E DIN EN 60904-10 (VDE 0126-4-10):2009-08

Strommast und Solarmodule
Simon Kraus / Fotolia

Teil 10: Messverfahren für die Linearität

Kurzdarstellung

Diese Internationale Norm beschreibt Verfahren für die Bestimmung des Linearitätsgrades von Parametern beliebiger photovoltaischer (PV-)Einrichtungen in Bezug auf einen Prüfparameter. Sie ist hauptsächlich für die Anwendung in Kalibrierlaboratorien, bei Herstellern von PV-Modulen und für Anlagenkonstrukteure bestimmt.
Die Bewertung von PV-Modulen und Systemeigenschaften und die Übertragung eines Satzes von Temperatur- und Bestrahlungsstärkebedingungen auf einen anderen verlassen sich oft auf die Verwendung von linearen Gleichungen (siehe IEC 60891 und IEC 61829). Diese Norm gibt die Anforderungen an die Linearität und die Prüfverfahren an, um zu sichern, dass diese linearen Gleichungen befriedigende Ergebnisse liefern werden. Indirekt geben diese Anforderungen den Bereich der Temperatur- und Bestrahlungsstärkevariablen vor, mit denen die Gleichungen verwendet werden können.
Die in dieser Norm beschriebenen Messverfahren gelten für sämtliche PV-Einrichtungen und werden an einem Prüfling oder einer vergleichbaren Einrichtung mit identischer Technologie durchgeführt. Sie sollten vor jedem Mess- und sämtlichen Korrekturverfahren ausgeführt werden, die ein lineares Bauelement erfordern. Die in dieser Norm angewendete Methodologie ist ähnlich der in IEC 60891 festgelegten, bei der eine lineare (Geraden-)Funktion unter Anwendung der Methode der kleinsten Quadrate an eine Reihe von Datenpunkten angepasst wird. Weiterhin wird die Abweichung der Daten von dieser Funktion berechnet und die Linearität definiert, die als zulässige prozentuale Abweichung ausgedrückt wird.
Eine Einrichtung wird als linear angesehen (siehe Abschnitt 7), wenn folgende Bedingungen über den interessierenden Bereich von Temperatur und Bestrahlungsstärke eingehalten werden.
a) Für die Kurve des Kurzschlussstroms in Abhängigkeit von der Bestrahlungsstärke sollte die maximale Linearitätsabweichung kleiner als 2 % sein.
b) Für die Kurve der Leerlaufspannung in Abhängigkeit vom Logarithmus der Bestrahlungsstärke sollte die maximale Linearitätsabweichung kleiner als 5 % sein.
c) Für die Kurve der Leerlaufspannung, des Kurzschlussstroms und der maximalen Leistung in Abhängigkeit von der Temperatur sollte die maximale Linearitätsabweichung kleiner als 5 % sein. Wenn der Temperaturkoeffizient des Kurzschlussstroms kleiner als 0,1 %/K ist, dann darf die Einrichtung hinsichtlich dieses Parameters als linear angesehen werden.
In den Abschnitten 5 und 6 werden allgemeine Verfahren für die Bestimmung des Linearitätsgrades für diese und weitere Leistungsparameter beschrieben.

Zuständig ist das K 373 „Photovoltaische Solarenergie-Systeme“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE.
Arno Bergmann

Änderungsvermerk

Gegenüber DIN EN 60904-10:1998-11 wurden folgende Änderungen vorgenommen:
a.) Für die Isc-Linearität wurde ein Abschnitt für das Verfahren mit zwei Lichtquellen ergänzt.
b.) Als Maß für die Linearität wurde ein Wechsel von der Standardabweichung zur prozentualen Abweichung von der Linearität vorgenommen. Dies war notwendig, weil eine nichtlineare Einrichtung eine kleine Standardabweichung haben kann und die prozentuale Abweichung die quantitative Angabe für den Parameter von Interesse darstellt.
c.) Verschiedene Schönheits- und Interpunktionsänderungen. Das Multiplikationszeichen in den Gleichungen ist jetzt einheitlich.
d.) Der Abschnitt über die Nichtlinearität der spektralen Empfindlichkeit wurde herausgenommen, weil nicht bei jeder PV-Prüf-/Kalibriergruppe gebraucht wird. Bei der Prüfung realer PV-Einrichtungen ist es kompliziert, diesen Fehler beim Korrekturfaktor der spektralen Empfindlichkeit signifikant zu machen, während die Isc-Linearität noch vorhanden ist. Die Messung der Empfindlichkeit über den gesamten Empfindlichkeitsbereich bedeutet, dass die Einrichtung bei der Temperaturlinearität nahe der Enden des Bandes versagt.
e.) Ergänzt wurde ein Abschnitt über die Abhängigkeit der Kurzschlusslinearität von der Temperatur oder der Gesamtbestrahlungsstärke, deren Bestimmung aus Absolutmessungen der spektralen Empfindlichkeit möglich ist. Derartige Daten werden von der PTB üblicherweise in den Kalibrierscheinen für Primärreferenzzellen angegeben.
f.) Ergänzt wurde ein Abschnitt für den Prüfbericht in Übereinstimung mit den Anforderungen nach ISO/IEC 17025.
g.) Der Temperaturkoeffizient des Kurzschlussstromes ist oftmals sehr klein, so dass die Messfehler zu prozentualen Abweichungen führen können, die außerhalb des zulässigen Bereiches liegen. Deshalb wurde bei 1(c) der Text ergänzt „Wenn der Temperaturkoeffizient des Kurzschlussstromes kleiner als 0,1 %/K ist, dann darf die Einrichtung hinsichtlich dieses Parameters als linear betrachtet werden.“

Beziehungen

Enthält:

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29.08.2008 Historisch
FprEN 60904-10:2008-08
Photovoltaische Einrichtungen -- Teil 10: Meßverfahren für die Linearität
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29.08.2008 Historisch
82/539/CDV:2008-08

Entwurf war:

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01.11.1998 Historisch
DIN EN 60904-10:1998-11
Photovoltaische Einrichtungen - Teil 10: Meßverfahren für die Linearität (IEC 60904-10:1998); Deutsche Fassung EN 60904-10:1998

Dieses Dokument entspricht:

Dokumentart
Entwurf
Status
Historisch
Erscheinungsdatum
01.08.2009
Sprache
Deutsch
Zuständiges Gremium

Kontakt

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