[發(fā)明專利]一種硅太陽能電池陣列的故障檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610599612.6
• 申請日: 2016-07-27
• 公開（公告）號: CN105978486B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭珂;伍敏;戴博偉;黃恩芳
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種硅太陽能電池陣列的故障檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1采集太陽能電池陣列的溫度以及輻照度，得到太陽能電池陣列在對應溫度以及輻射照度條件下的I-V輸出特性關(guān)系式；

S2將太陽能電池陣列在正常工作時的I-V輸出特性關(guān)系式作為標準I-V輸出關(guān)系式，將檢測到的組件間的電壓值代入到所述標準I-V輸出關(guān)系式中得到計算電流值，在每條支路上串接一個電流傳感器檢測支路電流；

若電流傳感器測得的電流值明顯小于所述計算電流值，則該支路為故障支路；

若電流傳感器檢測到的電流值為零，則該支路故障為斷路故障；

S3根據(jù)得到的I-V輸出特性關(guān)系式，利用基于I-V輸出特性的實際串聯(lián)等效電阻計算式，計算出太陽能電池組件的實際串聯(lián)等效電阻R_s1，通過基于環(huán)境參數(shù)的參考串聯(lián)等效電阻計算式，計算出太陽能電池組件的參考串聯(lián)等效電阻R_s；

S4根據(jù)實際串聯(lián)等效電阻R_s1與參考串聯(lián)等效電阻R_s之間的比值得到K；

S5根據(jù)K值大小判別太陽能電池陣列故障、電池組件老化或被遮擋的嚴重程度，K值越大遮擋或者老化程度越嚴重；

步驟S3中基于I-V輸出特性的實際串聯(lián)等效電阻計算式為：

R_S1＝[ln((I_L-(I+K₁I))I_o+1)·V_T-V]/IN(4)

IL=GGref·(1+α1(T-Tref))·ISC---(5)]]>

Io=(TTref)3·β1---(6)]]>

其中，R_S1為實際串聯(lián)等效電阻，I_L為光生電流，I表示輸出電流，V表示輸出電壓，K₁為擬合系數(shù)，I_o為等效二極管反向飽和電流，V_T＝N·(Tk/q)，N為輸出電壓V值所對應的串聯(lián)電池組件個數(shù)，k表示波爾茲曼常數(shù)，q表示電子電荷，G表示輻照度，G_ref表示參考輻照度，T表示電池溫度，T_ref表示參考電池溫度，α₁為溫度補償系數(shù)，I_SC為太陽能電池短路電流，β₁為簡化合并后的系數(shù)；

基于環(huán)境參數(shù)的參考串聯(lián)等效電阻計算式為：

R_S＝(α·T+β·G)/N (7)

其中，R_S為參考串聯(lián)等效電阻，α是溫度系數(shù)，β是輻照度系數(shù)。