[发明专利]基于迭代计算的光伏组件温度预测方法、装置及其存储介质

权利要求书

1.一种基于迭代计算的光伏组件温度预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据光伏组件的结构和导热方式计算光伏组件的换热系数；

步骤2、根据能量守恒定律和傅里叶定律构建光伏组件的非稳态传热微分方程；

步骤3、基于非稳态传热微分方程进行迭代计算，获得温度预测结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于迭代计算的光伏组件温度预测方法，其特征在于，所述光伏组件的内部共有5层结构，从上到下分别为玻璃盖板、上层EVA胶膜、太阳能电池、下层EVA胶膜、背板。

3.根据权利要求2所述的一种基于迭代计算的光伏组件温度预测方法，其特征在于，光伏组件的导热方式如下：

光伏组件表面与周围空气以对流的方式换热，光伏组件表面与天空、地面以辐射的方式换热，光伏组件内部各层之间以热传导方式换热。

4.根据权利要求3所述的一种基于迭代计算的光伏组件温度预测方法，其特征在于，步骤1具体包括如下步骤：

步骤101、根据光伏组件结构计算光伏组件的整体热容，具体公式如下：

其中，C_pv表示光伏组件的整体热容，A_i表示光伏组件内部第i层材料的表面积，d_i表示光伏组件内部第i层材料的厚度，ρ_i表示光伏组件内部第i层材料的密度，C_i表示光伏组件内部第i层材料的定压比热容，i＝1、2、3、4、5；

步骤102、计算光伏组件与空气的对流换热系数，具体公式如下：

h＝3.8w+5.7

其中，h为对流换热系数，w为光伏组件所处环境的实时风速；

步骤103、计算光伏组件工作状态下的辐照换热量，具体公式如下：

Q_rad＝X_gsAσ(ε_gT_g⁴-ε_sT_s⁴)+X_gfAσ(ε_gT_g⁴-ε_fT_f⁴)

+X_bsAσ(ε_bT_b⁴-ε_sT_s⁴)+X_bfAσ(ε_bT_b⁴-ε_fT_f⁴)

其中，Q_rad表示工作状态下光伏组件的辐照换热量，X_gs表示光伏组件中玻璃与天空之间的角系数，A为光伏组件接收光的表面积，σ为玻尔兹曼常数，ε_g为地面辐射发射率，T_g表示光伏组件中玻璃表面的温度，ε_s为天空辐射发射率，T_s表示天空温度，X_gf表示光伏组件中玻璃与地面之间的角系数，ε_f为地面的光反射率，T_f表示地面温度，X_bs表示光伏组件中背板与天空之间的角系数，ε_b为光伏组件中背板的辐射发射率，T_b表示光伏组件中背板的温度，X_bf表示光伏组件中背板与地面之间的角系数。

5.根据权利要求4所述的一种基于迭代计算的光伏组件温度预测方法，其特征在于，光伏组件的非稳态传热微分方程具体如下：

其中，T_pv为光伏组件温度，α为光伏组件的表面辐射吸收率，Q_in表示入射到光伏组件表面的太阳辐照强度，T_a表示光伏组件所处环境温度，P为光伏组件输出功率。