[实用新型]一种基于功率差值变换的光伏组件老化检测装置

说明书

本实用新型公开了一种基于功率差值变换的光伏组件老化检测装置，在每个光伏电池上分别并联一个DC‑DC变流器，所有DC‑DC变流器的高电平输出端与光伏组件正极共接，所有DC‑DC变流器的低电平输出端与光伏组件负极共接，根据各DC‑DC变流器输入侧电流的方向及大小，来判断光伏电池是否出现老化以及老化的程度。未发生老化光伏电池，将自身电能提取出一部分注入进DC‑DC变流器，对应的DC‑DC变流器输入侧电流方向为正；老化的光伏电池通过DC‑DC变流器吸收电能，对应的DC‑DC变流器输入侧电流方向为负。本实用新型具有成本低、体积小、准确度高、检测速度快等优点，可以广泛应用于工业界，从而大幅降低光伏组件老化及故障排查的难度和成本，推动光伏产业的发展。

技术领域

本实用新型涉及光伏领域，特别涉及一种基于功率差值变换的光伏组件老化检测装置。

背景技术

光伏组件的发电效率平均以每年0.8%的速度下降，同时光伏组件的老化可以直接造成光伏组件I-V 曲线的变化。光伏组件的老化大致可分为两种情况。一种情况是由于光伏组件并联电阻的减小所造成I-V 曲线在短路电流区域内发生的变化。另一种情况则是由光伏组件串联电阻的增加所造成I-V 曲线在开路电压区域内发生的变化。无论上述哪一种情况，都会导致光伏组件的最大功率点(MPP)下降，从而降低其发电效率。

目前光伏组件老化检测的方法包括电致发光法、紫外光荧光法、红外图像分析法、以及I-V曲线测量法。电致发光的测试光线属于近红外光，整个测试需要在暗箱状态下才能进行，因此此方法并不适用于光伏组件在户外现场的测试。紫外光荧光法与电致发光相似，也需要在暗箱状态下进行，因此也不适用于户外测试。红外图像分析法可以在户外使用。但是，由于此方法不仅检测步骤较为繁琐，且所得结果不够直观、不够数据化，对使用者有较高的技术要求，因此工业应用并不广泛。

I-V 曲线测量法则是对光伏电池的I-V 曲线进行直接测量，通过测量所得到数据进行曲线拟合，可以大致得到其相对应的I-V 曲线。然后，通过与其理论数值及理论曲线进行比较，则可准确地判断所测量的光伏电池是否发生老化以及老化程度。但该方法在同一时间只能测量一块光伏电池的I-V曲线，因此不能保证在测量其它光伏电池时，其相应的光照与温度条件完全相同，因而进行比较时，可能存在较大的误差。即使在测量一块光伏电池的过程中，也不能保证在测量的过程中，其光照与温度条件完全不会发生变化；尤其是温度的变化，会对开路电压造成较大的影响。

实用新型内容

本实用新型目的是：提供一种基于功率差值变换的光伏组件老化检测装置，对已经投入使用的光伏组件进行老化及故障排查，具有成本低、体积小、准确度高、检测速度快等优点。

本实用新型的技术方案是：

一种基于功率差值变换的光伏组件老化检测装置，所述光伏组件包括若干依次串联的光伏电池，光伏组件的总正负极输出向负载供电，在每个光伏电池上分别并联一个DC-DC变流器，所有DC-DC变流器的高电平输出端与光伏组件正极共接，所有DC-DC变流器的低电平输出端与光伏组件负极共接，根据各DC-DC变流器输入侧电流的方向及大小，来判断光伏电池是否出现老化以及老化的程度。

优选的，所述DC-DC变流器包括一个变压器，所述变压器原边和副边分别并联一个电容C1、C2，变压器原边和副边上还分别串联一个可控开关Q1、Q2。

优选的，所述变压器原边与副边线圈匝数相同，所述电容C1、C2的电容值相同，所述可控开关Q1、Q2占空比互补。

优选的，所述可控开关Q1、Q2占空比固定为0.5。

本实用新型的优点是：