[发明专利]一种硅太阳能电池阵列的故障检测方法

权利要求书

1.一种硅太阳能电池阵列的故障检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1采集太阳能电池阵列的温度以及辐照度，得到太阳能电池阵列在对应温度以及辐射照度条件下的I-V输出特性关系式；

S2将太阳能电池阵列在正常工作时的I-V输出特性关系式作为标准I-V输出关系式，将检测到的组件间的电压值代入到所述标准I-V输出关系式中得到计算电流值，在每条支路上串接一个电流传感器检测支路电流；

若电流传感器测得的电流值明显小于所述计算电流值，则该支路为故障支路；

若电流传感器检测到的电流值为零，则该支路故障为断路故障；

S3根据得到的I-V输出特性关系式，利用基于I-V输出特性的实际串联等效电阻计算式，计算出太阳能电池组件的实际串联等效电阻R_s1，通过基于环境参数的参考串联等效电阻计算式，计算出太阳能电池组件的参考串联等效电阻R_s；

S4根据实际串联等效电阻R_s1与参考串联等效电阻R_s之间的比值得到K；

S5根据K值大小判别太阳能电池阵列故障、电池组件老化或被遮挡的严重程度，K值越大遮挡或者老化程度越严重；

步骤S3中基于I-V输出特性的实际串联等效电阻计算式为：

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为实际串联等效电阻，I_L为光生电流，I表示输出电流，V表示输出电压，K₁为拟合系数，I_o为等效二极管反向饱和电流，V_T＝N·(Tk/q)，N为输出电压V值所对应的串联电池组件个数，k表示波尔兹曼常数，q表示电子电荷，G表示辐照度，G_ref表示参考辐照度，T表示电池温度，T_ref表示参考电池温度，α₁为温度补偿系数，I_SC为太阳能电池短路电流，β₁为简化合并后的系数；

基于环境参数的参考串联等效电阻计算式为：

R_S＝(α·T+β·G)/N (7)

其中，R_S为参考串联等效电阻，α是温度系数，β是辐照度系数。