劣化状况
太阳能电池模块一经受到外部施加的电压,接合面将再次结合并发光。正常部分发出的光均匀美丽,发生劣化的部分会有很多暗斑,直至最终无法发光。这种方法作为确认 PID 现象的有效手段而被采用。 此外,现确认 PID 现象为可逆性现象,经过一段时间后劣化减轻,甚至会恢复到初期状态。
确认因施加的电压不同造成的劣化程度
增加施加电压,模块的 Max 电力性能(Pmax)降低的比率出现上升。 此外从 EL 图像可以判断,相同测试时间内,施加电压增高,EL 图像的暗斑也随之增加。
通过施加逆电压进行的恢复测试 /结果
PID 现象为可逆性现象,测试结束后,通过放置或施加逆电压,有些模块的劣化情况会有所减轻,甚至恢复到接近初期状态。TOS7210S 可以很容易通过开关进行极性切换。 作业中不会出现与被检品连接的混乱问题。 Pmax 性能显著降低的模块(-99% 以上),即使长时间施加电压也未证明出现恢复。 与此相对,Pmax 性能降低为中等程度(-53% 〜 -71% 程度)的情况下,经过 0.5-2 小时后几乎完全恢复。 此外在不依赖施加电压的情况下也在自行恢复。
各种评估方法
现在(2014年7月)评估测试方法及判断基准尚未实现标准化。目前由各国的研究机构、测试所、模块生产商自行测试评估。
- 水封法 :在模块玻璃面上浸水并施加电压的方法
- 测试箱法 :在恒温槽内进行温度、湿度管理并施加电压的方法
- 铝膜法 :用铝箔覆盖玻璃或用铝板紧贴玻璃面后施加电压的方法
各种测试方法会造成优劣、温度 / 湿度差、测试时间等的差异,目前朝向标准化正进行反复测试验证。 国际标准 IEC 正在策划制定针对 PID 现象的测试方法。