具体实施方式

由背景技术可知，目前光伏组件热斑测试方法并不匹配实际使用的情形，具体参考表一，需要说明的是，下表是对不同规格的电池通过将光伏组件短路的测试方法进行光伏组件的热斑实验得到的热斑温度，且通过将光伏组件的待测电池片遮挡30%，并将光伏组件放入环境箱，保持环境箱的温度在50±5℃范围内，通过持续以1000KWh/m2的光照对光伏组件持续进行照射，表中的电池片切片可以代指在对电池片进行切割工艺的时候将电池片切割成几片电池片，单串电池片数可以代指一串电池串是由多少片电池片组成。

表一：不同版型组件短路测试室内热斑测试

由上表可以看出，将光伏组件短路连接时，存在部分光伏组件的热斑温度会超过200℃，然而200℃会超过大多数有机材料的极限耐受温度，这样就会导致光伏组件的有机材质背板等失效的问题，如此就会达不到原先进行热斑测试的目的，即无法通过热斑测试获取光伏组件的最高热斑温度进而对获取的热斑温度进行风险分析及相应的选材分析，从上表可见，通过将光伏组件短接的方式并不符合光伏组件的实际工作状态，且通过将光伏组件短接的方式获取的热斑温度太高，需要选择性能更优的胶膜、背板、焊带等才能承受这么高的温度，对于实际光伏组件产品的胶膜、背板、焊带等的选择参考意义并不大。

本申请实施例提供一种光伏组件热斑测试方法及光伏组件热斑测试测试装置，通过将光伏组件与逆变器相电连接，并通过检测正常工作状态下的光伏组件的热斑温度更匹配光伏组件的实际工作状态。

下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本申请提供的热斑测试方法包括：提供光伏组件，光伏组件包括N个电池片，N为大于1的正整数。

具体的，光伏组件可以由若干电池串组成，且每一电池串由若干电池片组成，通过控制电池片的总数可以控制光伏组件的总输出功率，可以理解的是，电池片的总数越大，对应的光伏组件的总输出功率可以越大。

本申请提供的光伏组件热斑测试方法还包括：进行选片处理，从N个电池片中选取M个电池片作为待测电池片，M小于N。

在一些实施例中，选片处理可以包括：将光伏组件暴露在预设光源下，以使光伏组件的初始温度与室温的偏差在第一预设阈值内，从而避免室温与光伏组件之间存在温度差，影响后续选片处理。

在一些实施例中，控制光伏组件的初始温度与室温的偏差在第一预设阈值内的方法可以包括：提供至少一个瞬态模拟器，以将光伏组件的初始温度调整至预设温度，预设温度与室温的偏差在第一预设阈值内；提供至少一个稳态模拟器，以使光伏组件的初始温度波动在第二预设阈值内，通过瞬态模拟器及稳态模拟器以将光伏组件暴露在10000W/m²的光源下。

具体地，通过瞬态模拟器调整光伏组件的温度接近室温，从而避免室温与光伏组件之间存在温度差，影响后续的选片处理；通过稳态模拟器将光伏组件的初始温度波动稳定在第二预设阈值内，从而控制在选片过程中的光伏组件的初始温度相对稳定，减小光伏组件的初始温度对选片处理的影响，从而提高后续选片处理所选择的待测电池片的可靠性。

在一些实施例中，室温可以为25℃，第一预设阈值可以是4℃，第二预设阈值可以是10℃，还可以根据实际的需求灵活设置第一预设阈值及第二预设阈值的大小。

在一些实施例中，选片处理还可以包括：依次遮挡每片电池片，并获取遮挡每一片电池片期间光伏组件的I-V特性曲线；基于I-V特性曲线，获取并联电阻最小的m片电池片作为待测电池片，m为小于等于M的正整数。

在一些实施例中，选片处理过程中可以将整个电池片进行遮挡，从而获取光伏组件的I-V特性曲线。

在一些实施例中，可以选择并联电阻最小的3片电池片作为待测电池片，后续通过分别对选出的3片待测电池片进行测试，通过3片电池片的测试结果可以减小实验的偶然性，从而增加实验数据的可靠性。

参考图1，图1是光伏组件不同电池片被完全遮挡时的I-V特性曲线，可以理解的是，并联电阻最小的电池片为图中拐点电流最高的电池片，因而并联电阻最小的电池片对应的热斑温度也就相对较高。

其中，电压为10V、电流超过2.5A的I-V特性曲线对应的是不对光伏组件进行遮挡时的曲线，其余I-V特性曲线分别是对不同电池片进行遮挡时绘制的I-V特性曲线，且遮挡电池片绘制的I-V特性曲线对应的第一个拐点A是遮挡电池片导致的，第二个拐点B是光伏组件旁路二极管开启导致的。

需要说明的是，光伏组件的I-V特性曲线的数量与电池片的数量相同，通过依次对每一电池片进行遮挡都可以得到一条光伏组件的I-V特性曲线。

在一些实施例中，获取的m片电池片中可以包括至少1片电池片位于光伏组件的边缘，可以理解的是，位于光伏组件边缘的电池片更容易出现被遮挡的情况，也就更容易出现热斑，故通过选择至少一片位于光伏组件边缘的电池片可以提高选片处理的全面性。

在一些实施例中，选片处理还可以包括：基于I-V特性曲线，获取并联电阻最大的一片电池片作为参比电池片，参比电池片用于与待测电池片作对比分析。

并联电阻最大的电池片即拐点电流最低的电池片，通过选择参比电池片可以提高选片的全面性，可以用于与待测电池片作对比分析。

在一些实施例中，光伏组件为双面组件，且部分电池片的至少部分面积由于安装光伏组件或者布置接线盒被固定遮挡。在这种情况下，选片处理还包括：选择至少一片部分面积被固定遮挡的电池片作为待测电池片。

可以理解的是，光伏组件还可能存在因为组件设计造成的部分永久性遮挡，例如光伏组件的支架，边框等导致部分电池片被永久性遮挡，故选择这部分被永久性遮挡的电池片作为待测电池片，可以提高选片处理的全面性。

本申请提供的光伏组件热斑测试方法还包括：对待测电池片分别进行不同遮挡比例的遮挡，测试获取最严苛遮挡比例，最严苛遮挡比例为测试的待测电池片的热斑温度最高时所对应的遮挡比例。

在一些实施例中，对待测电池片分别进行不同遮挡比例的遮挡，测试获取最严苛遮挡比例的步骤可以包括：提供逆变器，逆变器具有输入端及输出端，将逆变器的输入端与光伏组件电连接；提供测试用电器，并将测试用电器与逆变器的输出端电连接；将待测电池片的遮挡比例按照自100%遮挡依次以预设梯度递减并在逆变器运行状态下分别进行测试，若待测电池片出现热斑，则在不同遮挡比例时，分别记录热斑温度；选择热斑温度最高时的遮挡比例，作为待测电池片对应的最严苛遮挡比例。

可以理解的是，测试过程中保持逆变器与光伏组件的正常工作，通过光伏组件提供直流电给逆变器，并通过逆变器将直流电转换为日常用电的交流电并提供给测试用电器，可以通过检测测试用电器的运行状态进而判断逆变器与光伏组件是否正常运行，测试用电器可以根据实际测试情况选择不同的电器，在一些实施例中，还可以不提供测试用电器，仅需保证逆变器与光伏组件的正常运行即可。

将前述所选出的电池片按照自100%遮挡依次以预设梯度递减，若待测电池片出现热斑，则记录相对应的热斑温度，预设梯度可以根据实际需求进行调整，例如：依次以5%或者10%的梯度对遮挡比例进行递减，通过对比不同遮挡比例对应的热斑温度，选择待测电池片的最严苛遮挡比例。

可以理解的是，上述的最严苛遮挡比例是指对于同一电池片而言热斑温度最高时对应的遮挡比例，属于测试热斑过程中的常用术语，是相对测试过程中选用的遮挡比例中相对严苛的遮挡比例，并非绝对。

在一些实施例中，光伏组件为双面光伏组件，则相对两面的遮挡方式及遮挡比例需相同，可以理解的是，相对两面的遮挡方式及遮挡比例需相同是指通过对光伏组件的相对两面以相同的遮挡比例及相同的遮挡方式进行遮挡，通过控制变量的方式提高测试数据的可靠性。

在一些实施例中，在测试最严苛遮挡比例时，会使用稳态模拟器持续对光伏组件进行照射，以保证光伏组件的正常运行。

在一些实施例中，记录热斑温度前还包括：对待测电池片的温度进行判断，若待测电池片温度波动在10℃内，选择在第一预设时间内待测电池片温度的最高值作为待测电池片的热斑温度。

通过获取较为稳定的电池片温度进而选择电池片的遮挡比例，可以提高获取的最严苛遮挡比例的精确性。

在另一些实施例中，选择最严苛遮挡板比例还可以包括：设定一个预设时间，以设定的预设时间为10分钟为例，监测光伏组件以某一遮挡比例在开始工作后的10分钟内的温度最高值作为该遮挡比例的热斑温度，并通过对比不同遮挡比例在10分钟内的热斑温度，以选择热斑温度最高所对应的遮挡比例作为最严苛遮挡比例，通过设定预设时间可以减少获取最严苛遮挡比例的时间，从而减少进行整个光伏组件热斑测试方法所需的时间。

在一些实施例中，调整遮挡比例的方法可以采用不透明的盖板将光伏组件的电池片以不同遮挡比例依次遮盖，在其他实施例中，还可以采用其他的遮挡方式，仅需实现可调整电池片的遮挡比例即可。

在一些实施例中，选片处理通过接逆变器模拟正常使用所选出的电池片可能并不会出现热斑。此时可以将光伏组件短路连接，并将待测电池片的遮挡比例按照自100%遮挡依次以预设梯度递减，分别记录待测电池片在不同遮挡比例条件下的热斑温度，并选择热斑温度最高时的遮挡比例，作为待测电池片对应的最严苛遮挡比例。

具体的，通过将光伏组件短路连接，并分别以不同遮挡比例对电池片进行遮挡获取的电池片的温度更高，且更易出现热斑。因此，针对未出现热斑的电池片，通过将光伏组件短接的方式可以获得最严苛遮挡比例。

参考图2，图2是连接逆变器后的某一待测电池片以不同遮挡比例分别测试出热斑温度，其中当待测电池片以70%遮挡比例遮挡时温度在54.5~78℃之间，待测电池片以90%遮挡比例遮挡时温度在53.4~66.8℃之间，由图2可知，当待测电池片与逆变器相电连接时测试的热斑温度较低。

本申请提供的光伏组件热斑测试方法还包括：对待测电池片进行热斑实验，热斑实验包括：提供逆变器，且并将逆变器与光伏组件电连接，并按照各待测电池片对应的最严苛遮挡比例对待测电池片进行遮挡，获取逆变器运行状态下各待测电池片在预设时间内的温度最高值作为热斑温度。

在一些实施例中，选出待测电池片及最严苛遮挡比例后，将选出的待测电池片以最严苛遮挡比例遮挡，并在待测电池片未被遮挡处粘贴热电偶，热电偶可以检测待测电池片的热斑温度，热电偶可以紧贴在待测电池片未被遮挡处，从而可以避免发生由于热电偶与待测电池片之间存在空气，从而影响测试数据的准确性的问题。

在另一些实施例中，还可以采用其他方式检测待测电池片的温度，例如采用测温热像仪的方式，仅需实现可以精准测试待测电池片温度的目的即可。

在一些实施例中，在进行热斑测试的过程中，还需控制光源的强度及光伏电池的环境温度例如1000W/m²的光照强度等，在一些实施例中，可以将光伏组件放置在环境箱中，通过调整环境箱的温度以控制光伏组件的环境温度在合适的范围，例如控制环境箱的温度在35±5℃或者40±5℃，具体可以根据光伏组件的实际需求对环境箱的温度进行调整。

在一些实施例中，光伏组件为双面组件，则在进行热斑测试的过程中光照强度需满足国际标准IEC61215-1:2021中对双面组件的应力辐照度的要求。

在一些实施例中，获取各待测电池片对应的最高热斑温度的方法，可以包括：保持对待测电池片以最严苛遮挡比例以具有预设光照强度的光源持续照射至少1小时，直至待测电池片的热斑温度波动在10℃内，选择在第一预设时间内待测电池片的温度的最高值作为待测电池片的热斑温度。

可以理解的是，由于光伏组件在不停工作，且光伏组件不停的与外界进行热量交换，故光伏组件的温度在不停波动，通过持续照射至少1小时的方法使光伏组件的温度的波动趋于稳定，当光伏组件的温度的波动在10℃内时，视为光伏组件的温度相对稳定，此时开始持续记录光伏组件的温度，并选择在第一预设时间内的待测电池片温度的最高值作为待测电池片的热斑温度，通过记录相对稳定的光伏组件的温度可以提高记录数据的可靠性。

在一些实施例中，持续照射1小时后光伏组件的温度仍在不断升高，则可以将热斑测试的时间延长至3小时，以使光伏组件的温度的波动趋于稳定。

在一些实施例中，第一预设时间可以是5分钟、10分钟或者12分钟等，可以根据实际的需求对第一预设时间进行调整。

在一些实施例中，光伏组件由若干电池串组成，每一电池串包含若干电池片，待测电池片位于不同的电池串上，则可以同时对不同的电池串上的待测电池片进行遮挡测试，位于不同电池串上的待测电池片相互影响较小，为减少测试时间可以同时对不同电池串的待测电池片进行测试。

在一些实施例中，在进行热斑实验期间，至少还可以包括：对光伏组件进行外观检测、I-V测试、绝缘测试或者漏电流测试，以判断光伏组件是否满足测试条件；若光伏组件满足测试条件，则记录待测电池片的热斑温度；若光伏组件不满足测试条件，则终止热斑实验并记录待测电池片的当前的热斑温度及异常测试结果。

可以理解的是，在热斑实验期间，光伏组件需保证正常工作及自身的良好的工作性能，从而提高记录数据的可靠性。

需要说明的是，上述外观检测、I-V测试、绝缘测试或者漏电流测试需满足国际标准IEC 61215-1:2021文件中对光伏组件的测试要求。

在一些实施例中，可以通过监测模块检测光伏组件的I-V性能、绝缘性能或者漏电流性能等，且监测模块检测到异常会发出警报，以终止热斑实验，监测模块还可以用于检测逆变器是否处于正常工作状态，从而保证热斑实验的正常进行，监测模块还可以用于记录热斑测试过程中待测电池片的热斑温度。

参考图3，图3是对15组不同规格的光伏组件的测试汇总表图，其中L1为将光伏组件短路连接测试出的热斑温度，L2为将光伏组件与逆变器电连接测试出的热斑温度，可以看出当光伏组件与逆变器电连接测试出的热斑温度要远低于将光伏组件短路连接测试出的温度，且将光伏组件与逆变器电连接更匹配实际应用。

在一些实施例中，15组光伏组件可以按照光伏组件大小、型号及电池片的数量作为分组依据，例如第一组可以为尺寸158mm*158mm，离子注入类型为N型，电池片数量总数为78片；第二组可以为尺寸是158mm*158mm，离子注入类型为P型，电池片数量总数为78片；第三组可以为尺寸为163mm*163mm，离子注入类型为P型，电池片数量总数为78片等。

通过逆变器与光伏组件电连接并测试光伏组件热斑的方法可以更利于评测实际情况下光伏组件使用的有机材料的耐受性。

在一些实施例中，热斑测试在室内进行，受室内空间的影响，可以通过匹配1-2块光伏组件与逆变器电连接进行测试，通过调整光伏组件的数量及逆变器的选型，可以提高测试数据的可靠性。

参考图4，图4是一种光伏组件热斑测试方法的流程图，包括：提供光伏组件；选片处理；获取最严苛遮挡比例及光伏组件电连接逆变器并进行热斑测试，通过将光伏组件与逆变器电连接并获取逆变器运行状态下的热斑温度，从而可以在更匹配实际使用的情况下获取光伏组件的热斑情况。

本申请实施例通过对光伏组件进行选片处理以选择待测电池片，通过测试待测电池片以获取最严苛遮挡比例，并以最严苛遮挡比例对待测电池片进行遮挡，通过将光伏组件与待测电池片电连接并获取逆变器运行状态下的热斑温度，从而可以在更匹配实际使用的情况下获取光伏组件的热斑情况，且测试过程不会对光伏组件的性能造成影响，获取的热斑温度更具参考意义。

图5为一种光伏组件热斑测试装置的示意图，图6为温度检测装置与待测电池片连接示意图，参考图5及图6，本申请实施例还提供一种光伏组件热斑测试装置，包括：温度检测装置101，温度检测装置101用于检测待测电池片105的热斑温度；逆变器102，逆变器102用于在热斑实验期间与光伏组件104电连接；遮挡装置103，遮挡装置103用于对光伏组件104的待测电池片105进行不同遮挡比例的遮挡。

具体的，在一些实施例中，温度检测装置101可以包括：热电偶，热电偶与待测电池片105贴合，以测试待测电池片105的热斑温度。

在一些实施例中，光伏组件104包括相对的正面与背面，光伏组件104的正面可以为受光面，遮挡装置103可以位于光伏组件104的正面，并遮挡待测电池片105，温度检测装置101可以位于光伏组件104的背面，并在光伏组件104的背面与待测电池片105电连接。

通过将热电偶与待测电池片105贴合的方式可以减少空气对测试温度的影响，从而使得测试的热斑温度更精确。

温度检测装置101还可以是其他的可以检测温度的装置，仅需达到可以精确检测光伏组件热斑温度的目的即可。

在一些实施例中，逆变器102的功率可以大于等于光伏组件104总功率的10/13，可以理解的是，光伏组件104的总功率是各电池片功率之和，由于光伏组件104不会时时刻刻以最高负荷的功率运行，光伏组件104的总功率最多可以是逆变器102功率的1.3倍，相应的，逆变器102的功率规格最低可以是光伏组件104总功率的10/13。

在一些实施例中，为保证逆变器102的正常工作还将逆变器102与用电装置106电连接。

需要说明的是，本申请不对用电装置106做限制，仅需实现保证逆变器102的正常工作即可。

遮挡装置103可以是不透明盖板，通过调整不透明盖板覆盖的待测电池片105的面积调整待测电池片105的遮挡比例，从而获取光伏组件104的最高热斑温度。遮挡装置103还可以是其他不透明的装置，仅需实现可以阻挡光线照射至待测电池片105的目的即可。

在一些实施例中，光伏组件热斑测试装置还可以包括：稳态模拟器，稳态模拟器用于提供预设光照强度的光源。

通过稳态模拟器提供预设光照强度的光源可以实现光伏组件104的测试温度的相对稳定。

在一些实施例中，光伏组件热斑测试装置还可以包括：环境箱107，环境箱107用于承载光伏组件104，且在一些实施例中，可以在环境箱107的顶部放置稳态模拟器，以提供预设光照强度的光源。

在一些实施例中，光伏组件104热斑测试装置还可以包括：监测模块；监测模块与光伏组件104电连接，用于检测光伏组件104的温度及电学性能，监测模块还与温度检测装置101电连接，用于记录温度检测装置101检测到的待测电池片105的热斑温度。

监测模块可以是由测试仪、记录仪及监测仪组成，从而实现测量、记录及监测的功能，本申请不对监测模块进行限制，仅需达到测量、记录及监测的功能即可。

通过将监测模块与温度检测装置101电连接，从而可以在光伏组件104热斑测试过程中的温度最高且趋于稳定时开始记录，监测模块还可以检测光伏组件的电学性能，例如I-V性能、绝缘性能或者漏电流性能等，当监测模块检测到异常，则可以发出警报，以终止热斑实验，且在一些实施例中，监测模块还可以用于检测逆变器102是否处于正常工作状态，从而保证热斑实验的正常进行。

本申请实施例通过提供光伏组件热斑测试装置，通过将光伏组件104与逆变器102电连接状态，并控制逆变器102正常工作以模拟光伏组件104的正常使用，通过遮挡光伏组件104的待测电池片105可以获取光伏组件104的热斑温度，从而在更贴近实际应用的情形下获取光伏组件104的热斑温度，且在测试过程中不会对光伏组件104产生影响。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。