[发明专利]一种基于调制光矩阵的光伏电池故障检测装置及方法

说明书

本发明属于光伏电池故障检测技术领域，具体是一种基于调制光模块的光伏电池故障检测装置以及相应的检测方法，其主要包括调制光模块、光伏电池模块、电流电压转换模块、数模转换模块、调制光电流分离模块、故障判断及定位模块、结果输出模块，调制光模块发出的光照射在对应太阳能电池板的每个电池单元上，采集太阳能电池的总输出电流，通过调制光分离模块，得到每个频率的调制光电流的幅值，最后通过每个频率电流的大小判断故障类型和故障的位置。本发明具有检测故障类型全面、检测速度快、检测结果准确、检测成本低的优点。

技术领域

本发明涉及光伏电池检测技术领域，尤其是涉及一种基于调制光矩阵的光伏电池故障检测装置及方法，用于太阳能电池板故障检测及定位。

背景技术

光伏电池的需求逐年增长，然而光伏电池在生产和使用过程中有以下两个问题，制约着光伏电池的产量和寿命：

一是隐裂，由于硅片薄而脆，如在过程中电池板受到应力冲击过大，很可能引起隐裂，且高温焊接时如对硅片温度冲击时间长，会产生更大的应力引起的隐裂和碎片。

二是因电极条与硅材料焊接问题导致接触电阻过大，抑或个别硅片内阻过大，从而导致电池板工作时局部发热过多，导致电池板光电转换效率大打折扣。

由此，在光伏电池板出厂前需对其进行检测，这些检测出来有缺陷的电池板如不能对故障点具体定位就不能对其局部进行修复，整块电池板只能报废。所以对太阳能电池板进行检测和故障点定位是太阳能电池生产过程中提高产品质量，增加产品的产量，节约生产成本的重要环节和必要步骤，对使用过程中有故障的太阳能电池进行故障定位和维修也可以延长其使用寿命。

在太阳能电池检测方面，传统的如太阳能电池测试仪采用简单的太阳光模拟器，只能测试太阳能电池的整体特性，无法对有故障的太阳能电池的故障点进行定位，图像识别法无法检测出电池的内部缺陷。

又如红外图像检测法，采用红外摄像机进行间接的测量，其只能对特定的光伏材料成像，不能真实反映出电池的实际工作状态，对地电容检测法与时域反射法检测的准确度不高。

由此，需要一种光伏电池故障检测装置，来解决上述问题。

发明内容

本发明是为了避免现有技术存在的不足之处，由此提供一种适用于基于调制光矩阵的光伏电池故障检测装置及相应的方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种基于调制光矩阵的光伏电池故障检测装置，包括：

光伏电池模块，由多个电池单元串接而成；

调制光模块，用以形成单独照射在每个电池单元上的多个调制光，且每个电池单元对应的调制光具有不同的频率；

电流电压转换模块，用以接收来自光伏电池模块的总短路电流，并将接收到的电流信号转换成电压信号并输出；

数模转换模块，用以接收来自电流电压转换模块的电压信号，并将接收到的电压信号转化成数字信号并输出；

调制光电流分离模块，用以接收来自数模转换模块的数字信号并计算出总短路电流中每个电池单元产生的电流幅值数据并输出；

故障判断及定位模块，用以接收来自调制光电流分离模块的电流幅值数据并与设定的电流最小阈值进行比较，通过比较结果判断每个电池单元是否存在故障以及故障类型；

结果输出模块，用以将来自故障判断及定位模块的比较结果进行输出。

在数个实施方式中，调制光模块包括支撑结构与设置在支撑结构上的调制光电路，所述支撑结构设置在光伏电池模块的上方位置；