太陽能發(fā)電系統(tǒng)通常直接暴露在室外環(huán)境工作，經(jīng)常遇到高溫、高寒、高濕、風(fēng)沙大，淋雨，鹽霧等惡劣氣象條件。常規(guī)的電子設(shè)備的工作環(huán)境相對穩(wěn)定，但光伏逆變器則受多重因素的影響，工作條件變化頻繁，運行可靠性挑戰(zhàn)巨大。業(yè)界很多廠家可靠性試驗條件簡陋，只是進(jìn)行簡單的高溫、低溫性能測試，很多可靠性試驗評估缺失。

華為GCTC（Global Compliance&Testing Center）是一個集EMC，RF，Telecom，安全和環(huán)境可靠性為一體的綜合性實驗室，獲得了CNAS、ATLA、MET，ITS、CETECOM等國際權(quán)威組織的認(rèn)可。GCTC嚴(yán)格按照ISO/IEC17025標(biāo)準(zhǔn)要求為華為產(chǎn)品提供測試、認(rèn)證和設(shè)計咨詢服務(wù)。華為GCTC除傳統(tǒng)試驗設(shè)備外，首創(chuàng)建立了溫度、濕度、腐蝕性粉塵綜合應(yīng)力試驗設(shè)備和試驗方法，高溫淋雨試驗設(shè)備和試驗方法，模擬太陽輻射試驗設(shè)備及實驗方法，高空引雷實驗試驗方法，大大提升了華為產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性。
 

圖1 GCTC試驗室 圖2 GCTC試驗室一個實驗室場景

華為逆變器千錘百煉出精品
華為逆變器通過華為GCTC的多重可靠性試驗的嚴(yán)酷測試驗證，分短期可靠性試驗和長期可靠性試驗兩個部分。短期可靠性試驗包括HALT試驗，高溫低溫工作，高溫淋雨試驗、結(jié)冰試驗、低氣壓試驗、濕塵試驗、高空引雷試驗、EMC測試（RE、CE、SERGUE、靜電、防雷……）、安規(guī)試驗等可靠性試驗；長期可靠性試驗包括長期溫度循環(huán)試驗（TC）、長期高溫高濕試驗（HTOB）、長期壽命試驗（LLT）、外場暴露試驗（高溫、高濕、高鹽）等，試驗時長超1000小時，一些試驗甚至長達(dá)1年。華為逆變器整個可靠性試驗方案覆蓋高溫高濕、淋雨、鹽霧/濕塵腐蝕、太陽輻射、溫度變化、雷擊、高海拔、溫度極限（低溫到-60℃，高溫到100℃以上）等實際場景。下面帶領(lǐng)大家走進(jìn)華為GCTC主要實驗室，深刻體驗一下華為逆變器可靠性的千錘百煉過程。

1.HALT試驗------“極限”體驗
首先來看一下HALT試驗室，也叫高加速壽命試驗室。HALT試驗是華為逆變器必須通過的可靠性激發(fā)試驗之一，在產(chǎn)品早期開發(fā)階段開展，該試驗主要特點是步進(jìn)極限高溫、步進(jìn)極限低溫（液氮瞬時降溫）、步進(jìn)極限振動、綜合（溫沖+振動）應(yīng)力來激發(fā)產(chǎn)品設(shè)計的薄弱點。高溫極限做到110℃，低溫極限做到-60℃，振動極限達(dá)到40G的加速度，試驗周期一般3天左右，整個試驗過程上電帶負(fù)載運行，實時監(jiān)控逆變器的運行狀態(tài)。
 

圖3.逆變器HALT試驗

2.結(jié)冰試驗------“冰凍三尺，非一日之寒”
來到結(jié)冰試驗箱跟前，感覺到陣陣寒意。結(jié)冰試驗?zāi)M驗證華為逆變器對冬天場景（西北、東北等地區(qū)）的適應(yīng)能力。該試驗在極低的-40溫度下進(jìn)行，對樣品間歇的淋水，讓樣品外表面慢慢結(jié)冰，經(jīng)過3天的結(jié)冰后，升高溫度讓結(jié)冰融化，試驗連續(xù)運行1周，施加淋雨結(jié)冰---結(jié)冰融化2個循環(huán)。試驗過程中對華為逆變器執(zhí)行反復(fù)上下電、負(fù)載開啟、關(guān)閉等各項功能測試。
 

圖4.逆變器結(jié)冰試驗

3.散熱極限試驗------“冰火兩重天”
看過結(jié)冰后，在來看一下極限散熱試驗。散熱極限試驗?zāi)M華為逆變器在密閉場景下的極限散熱能力，及時識別熱設(shè)計短板。走進(jìn)密閉實驗室，熱浪襲來，樹葉塞滿散熱片縫隙或覆蓋滿頂部，在不同的掛裝方式下，華為逆變器仍然滿負(fù)荷運行。

 

圖5 散熱極限測試

4.低氣壓試驗------“勇登珠峰”
高海拔是逆變器典型應(yīng)用場景之一，走進(jìn)西藏，勇攀珠峰，是華為逆變器追求之一。低氣壓試驗?zāi)M高海拔應(yīng)用場景，驗證華為逆變器在極限高海拔的功率降額能力以及安全性。華為逆變器低氣壓試驗?zāi)M了4000m、4500m、5000m、5500m海拔高度的并網(wǎng)運行狀態(tài)。
 

圖6.華為逆變器低氣壓試驗

5.濕塵試驗------“沙塵暴來襲”
濕塵試驗是華為首創(chuàng)的集溫度、濕度、腐蝕性粉塵（收集全球各地灰塵制定配方）為一體綜合試驗，為華為逆變器在高溫高濕高塵環(huán)境下的適應(yīng)性保駕護(hù)航。對降塵箱中的華為逆變器先實施大量降塵，然后加高溫高濕，驗證設(shè)備抗風(fēng)沙、灰塵腐蝕能力。從外面觀察內(nèi)部積塵過程，猶如“沙塵暴來襲”，讓人窒息的感覺。

圖7.逆變器濕塵試驗

6.振動試驗------“地動山移”
振動試驗室是一個獨立區(qū)間，一走近就聽到了強烈的振動聲音。振動試驗是指評定產(chǎn)品在預(yù)期的使用環(huán)境中抗振能力而對受振動的實物或模型進(jìn)行的試驗。振動對產(chǎn)品的影響有：1、結(jié)構(gòu)損壞，如結(jié)構(gòu)變形、產(chǎn)品裂紋或斷裂；2、產(chǎn)品功能失效或性能超差，如接觸不良、繼電器誤動作等，這種破壞不屬于永久性破壞，因為一旦振動減小或停止，工作就能恢復(fù)正常；3、工藝性破壞，如螺釘或連接件松動、脫焊。

華為逆變器固定在一個大的振動試驗平臺上，試驗中帶電并網(wǎng)滿負(fù)荷運行，實時監(jiān)控逆變器運行數(shù)據(jù)，整個試驗過程無異常告警和運行數(shù)據(jù)異常，試驗后對結(jié)構(gòu)件、連接器、單板零件等逐個檢查無異常。
 

圖8.逆變器振動試驗

7.高溫淋雨試驗------“桑拿房”到“冰窖”
高溫淋雨試驗?zāi)M高溫高濕天氣突降大雨，氣溫驟降條件下華為逆變器的適應(yīng)能力（如熱帶雨林地區(qū)等），通過該試驗驗證逆變器的IP65等級防護(hù)及抗凝露能力。

淋雨試驗在一個大的溫濕度箱進(jìn)行的，有專門設(shè)備控制噴淋的大小和方向，逆變器在70℃/95%溫濕度工作一段時長后，對逆變器外殼噴淋涼水。實驗前在逆變器內(nèi)部單板、外殼內(nèi)側(cè)壁、關(guān)鍵器件、散熱器等關(guān)鍵部位貼濕敏試紙，對比試驗前后試紙顏色變化，來判斷是否有凝露發(fā)生。整個試驗過程中，逆變器帶電運行，實時遠(yuǎn)程監(jiān)控運行狀態(tài)。
 

圖9 淋雨試驗時序圖 圖10 淋雨試驗前后內(nèi)部單板試紙比較

8.帶電溫循試驗------溫度“過山車”
逆變器晝工夜停，每天都在溫度循環(huán)，按照25年壽命期計算溫循次數(shù)365*25=9125次。華為逆變器充分識別實際應(yīng)用場景，實行嚴(yán)酷的溫度循環(huán)實驗（循環(huán)次數(shù)1500 CYCLE，最低溫度-40℃，高溫70℃,溫變15℃/分鐘），而電源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如IPC9592）要求帶電溫循次數(shù)300CYCLE。實驗過程中，逆變器上電運行，實時監(jiān)控工作狀態(tài)。

圖11 帶電溫循試驗場景圖

9.高溫高濕試驗------“蒸桑拿”
在東南亞、中國南方等地區(qū)，高溫高濕持續(xù)時間長，該試驗設(shè)置主要驗證華為逆變器對高溫高濕環(huán)境的長期適應(yīng)性，及時識別單板、外殼等的耐腐蝕、電氣絕緣風(fēng)險。

華為逆變器在高溫高濕箱試驗中，溫濕度70℃/95%條件下試驗運行超過6個月，產(chǎn)品電氣性能完好，外觀基本無變化。
 

圖12 帶電溫循試驗場景圖

10.外場暴露試驗------ “太陽輻射、高濕高鹽”洗禮
走進(jìn)華為海南專業(yè)合作試驗外場，臨近赤道，太陽紫外輻射強，臺風(fēng)多，夏天最高溫度高達(dá)40℃以上，典型的高溫高濕高鹽場景，有海上試驗平臺、350m、1000m試驗場。華為逆變器身處350m試驗場，在此充分驗證了華為逆變器抗太陽輻射、抗鹽霧腐蝕、以及高溫高濕適應(yīng)能力，已并網(wǎng)運行超過3年時間。
 

圖13 海上試驗平臺 圖14 350M試驗區(qū)逆變器外場暴露試驗

11.高空引雷試驗------“晴天霹靂不懼怕”
GCTC合作開展外場火箭引雷試驗，引雷火箭制造出閃電奇觀，仿佛一把巨大的“閃電鐮刀”劈開陰沉的天空，場面十分壯觀。通過專業(yè)試驗場發(fā)射火箭彈，將雷引入到設(shè)備，驗證華為逆變器的抗雷擊能力。
 

圖15 外場引雷試驗

總結(jié)：
GCTC一直重視試驗測試能力建設(shè)，擁有業(yè)界最全的產(chǎn)品全環(huán)境應(yīng)用場景的模擬測試能力，以及先進(jìn)的可靠性測試能力，包括氣候、機械、室外風(fēng)吹雨、太陽輻射、結(jié)冰等全場景測試能力，領(lǐng)先HALT測試、加速灰塵腐蝕等可靠性能力。同時在測試標(biāo)準(zhǔn)，試驗有效性等方面進(jìn)行了長期的研究，積累了豐富的試驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。

任何華為的產(chǎn)品均需要經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量測試。無論在寒冷的北冰洋，還是酷熱的非洲，無論是海邊的高鹽霧環(huán)境，還是西北的沙漠地區(qū)，華為的產(chǎn)品經(jīng)受了自然界惡劣嚴(yán)格的考驗，屹立不倒。

華為光伏逆變器產(chǎn)品可靠性不僅借鑒了其他產(chǎn)品全球室外應(yīng)用的經(jīng)驗，還專門調(diào)研了逆變器行業(yè)的獨特應(yīng)用環(huán)境，從設(shè)計、試驗上保證了產(chǎn)品的長期可靠運行。我們始終信奉一個理念，質(zhì)量是我們的生命，數(shù)據(jù)真實有據(jù)，服務(wù)客戶有情。華為逆變器千錘百煉出精品，產(chǎn)品應(yīng)用遍布全球，質(zhì)量得到客戶的廣泛好評。華為相伴，幸福一生，您的選擇是正確的！