機械載荷測試模擬光伏組件在實際應用過程中抗風壓、抗沖擊能力

光伏組件的日益高功率化、組件尺寸增大成為趨勢，組件在工廠處理、運輸、安裝過程中會收到各種各樣的力，在戶外會受到風、雪、冰等重物的壓力，如果組件的強度達不到要求，在受到重物壓力情況下，組件形變過大，會導致出現電池片和主柵等脆弱部分失效現象。美能動態機械載荷測試儀被廣泛應用于光伏組件的結構設計和評估，通過使用機械應力以模擬實際情況下的外力作用，評估組件在自然環境條件下的抗風壓、抗沖擊能力以及結構的穩定性。

在全球光伏實驗室檢測通行的光伏組件性能及安全測試規范IEC標準中，對于機械載荷測試進行了詳細規定，例如IEC TS 62782用于評估光伏組件承受動態風壓的能力，以及IEC 61215中MQT16的機械載荷試驗。

光伏組件風載荷

光伏組件在實際使用過程中遭受大風天氣而損壞的情況并不少見，風載的作用雖然不如其他自然災害那樣強，但是風載荷作用頻繁且受外界環境和結構形式的影響不易確定，對光伏組件產生的危害要大得多。在光伏發電系統中，光伏組件是最先承受風載荷的，其占據了大部分的受力面積，之后再傳遞至基礎結構（地基、配重等）。

兩種不同的風載荷工況對組件產生了兩種不同的力

光伏組件冰雪載荷

冰雪在組件表面大量堆積時，會造成壓力。通過機械載荷測試評估光伏組件在遇到強降雪時，承受壓力的能力，從而更有效規避將組件產品應用在多降雪地區，進而造成積雪壓力引起的組件失效情況，如邊框彎折或斷裂、背玻不均勻性破裂、安裝系統部分或完全解體等。

兩種不同的冰雪載荷工況對組件產生了兩種不同的力

機械載荷測試光伏組件在進入實地使用之前，為了避免出現各種故障與失效情況，必須保證光伏組件的結構設計合理、材料選擇合理、生產工藝流程合理，且經歷一系列的氣候、光照、電氣和機械應力測試。

其中機械應力測試，包含靜態、動態機械載荷試驗，引出端強度試驗和冰雹撞擊試驗。

靜態機械載荷，IEC61215對其的要求為至少達到設計載荷的1.5倍，通過施加一定的載荷并測量組件的位移、應力等參數，可以確定組件最大承載能力，以及變形特性。這對于設計和選擇適合特定應用場景的光伏組件非常重要，以確保其在實際工作中能夠安全可靠地承受外部機械載荷。

所謂動態機械載荷，是指光伏組件在強風作用下，產生前后表面晃動，會使得組件承受正反方向交替加壓，從而加速材料疲勞，進而可能引發電池片和柵線等脆弱部分的失效現象。影響強度的關鍵因素有組件的尺寸、厚度、表面處理、框架穩定性、安裝方式和焊接點的機械可靠性。測試有助于評估組件的抗疲勞性能和材料的耐久性，提高產品質量水平。

現有標準中機械載荷試驗主要模擬組件承受靜態載荷的情況，考核組件在靜止不變的壓力下是否可靠。動態機械載荷比靜態機械載荷更加苛刻，更能夠客觀、全面的反映組件的真實可靠性，是制造商測量光伏組件抗風能力的絕佳工具。

未合格組件在動態機械載荷試驗前（左）后（右）EL圖像對比

美能動態機械載荷測試儀

美能動態機械載荷測試儀，兼具靜態機械載荷測試和動態機械載荷測試2套測試功能，測試光伏組件在經受風、雪、或覆冰等靜態、動態載荷的抗壓能力。采用動態持壓技術，模擬組件承受正反方向交替加壓試驗，加速組件材料疲勞，檢驗組件的真實可靠性。

• 載荷施加方式：氣缸帶動吸盤壓合吸；

• 可安裝多達84（12*7）個氣缸，每個氣缸單獨控制；

• 測試系統壓力，拉力，保持時間，循環測試，循環頻率，電流大小可以預先設定；

測試系統可記錄和存儲測試過程中的正向壓強，反向壓強，形變，溫度，循環次數，電流值。