冰雹试验机校准方法研究

冰雹试验是通过人工制备不同尺寸的冰球,模拟自然环境下冰雹对光伏组件进行撞击的测试。配合光伏组件的外观检查、电性能测试及耐压绝缘测试,以确定光伏组件抗冰雹撞击的能力。冰雹试验机在光伏行业内应用广泛,但目前国内并无对应的校准规程。本文提出了一种可行的冰雹试验机校准方法,对人工制备的冰球的质量、直径、出射速度以及存储容器的温度等参数进行校准,并评估了测量不确定度。测量值的相对扩展不确定度分别为:冰球质量U_(rel)=0. 64%(k=2)、冰球直径U_(rel)=0. 22%(k=2)、冰球速度U_(rel)=0. 48%(k=2)、冰球存储容器温度U_(rel)=0. 06℃(k=2)。该校准方法快速、方便,在各大光伏制造企业以及本单位同类设备的校准中应用情况良好,能够满足光伏行业对相关应用的需求。

一种基于磁阻式线圈的模拟冰雹发射装置设计与仿真

基于光伏板模拟冰雹撞击试验的实际需求,开展了磁阻型线圈发射装置与脉冲功率源之间的匹配性研究。通过理论对续流前置型和续流后置型两种基本脉冲放电电路进行了适用性分析,结果表明,续流前置型脉冲放电电路与发射装置具有更优的匹配性。针对发射过程中剩余脉冲电流的反向制动问题,设计了一种可以快速消除剩余脉冲电流的泄能电路,用于改进续流前置型脉冲放电电路的拓扑结构,进一步提高其适用性,并借助仿真进行验证。结果表明,泄能电路能快速消除剩余脉冲电流的反向拉力影响,使抛体的发射性能显著提高,抛体出口速度相比传统放电电路提升50.8%,系统发射效率提高127.5%。该项研究可为磁阻式线圈发射技术应用在模拟撞击试验领域的研究提供参考。

太阳能电池模组机械性能综合试验机的研制

太阳能电池模组机械性能综合试验机可通过关键部件:冰球模具、冰球发射器、压力试验装置、撞击试验装置、接线盒安全性试验装置的设计而实现。该试验机集冰雹、压力、撞击和接线盒安全性试验为一体,可以满足中国、欧洲和美国的检测标准,极大提高了试验效率和精度,使试验结果具有更好的重复性。

棉花纤维增强冰弹对复合材料层合板冰撞动响应的影响

当前研究表明自然界冰雹比纯净冰的密度低、强度高,为此ASTM F320—10标准中要求,在实施航空结构抗冰撞试验时,人工模拟冰弹中需添加棉花纤维,以更真实呈现自然界冰雹的力学特性。为研究复合材料蒙皮结构遭受自然界冰雹后的损伤特性,采用80mm口径气炮装置,开展纤维增强冰弹撞击刚性靶板和复合材料层合板试验。结果表明:冻结温度对冰弹力学性能几乎无影响;棉花纤维的加入显著提高了冰弹的模量和断裂强度;在中低速度范围内,复合材料层合板分层损伤面积随纤维增强冰弹的冲击速度及层合板铺层方式变化,而相同速度范围内受纯净冰弹冲击的层合板未出现分层损伤。