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(fēng)、雪、冰等重物的壓力，如果組件的強(qiáng)度達(dá)不到要求，在受到重物壓力情況下，組件形變過大，會導(dǎo)致出現(xiàn)電池片和主柵等脆弱部分失效現(xiàn)象。美能動態(tài)機(jī)械載荷測試儀被廣泛應(yīng)用于光伏組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和評估，通過使用機(jī)械應(yīng)力以模擬實際情況下的外力作用，評估組件在自然環(huán)境條件下的抗風(fēng)壓、抗沖擊能力以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)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(guī)范IEC標(biāo)準(zhǔn)中，對于機(jī)械載荷測試進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，例如IEC TS 62782用于評估光伏組件承受動態(tài)風(fēng)壓的能力，以及IEC 61215中MQT16的機(jī)械載荷試驗。

光伏組件風(fēng)載荷

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

兩種不同的風(fēng)載荷工況對組件產(chǎn)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(jī)械載荷測試評估光伏組件在遇到強(qiáng)降雪時，承受壓力的能力，從而更有效規(guī)避將組件產(chǎn)品應(yīng)用在多降雪地區(qū)，進(jìn)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(tǒng)部分或完全解體等。

兩種不同的冰雪載荷工況對組件產(chǎn)生了兩種不同的力

機(jī)械載荷測試光伏組件在進(jìn)入實地使用之前，為了避免出現(xiàn)各種故障與失效情況，必須保證光伏組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、材料選擇合理、生產(chǎn)工藝流程合理，且經(jīng)歷一系列的氣候、光照、電氣和機(jī)械應(yīng)力測試。

其中機(jī)械應(yīng)力測試，包含靜態(tài)、動態(tài)機(jī)械載荷試驗，引出端強(qiáng)度試驗和冰雹撞擊試驗。

靜態(tài)機(jī)械載荷，IEC61215對其的要求為至少達(dá)到設(shè)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(yīng)力等參數(shù)，可以確定組件最大承載能力，以及變形特性。這對于設(shè)計和選擇適合特定應(yīng)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(jī)械載荷。

所謂動態(tài)機(jī)械載荷，是指光伏組件在強(qiáng)風(fēng)作用下，產(chǎn)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(jìn)而可能引發(fā)電池片和柵線等脆弱部分的失效現(xiàn)象。影響強(qiáng)度的關(guān)鍵因素有組件的尺寸、厚度、表面處理、框架穩(wěn)定性、安裝方式和焊接點的機(jī)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(chǎn)品質(zhì)量水平。

現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中機(jī)械載荷試驗主要模擬組件承受靜態(tài)載荷的情況，考核組件在靜止不變的壓力下是否可靠。動態(tài)機(jī)械載荷比靜態(tài)機(jī)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(fēng)能力的絕佳工具。

未合格組件在動態(tài)機(jī)械載荷試驗前（左）后（右）EL圖像對比

美能動態(tài)機(jī)械載荷測試儀

美能動態(tài)機(jī)械載荷測試儀，兼具靜態(tài)機(jī)械載荷測試和動態(tài)機(jī)械載荷測試2套測試功能，測試光伏組件在經(jīng)受風(fēng)、雪、或覆冰等靜態(tài)、動態(tài)載荷的抗壓能力。采用動態(tài)持壓技術(shù)，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(dá)84（12*7）個氣缸，每個氣缸單獨控制；

• 測試系統(tǒng)壓力，拉力，保持時間，循環(huán)測試，循環(huán)頻率，電流大小可以預(yù)先設(shè)定；

測試系統(tǒng)可記錄和存儲測試過程中的正向壓強(qiáng)，反向壓強(qiáng)，形變，溫度，循環(huán)次數(shù)，電流值。