T/CPIA 0150-2025 光伏组件多角度冰雹冲击试验方法

　　XXXX

　　团 体 标 准

　　T/CP IA 0150—2025

　　光伏组件多角度冰雹冲击试验方法

　　Test method of multi-angle hail impact for PV modules

　　2025 - 11 - 15 发布 2025 - 11 - 30 实施

　　中国光伏行业协会 发 布

　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国光伏行业协会标准化技术委员会提出并归口。

　　本文件起草单位：国家太阳能光伏产品质量检验检测中心、嘉兴隆基光伏科技有限公司、东方日升新能源股份有限公司、正泰新能科技股份有限公司、上海晶澳太阳能光伏科技有限公司、浙江润海新能源有限公司、江苏慧仁新能源科技有限公司、泰州中来光电科技有限公司、宁夏国信检研科技有限公司。

　　本文件主要起草人：王美娟、刘斌、董理、刘亚锋、朱华、童锐、张光斗、邵峰、邓世爽、周春华、安超、蒋文博。

　　光伏组件多角度冰雹冲击试验方法

　　1 范围

　　本文件规定了光伏组件多角度冰雹冲击试验方法，包括试验设备、试验步骤和报告等。

　　本文件适用于光伏组件。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　IEC 61215-1:2021 地面用光伏组件 设计鉴定和定型 第 1部分： 测试要求 [Terrestrial photovoltaic(PV) modules—Design qualification and type approval—Part 1: Test requirements] IEC 61215-2:2021 地面用光伏组件 设计鉴定和定型 第2部分： 试验程序 [Terrestrial photovoltaic(PV) modules—Design qualification and type approval—Part 2: Test procedures] IEC TS 63397:2022 光伏组件 增强抗冰雹能力的质量鉴定指南[Photovoltaic (PV) modules –

　　Qualifying guidelines for increased hail resistance]

　　T/CPIA 0009—2019 电致发光成像测试晶体硅光伏组件缺陷的方法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　冲击角度 impact angle

　　定义冰球入射路径与组件平面的夹角(锐角)为冲击角度，表示为θ, 冲击角度示意图参见图1。

　　图 1 冲击角度示意图

　　4 试验设备

　　试验设备参照IEC 61215-2:2021 MQT 17要求，特殊要求如下：

　　a) 冰球发射器可以任意角度旋转，或固定组件的支架可以任意角度旋转，使组件表面与冰球发射路径之间的夹角可以是任意角度;

　　b) 一台测量冰球速度的设备，准确度为 ±2%，在任意冲击角度下，速度传感器距被测组件表面落球点 1 m 以内。

　　5 试验步骤

　　5.1 初始测试

　　在进行多角度冰雹冲击试验前,应对被测组件进行以下测试：

　　a) 按照 IEC 61215-2:2021 MQT 01 的规定进行外观检查;

　　b) 按照 IEC 61215-2:2021 MQT 02 的规定测试组件的最大功率;

　　c) 按照 IEC 61215-2:2021 MQT 03 的规定进行绝缘试验;

　　d) 按照 IEC 61215-2:2021 MQT 15 的规定进行湿漏电流试验;

　　e) 按照 T/CPIA 0009—2019 的规定进行 EL 测试。

　　5.2 多角度冰雹冲击试验

　　5.2.1 概述

　　5.2.1.1 本试验采用了四种典型的冲击角度 90 °、60 °、45 °和 30 ° , 测试组件在不同冲击角度下能

　　够承受的最大尺寸冰球冲击的能力。

　　5.2.1.2 本试验基于 IEC 61215-2:2021 中的 MQT 17 冰雹试验， 冰球的质量和动能参考 IEC TS

　　63397:2022 对冰球的要求，见表 1。在一个直径条件下，冰球的质量不一定相同。为了结果的可比性和重复性，考虑到冰球的质量不同，应调整冰球发射速度，使其动能保持在表 1 对应的动能范围内。

　　5.2.1.3 初始尺寸的冰球从冲击角度 90 °开始测试，根据测试结果按照表 1 逐步增大冰球尺寸或依次

　　减小冲击角度进行下一组冰球尺寸及冲击角度的测试。每种角度下的冰雹冲击试验方法与 IEC 61215-2:2021 MQT 17 相同。

　　注1：根据实际需求，可以由相关方指定其他的冲击角度。

　　注2：冰球入射面一般为组件正面，若相关方有特殊需求，可以针对组件背面进行测试。

　　表 1 冰球质量和动能

　　5.2.2 试验程序

　　试验程序如下：

　　a) 按照 IEC 61215-2:2021 MQT 17 的要求，使用模具和冷冻柜，制作测试所需尺寸的冰球，包括用于初始调试发射器所需的数量;

　　b) 检查每个冰球的尺寸、质量及是否碎裂。合格的冰球应满足以下要求：

　　肉眼看不到裂纹;

　　直径在标称直径±5%范围内;

　　质量在表 1 中列出的最小质量和最大质量范围内。

　　c) 使用前，冰球在(-4±2) ℃存储容器中存储至少 1h;

　　d) 确保所有与冰球接触的发射器表面温度均接近室温(23±5) ℃ ;

　　e) 根据步骤 g)向模拟目标多次试射击，调整发射器，直到指定位置上速度传感器测量到的冰球速度在待调整的速度范围内， 以达到表 1 所示的所需动能。具有高于表 1 的最大动能的通过结果也可以(与相关方达成一致)视为有效并报告。动能较高的失败结果视为无效，应重复试验。对于要重复的发射应使用组件上的等效位置，不应对同一位置重复发射;

　　f) 根据制造商的要求安装组件，组件应处于室温。对于柔性组件，应根据制造商的要求，在测试期间使用指定的基材、粘合剂或附件或安装方式安装组件。如果制造商规定的应用允许在刚性或柔性安装条件下进行安装，则应在最严苛情况下进行测试。组件安装方式应记录在测试报告中;

　　g) 选择 30 mm 为初始冰球尺寸，90 °为初始冲击角度，按照 IEC 61215-2:2021 MQT 17 规定的撞击位置进行试验。从冷冻柜中取出冰球到撞击组件之间的时间不得超过 60 s;

　　注：根据实际需求，可以选择其他尺寸作为初始测试的冰球尺寸。

　　h) 检查组件碰撞区域是否有破损情况，记录所有可见的撞击影响。与指定位置偏差 10 mm 以内是允许的;

　　i) 如果组件完成初始冲击角度下的冰雹冲击试验后，未发生外观失效，则按照表 1 选择更大直径的冰球进行试验;如果组件在某一直径的冰球撞击后发生外观失效，则重新选取一块组件进行稍小冲击角度下的冰雹冲击试验，如果连续两块组件未发生外观失效，则认为对于这一直径的冰球，该冲击角度为组件抗冰雹冲击的较优方案;如果冲击角度减小至 30 ° , 组件仍不能通过该直径冰球的冲击试验，则试验结束，认为对于该直径的冰球，组件无抗冰雹冲击能力。多角度冰雹冲击试验流程见图 2。

　　5.3 最终测试

　　对通过多角度冰雹冲击试验的组件进行以下测试：

　　a) 按照 IEC 61215-2:2021 MQT 01 的规定进行外观检查，记录组件可能存在的缺陷;

　　b) 按照 IEC 61215-2:2021 MQT 02 的规定测试组件的最大功率;

　　c) 按照 IEC 61215-2:2021 MQT 03 的规定进行绝缘试验;

　　d) 按照 IEC 61215-2:2021 MQT 15 的规定进行湿漏电流试验;

　　e) 使用初始 EL 测试使用的电流对组件进行 EL 扫描，按照 T/CPIA 0009—2019 的规定鉴别组件的变化。

　　注：EL 图像仅作为参考信息,不应影响外观检查的结果。

　　图 2 多角度冰雹冲击试验流程

　　注：增大冰球尺寸进行试验前，可对已通过稍小尺寸冰球冲击测试的组件进行 EL 测试。

　　6 报告

　　测试报告至少应包含以下信息：

　　a) 标题;

　　b) 检测实验室的名称和地址以及试验地点;

　　c) 报告及其每一页的唯一标识;

　　d) 客户名称和地址 (适当时);

　　e) 被测组件的描述和标识;

　　f) 被测组件的接收日期和测试日期 (适当时);

　　g) 测试方法说明,包括被测组件安装方式的说明、冲击角度、冰球的直径、发射速度和对应的动能;

　　h) 抽样程序的依据(相关时);

　　i) 试验方法的任何偏离、增补或删减， 以及某特定试验的相关信息，如所采用的安装系统以及试验时的环境条件;

　　j) 报告所有的试验结果，包括组件的任何变化，试验后最大功率的衰减;

　　k) 测试结果的测量不确定度(相关时);

　　l) 对报告内容负责人员的签名和职务或等效标识，出具日期;

　　m) 测试结果仅与被测样品有关的说明 (相关时);

　　n) 声明：未经实验室的书面许可,证书或报告不应部分复制，应完整采用。