一种辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法及装置与流程

本发明属于太阳电池组件测试领域，尤其涉及一种辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法及装置。

背景技术：

1、随着科技日新月异的发展，光伏发电技术在国内外均得到了广泛的应用，其应用形式多种多样，应用场所分布广泛，主要用于大型地面光伏电站、住宅和商用建筑物的屋顶、建筑光伏建筑一体化、光伏路灯等。在这些场所，不可避免的会出现建筑物、树荫、烟囱、灰尘、云朵等对太阳能电池组件造成遮挡。因此，人们关心的是此类情况对太阳能电池的发电效率影响有多大，又该如何解决。

2、当前的热斑测试，主要还需测试人员手动测试实验，热斑选片的测试过程需要测试人员逐一对每片电池进行完全遮挡并测试，并在测试完成后将每一组测试数据进行曲线绘制并人工识别选出拐点，得到其拐点电流，排序后再选出目标电池片，涉及到最佳遮挡比例测试时，仍需测试人员手动记录遮挡比例、再由测试人员调取电流电压数据人工识别拐点电流值，完全遮挡测试需达到一百多次，其次比例遮挡测试也多达几十次。不仅消耗了大量人力，同时对于大量的数据分析，人工测试还存在不小的误差风险。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述问题，提供一种针对不同待测组件模型可自动进行热斑测试的辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法及装置。

2、第一方面，本发明提供一种辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法，包括以下步骤：

3、步骤1、首先选择待测电池组件的电池排布模型图；

4、步骤2、测试待测电池组件无遮挡电性能数据，获取其最大功率pmax点对应电流值ipm；

5、步骤3、完全遮挡待测电池组件其中的一片子电池片，测试该遮挡条件下的组件电流电压数据[vo,io]；其中vo为电子负载电压值，io为采集的光伏组件电流值，vo取值范围(1～n)，io取值范围(1～n)，n为采样数；在一次测试中，总共采集若干个样点；

6、通过下式(1)低通滤波算法对测试原始数据[vo,io]进行预处理，消除噪音，得到滤波后电流电压数据[vo,i1]；

7、yn＝a·xn+(1-a)·yn-1                              (1)

8、其中，a为滤波系数，取值范围介于0-1之间；n为整数且1≤n≤n，输出量yn为滤波输出电流值，写入i1(n)；输入量xn代入原始电流值io(n)，输入量yn-1代入上一点滤波输出的电流值i1(n-1)；

9、步骤4、从滤波后的待测电池组件电流电压数据[vo,i1]中，获取电压为0，即vo＝0时电流值i1(vo＝0)作为isc，开路状态下电流为0，即i1＝0时的电压值vo(i1＝0)作为voc，结合二极管理想模型，依据下式(2)进行曲线拟合；拟合出未被电阻电池分流，理想条件下的电流电压曲线，即式中输出[ul,il]；

10、

11、其中ul为负载电压，il为输出负载电流，iph为光电流，id为二极管内部漏电流，ud为二极管内部电压，rsh为光伏电池内部并阻，io为饱和电流，rs为光伏电池内部串阻，a为二极管理想系数，q电子电荷，k玻尔兹曼常数；

12、在所述理想条件下的电流电压曲线中取同一横坐标vo对应电流值i2，得到理想电流电压数据[vo,i2]；

13、步骤5、由曲线特征可知，拐点出现在热斑曲线电流值与理想电流值逐渐偏离后，停止继续偏离且保持平稳，与理想电流值逐渐趋近的变化点处，计算δi＝i2-i1，得到热斑曲线与理想曲线偏差数据[vo,δi]；

14、步骤6、计算δi(n)-δi(n-1)，当值变为负时为拐点，即knee点；横坐标vo(knee)，可对应滤波后数据定位拐点(vo(knee),i1(knee))；

15、步骤7、返回拐点对应的滤波后电流值i1(knee)，此值即为拐点电流值，在模型图上对应遮挡位置的电池片上呈现；

16、步骤8、完成所有待测电池片各自完全遮挡的热斑效应测试后，筛选符合预设条件的目标电池，并于组件模型图上呈现选择结果。

17、进一步，本发明所述辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法，所述目标电池测试其最佳遮挡比例时，预设对应测试的遮挡比例并进行测试，重复前述步骤3-步骤7，得出目标电池片对应遮挡比例的拐点电流，然后从所有测试数据中，筛选对应最接近无遮挡测试ipm的遮挡比例，即得到对应电池的最佳遮挡比例。

18、进一步，本发明所述辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法，步骤3)所述滤波后电流电压数据[vo,i1]采用本次采样值与上次滤波输出值进行加权计算得到，采用加权计算使得上一点输出对下一点输入有反馈作用进而得到有效滤波值。

19、第二方面，本发明提供一种辅助太阳电池组件热斑选片的测试装置，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如前述第一方面所述的辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法。

20、第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如前述第一方面所述的辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法。

21、本发明所述辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法及装置，适配不同的组件模型，在对测试数据进行预处理后，自动识别曲线拐点，并直观呈现不同电池片拐点电流，测试完成后，也可自动筛选目标电池片，并可在比例遮挡测试阶段中，实现记录遮挡比例及对应拐点电流；有效解决了热斑测试繁杂的问题，能够高效实现热斑选片与最佳遮挡比例测试，测试效率高，数据直观明晰，可大幅节省测试研究人员的时间与精力成本。

技术特征：

1.一种辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法，其特征在于：所述目标电池测试其最佳遮挡比例时，预设对应测试的遮挡比例并进行测试，重复前述步骤3-步骤7，得出目标电池片对应遮挡比例的拐点电流，然后从所有测试数据中，筛选对应最接近无遮挡测试ipm的遮挡比例，即得到对应电池的最佳遮挡比例。

3.根据权利要求1所述辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法，其特征在于：步骤3)所述滤波后电流电压数据[vo,i1]采用本次采样值与上次滤波输出值进行加权计算得到有效滤波值。

4.一种辅助太阳电池组件热斑选片的测试装置，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-3任一项所述的辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法。

5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-3任一项所述的辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法。

技术总结
一种辅助太阳电池组件热斑选片的测试方法及装置，属于太阳电池组件测试领域，其特征在于，首先选择待测电池组件的电池排布模型图；测试待测电池组件无遮挡电性能数据，获取其最大功率点对应电流值；完全遮挡待测电池组件其中的一片子电池片，测试该遮挡条件下的组件电流电压数据，适配不同的组件模型，在对测试数据进行预处理后，自动识别曲线拐点，并直观呈现不同电池片拐点电流，测试完成后，自动筛选目标电池片，并可在比例遮挡测试阶段中，实现记录遮挡比例及对应拐点电流；有效解决了热斑测试繁杂的问题，能够高效实现热斑选片与最佳遮挡比例测试，测试效率高，数据直观明晰，可大幅节省测试研究人员的时间与精力成本。

技术研发人员：冯云峰,王建平,张丽贞,王城,冯晓莹,李慎,张会文,王水威,张鹤仙,黄国保
受保护的技术使用者：陕西众森电能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/4