Suncycle Compact Test Unit (CTU) Kurzübersicht CTU Suncycle 2014
Mobiles Testlabor im Kompaktformat Die Suncycle Compact Test Unit (CTU) ist ein mobiles Testlabor zur Überprüfung von Photovoltaikmodulen. Es besteht aus einem Klasse AA LE D-Sonnensimulator zur Kennlinienmessung und einem hochauflösendem Elektrolumineszenz Bilderfassungssystem. Visuelle Inspektion mit Bilderfassung und Infrarotüberprüfung kann optional ergänzt werden. Der mobile Einsatz des Gerätes ermöglicht die Bestimmung der elektrischen Leistung (STC Parameter) sowie die Feststellung typischer Fehlerbilder von PV-Modulen am Anlagenstandort. Die Suncycle CTU ist die modernste und technisch leistungsfähigste Lösung im Markt. Die Kompaktheit erweitert die Einsatzmöglichkeiten vor Ort und auch beim Moduldurchsatz ist das Suncycle Labor führend. Konzipiert vom Servicespezialisten sind unsere Erfahrungen aus europaweiten Test- / Wartungs- und Reparatureinsätzen in die Entwicklung eingeflossen. Die Suncycle CTU ist für den Einsatz im Feld konzipiert. Sie findet Platz in einem regulären Transporter und läßt sich sogar auf Dächer heben. Mit ihren kompakten Abmessungen kann sie sowohl mobil als auch stationär, z.b. für den längeren Einsatz in einer Lagerhalle, betrieben werden. Für die Stromversorgung reicht ein konventioneller Haushaltsstromanschluss oder Generator. Eine direkte High-Speed-Datenanbindung via Satellit ermöglicht sowohl den Zugang für Wartung/Support während des Feldeinsatzes als auch die sofortige weltweite Technische Daten Max. Modulgröße 1900mm x 1100mm Modulrahmendicke bis 55mm Spannungsversorgung 230V, 10A Abmessungen ca. 1,3m x 2,7m x 1,3m Gesamtgewicht ca. 300kg Seite 01
LED Sonnensimulator und Kennlinienmessung Um das Testsystem kompakt zu halten, sowie mobil einsetzbar zu machen, wurden spezielle LED-Lampen mit hoher Lichtleistung eingesetzt. Der Sonnensimulator und die Kennlinienmesstechnik wurden in Zusammenarbeit mit dem Ingenieurbüro Mencke & Tegtmeyer GmbH entwickelt dem Spezialisten in Photovoltaik Messtechnik. Technische Daten 464 Hochleistungs-LED s Örtliche Inhomogenität < ±2% (Klasse A nach IEC60904-9) Beleuchtungsinstabilität < ±2% (Klasse A nach IEC60904-9) Lichtspektrum warm weiß 400-800nm Blitzdauer bis zu 250ms Strommessbereich 0-32A Spannungsmessbereich 0-200V Vierleitermesstechnik Genauigkeit der Strom- und Spannungsmessung ±0,2% (FSR) Wiederholgenauigkeit der Flashmessung <0,5% Pmpp Maximalleistung des Moduls bei STC mit einer Toleranz von ±3-5% (abhängig von der Messreferenz) Die LED-Hochleistungslampen reichen im Lichtspektrum bis 800nm. Sie garantieren eine lange Lebensdauer und sind unempfindlich gegenüber Transportschäden. Die Kennlinienmessung erfolgt mit Hilfe einer kapazitiven Last, die für die zu messenden Modultypen und Leistungen konfigurierbar ist. Eine lange Blitzdauer von bis zu 250ms ermöglicht auch die Vermessung von Dünnschichtmodulen oder anderen schwierig zu messenden Modultechnologien. Vor der Durchführung einer Messreihe erfolgt eine Kalibrierung des Messequipments mit einem Referenzmodul. Die Bestrahlungsstärke wird im Messfeld mit einem Silizium- Referenzsensor erfasst und die Modultemperatur wird während der Kennlinienmessung auf der Modulrückseite gemessen. Mit Hilfe der Differenzmessung kann die Gesamtmessgenauigkeit erhöht werden. Seite 02
Elektrolumineszenz-Bilderfassungssystem Die Elektrolumineszenzbilder werden mit zwei in das System integrierten, hochauflösenden nahinfrarot Digitalkameras (NIR CCD) erfasst. Da die automatische Erkennung der Fehlerbilder und insbesondere die Beurteilung der möglichen Auswirkungen auf die Modulleistung schwierig sind, gibt es derzeit noch keine vollautomatische Bildverarbeitung. Einzelne defekte Zellen können vor Ort durch den Operator oder im Nachgang im Datenbanksystem erfasst werden. Sie werden mit jeweils einem vergrößerten Einzelbild sowie einem zugeordneten Fehlercode im System gespeichert. Die Spannungsquelle für die erforderliche Bestromung der zu prüfenden Module ist so ausgelegt, dass alle üblichen PV-Modultypen geprüft werden können. Technische Daten Gesamtbildauflösung bis zu 10MPixel Pixelgröße ca. 480µm Bestromung bis 60V / 20A (auch für Dünnschicht geeignet) Bilderfassungszeit < 6s Ablaufsteuerung Die Module werden über ein Rollenlager in das Testsystem eingelegt. Dieses wird einmalig an die Abmessungen der zu testenden Module angepasst, um eine Positionierung in der Messfeldmitte zu gewährleisten. Die Seriennummer der Testmodule wird mit einem Barcode-Scanner erfasst und das Modul mit den Anschlusskabeln mit dem Testsystem verbunden. Der weitere Ablauf der Messungen wird vollautomatisch von einem integrierten PC gesteuert. Der komplette Messablauf (Modulleistung und EL) inklusive einlegen des Moduls in das Testsystem benötigt weniger als 2 Minuten. Im Mittel können so 160 bis 200 Module pro Tag geprüft werden. Der Zugriff auf die Bedienoberfläche des Steuerrechners ist auch über einen VPN- Remotezugriff mit Hilfe einer einfachen Browser-Software möglich. Seite 03
Datenkommunikation Moderne Kommunikationsmöglichkeiten über LTE, UMTS oder Satellit erlauben eine online Datenübertragung der Untersuchungsergebnisse an unser Servicezentrum und den Kunden praktisch in Echtzeit. Die Beurteilung der Resultate durch erfahrene PV-Experten kann damit auch aus der Ferne erfolgen und ermöglicht somit, Personalkosten für den Serviceeinsatz vor Ort zu reduzieren. Die Analyseergebnisse werden in einem professionellen Datenbankserver abgelegt und automatisch verarbeitet. Die Integration in das Suncycle Prozessdatenmanagement ist eine Besonderheit dieses Testsystems. Auch Kunden können über ihren eigenen online Zugang jederzeit den aktuellen Status der Anlagenprüfung verfolgen und die Ergebnisberichte einsehen. Übertragene Messdaten Modulseriennummer Die vollständige Strom-Spannungs-Kennlinie Die gemessenen und STC Kennlinienparameter (Isc, Uoc, Impp, Pmpp, FF) Modultemperatur und Bestrahlungsstärke des Referenzsensors Das EL Bild in voller Auflösung Fehlercode der festgestellten EL-Zellfehler Optional können auch weitere Informationen wie Digitalbilder einer visuellen Inspektion oder mit einer Infrarotkamera erfasste Bilder in die Prozessdatenerfassung integriert werden. Seite 04
Anwendungsmöglichkeiten der CTU Das CTU Testsystem kann vor Ort an der Anlage für die Bestimmung der elektrischen Leistung von kristallinen und Dünnschicht PV-Modulen verwendet werden. Die integrierte Elektrolumineszenzanalyse ermöglicht dabei gleichzeitig die Erkennung typischer Fehlerbilder und Ursachen für vorhandene Leistungsminderungen. Identifizierbare Fehlerbilder: Mikrorisse und Brüche von kristallinen PV-Zellen Potential induzierte Leistungsdegradation (PID) Ausfall von Zellteilstrings aufgrund von defekten Dioden oder Verbindungsproblemen Visuelle Auffälligkeiten wie Kratzer, Delamination, Brandmarken, Schneckenspuren... Hot-Spots und Widerstandserhöhungen Einsatzfelder der CTU: Leistungsüberprüfung von PV-Modulen bei Minderertragsreklamationen Stichprobenprüfung von Neuware vor der Montage Modulüberprüfungen nach Schadensereignissen wie Blitzschlag, Brandoder Sturm-und Hagel-Schäden Seite 05