一種光伏板安全檢測及壽命評估系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種光伏板安全檢測及壽命評估系統，主要包括光伏板、溫度傳感器、電流表、電壓表、控制器；所述溫度傳感器的數量至少為一個，位于所述光伏板背面，并與光電轉換材料接觸安裝；所述電流表和電壓表分別安裝在所述光伏板的電源輸出端子上；所述溫度傳感器、電流表、電壓表分別連接控制器；所述控制器持續接收溫度傳感器的溫度信號，選擇最高溫度并與固定閾值比較；所述控制器持續接收電流表和電壓表的電流、電壓信號，并計算光伏板的輸出功率。本實用新型專利技術是將光伏板光電轉換材料的工作溫度參數、發電功率參數以及外部環境參數進行綜合考慮，以準確評估光伏板的工作壽命，提醒工作人員及時進行更換，方便了大型光伏發電廠的設備維護，降低了維護成本，保障了發電效率。

Photovoltaic panel safety detection and life evaluation system

The utility model discloses a photovoltaic panel safety detection and evaluation system mainly includes the life of photovoltaic panels, temperature sensor, current meter, voltage meter and controller; the number of the temperature sensor is at least one, at the back of the photovoltaic panel, and photoelectric conversion material contact installation; the voltage and current meter table are respectively installed on the power output terminal of the photovoltaic panel; the temperature sensor, current meter, voltage meter are respectively connected with the controller; the controller receives the temperature signal of the temperature sensor, the temperature and choose the highest and the fixed threshold comparison; the controller receives the ammeter and voltmeter current and voltage signal the output power of photovoltaic panels, and calculate the. The utility model is the temperature parameters, photovoltaic photoelectric conversion material power parameters and external environmental parameters are considered to evaluate the photovoltaic panel's working life, to remind the staff timely replacement, convenient large-scale photovoltaic power plant equipment maintenance, reduce maintenance costs and ensure the efficiency of power generation.

【技術實現步驟摘要】
一種光伏板安全檢測及壽命評估系統
本技術屬于太陽能發電
，具體涉及一種光伏板安全檢測及壽命評估系統。
技術介紹
光伏發電是人類利用太陽能的科技手段之一。現有的光伏發電板是將多塊光電轉換材料集成在一塊基底上，最后組裝在支架上制作而成的。在大規模光伏發電廠中，會使用數量巨大的光伏發電板排布成陣列，通過串并聯電路連接至升壓、變流設備將電能存儲在蓄電池中或并入電網。眾所周知，光伏材料具有一定的使用壽命，并且由于制造工藝復雜，每一塊光伏發電板都可能具有不同的使用壽命。另外，由于集成線路或其他故障的存在，也將導致每一塊光伏發電板的壽命不盡相同。還有另一個重要因素，就是半導體硅材料的工作發熱問題，嚴重影響光伏板的工作壽命。綜上所述，大型光伏發電廠中的大量光伏板存在隨機的工作壽命終止，或基于發電效益考慮而應當終止使用的情況。雖然目前已經存在光伏板遠程故障遠程監控的系統，但是一般僅對光伏板是否存在故障狀態進行判斷。目前沒有對光伏板工作壽命進行檢測和評估的系統和方法。
技術實現思路
本技術的目的正是為了對大型光伏發電廠中數量巨大的光伏板工作壽命進行準確評估，提出了一種壽命評估系統，同時能夠對光伏板的安全進行預警。本技術所述的工作壽命終止通常是指光伏板物理屬性壽命終止或基于發電效益考慮壽命應當終止。本技術提供了一種光伏板安全檢測及壽命評估系統，主要包括光伏板、溫度傳感器、電流表、電壓表、控制器；所述溫度傳感器的數量至少為一個，位于所述光伏板背面，并與光電轉換材料接觸安裝；所述電流表和電壓表分別安裝在所述光伏板的電源輸出端子上；所述溫度傳感器、電流表、電壓表分別連接控制器；所述控制器持續接收溫度傳感器的溫度信號，選擇最高溫度并與固定閾值比較；所述控制器持續接收電流表和電壓表的電流、電壓信號，并計算光伏板的輸出功率。光伏板安全檢測及壽命評估系統還包括與控制器相連的溫度計和照度計，分別用于實時測量環境氣溫和太陽光照度。作為進一步地優選技術手段，所述溫度傳感器的數量為3個或3個以上，分布安裝在光伏板背面中心區域。本技術還提供了前述一種光伏板安全檢測及壽命評估系統的工作方法。一種光伏板安全檢測及壽命評估方法，按照如下步驟執行：步驟一，溫度傳感器測量光電轉換材料的溫度，當檢測溫度值T超出安全閾值T’時，控制器斷開光伏板的輸出電路并報警；步驟二，當光電轉換材料的檢測溫度值T低于安全閾值T’時，控制器根據電流表和電壓表實時測量的光伏板輸出電流I和電壓值U計算光伏板實時輸出功率G，并根據下式進行計算：其中，δ為0-ΔT時間內的積分值，T0是實時環境氣溫，L是實時太陽光照度，δ是ΔT時間內的總輸出功率；步驟三，控制器將計算所得的δ與預存的δ0相比較，若δ≤δ0，則判斷光伏板的工作壽命到期；步驟四，若δ≥δ0，則重復步驟一至步驟三。進一步地，在步驟二中，包含對氣溫和光照度的測量。進一步地，在步驟三中，控制器斷開光伏板輸出電路并報警。本技術是將光伏板光電轉換材料的工作溫度參數、發電功率參數以及外部環境參數進行綜合考慮，以準確評估光伏板的工作壽命，提醒工作人員及時進行更換，方便了大型光伏發電廠的設備維護，降低了維護成本，保障了發電效率。附圖說明圖1是本技術的系統結構示意框圖；圖2是本技術中光伏板與檢測器件示意圖；圖3是本技術的光伏板安全檢測及壽命評估方法的工作流程圖。圖中：1、光伏板；2、溫度傳感器；3、電流表；4、電壓表。具體實施方式下面結合附圖對本技術作進一步詳細描述：參見附圖1-2，本技術的一種光伏板安全檢測及壽命評估系統，安裝在光伏發電廠中每一塊光伏發電板上，主要包括光伏板1、溫度傳感器2、電流表3、電壓表4、控制器(未圖示)；所述溫度傳感器2的數量至少為一個，位于所述光伏板1背面，并與光電轉換材料接觸安裝；所述電流表3和電壓表4分別安裝在所述光伏板1的電源輸出端子上；所述溫度傳感器2、電流表3、電壓表4分別連接控制器；所述控制器持續接收溫度傳感器2的溫度信號，選擇最高溫度并與固定閾值比較；所述控制器持續接收電流表3和電壓表4的電流、電壓信號，并計算光伏板1的輸出功率。如圖1所示，進一步地，本技術的光伏板安全檢測及壽命評估系統還包括與控制器相連的溫度計和照度計，分別用于實時測量環境氣溫T0和太陽光照度L。作為進一步地優選技術手段，所述溫度傳感器的數量為3個或3個以上，分布安裝在光伏板背面中心區域。本技術的光伏板安全檢測及壽命評估系統的工作原理和工作方法詳細描述如下。本技術的溫度傳感器2直接測量光電轉換材料的溫度，當檢測溫度值T超出安全閾值T’(T≥T’)時，控制器直接斷開光伏板的輸出電路，使光伏板停止工作，保障光伏板自身安全。若正常工作時，光電轉換材料溫度達到或超出上限，則存在運行故障或光伏板壽命到達終值，故控制器應報警提示工作人員進行維護或更換回收。當光電轉換材料的實測溫度值T低于安全閾值T’時，控制器根據電流表和電壓表實時測量的光伏板輸出電流I和電壓值U計算光伏板實時輸出功率G＝IU。根據下式進行計算：其中，δ為0-ΔT時間內的積分值，T0是實時環境氣溫，L是實時太陽光照度。上式的含義是，在考慮光照度L對環境溫度T0以及發電輸出功率G的貢獻時，在ΔT時間內的總輸出功率δ。此公式中，考慮計算數據過大，因此采取開平方處理，最終的δ值并不具有實際含義，僅表示與ΔT時間內光伏板總輸出功率特征相關的評估參數。根據光伏板壽命的理論值或經驗值，確定一個能夠反映光伏板綜合正效率輸出功率值的δ0值。控制器將計算所得的δ與預存的δ0相比較，若δ≤δ0，則判斷光伏板的工作壽命到期，無法再獲得正的發電效益，控制器斷開該光伏板輸出電路，并報警提示工作人員應當對光伏板予以更換，進行淘汰回收。若δ≥δ0，則說明光伏板工作狀態正常，具有正值的發電效益，能夠繼續穩定進行光電轉換。因此可以進行下一輪的循環檢測和評估。對于本領域技術人員而言，顯然本技術不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本技術的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本技術。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技術的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本技術內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。本技術不限于以上對實施例的描述，本領域技術人員根據本技術揭示的內容，在本技術基礎上不必經過創造性勞動所進行的改進和修改，都應該在本技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光伏板安全檢測及壽命評估系統，其特征在于：主要包括光伏板、溫度傳感器、電流表、電壓表、控制器；所述溫度傳感器的數量至少為一個，位于所述光伏板背面，并與光電轉換材料接觸安裝；所述電流表和電壓表分別安裝在所述光伏板的電源輸出端子上；所述溫度傳感器、電流表、電壓表分別連接控制器；所述控制器持續接收溫度傳感器的溫度信號，選擇最高溫度并與固定閾值比較；所述控制器持續接收電流表和電壓表的電流、電壓信號，并計算光伏板的輸出功率。

【技術特征摘要】
1.一種光伏板安全檢測及壽命評估系統，其特征在于：主要包括光伏板、溫度傳感器、電流表、電壓表、控制器；所述溫度傳感器的數量至少為一個，位于所述光伏板背面，并與光電轉換材料接觸安裝；所述電流表和電壓表分別安裝在所述光伏板的電源輸出端子上；所述溫度傳感器、電流表、電壓表分別連接控制器；所述控制器持續接收溫度傳感器的溫度信號，選擇最高溫度并與固定閾值比較；所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚志民，牛冰玉，尚建坤，
申請(專利權)人：安徽晶潤新能源有限公司，
類型：新型
國別省市：安徽,34