[发明专利]一种硅太阳能电池阵列的故障检测方法

摘要

本发明公开了一种硅太阳能电池阵列的故障检测方法，具体包括以下步骤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该条件下的I‑V输出特性关系；S2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RS1，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RS；S3根据实际串联等效电阻RS1与参考串联等效电阻RS之间的比值得到K；S4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。本发明综合考虑了温度，辐照度，输出电压、电流参数，提高了判别的精确度，并且能定位故障点的位置。

主权项

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Rs1，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Rs；S4根据实际串联等效电阻Rs1与参考串联等效电阻Rs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：RS1＝[ln((IL‑(I+K1I))Io+1)·VT‑V]/IN    (4)IL=GGref·(1+α1(T-Tref))·ISC---(5)]]>Io=(TTref)3·β1---(6)]]>其中，RS1为实际串联等效电阻，IL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，Io为等效二极管反向饱和电流，VT＝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，Gref表示参考辐照度，T表示电池温度，Tref表示参考电池温度，α1为温度补偿系数，ISC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：RS＝(α·T+β·G)/N       (7)其中，RS为参考串联等效电阻，α是温度系数，β是辐照度系数。