一种智能新能源电池板合格检测系统及方法技术方案

本发明专利技术属于新能源电池板合格检测技术领域，公开了一种智能新能源电池板合格检测系统及方法，利用摄像设备采集新能源电池板图像数据；利用电路检测仪检测新能源电池板电路情况；通过裂纹检测模块检测新能源电池板裂纹信息；通过检测数据对比模块利用对比程序将检测的数据与合格数据进行对比；利用判断程序根据对比判断新能源电池板是否合格；利用诊断电路对新能源电池板故障进行诊断；利用标记机构对合格的新能源电池板进行标记；利用显示器显示采集的新能源电池板图像、检测新能源电池板电路和裂纹信息、合格判断结果。本发明专利技术提高了检测的准确率；同时，通过故障诊断模块能够有效准确的实现故障的诊断，并诊断出具体的故障类型。

An intelligent new energy battery board qualification testing system and method

The invention belongs to the technical field of new energy battery board qualification detection, and discloses an intelligent new energy battery board qualification detection system and method, which collects image data of new energy battery board by using camera equipment, detects the circuit condition of new energy battery board by using circuit detector, detects the crack information of new energy battery board by using crack detection module, and utilizes the The comparison program compares the tested data with the qualified data; uses the judgment program to judge whether the new energy battery board is qualified according to the comparison; uses the diagnosis circuit to diagnose the new energy battery board fault; uses the marking mechanism to mark the qualified new energy battery board; uses the display to display the collected new energy battery board image, and detects the new energy battery board circuit and the crack information Information, qualified judgment results. The invention improves the accuracy of detection; at the same time, the fault diagnosis module can effectively and accurately realize fault diagnosis and diagnose specific fault types.

【技术实现步骤摘要】
一种智能新能源电池板合格检测系统及方法
本专利技术属于新能源电池板合格检测
，尤其涉及一种智能新能源电池板合格检测系统及方法。
技术介绍
目前，最接近的现有技术：新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能等能源，称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。新能源电池板是新能源蓄电的一种储蓄方法，新能源电池板在生产完成时，需要使用到合格检测装置进行检测。然而，现有新能源电池板裂纹检测方法准确率较低；同时，电池板故障检测难度大、诊断不准确。综上所述，现有技术存在的问题是：现有新能源电池板裂纹检测方法准确率较低；同时，电池板故障检测难度大、诊断不准确。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种智能新能源电池板合格检测系统及方法。本专利技术是这样实现的，一种智能新能源电池板合格检测方法，所述智能新能源电池板合格检测方法包括：第一步，通过电池板图像采集模块利用摄像设备采集新能源电池板图像数据；通过电路检测模块利用电路检测仪检测新能源电池板电路情况；通过裂纹检测模块检测新能源电池板裂纹信息；第二步，主控模块通过检测数据对比模块利用对比程序将检测的数据与合格数据进行对比；通过合格判断模块利用判断程序根据对比判断新能源电池板是否合格；通过故障诊断模块利用诊断电路对新能源电池板故障进行诊断；然后，通过标记模块利用标记机构对合格的新能源电池板进行标记；第三步，通过显示模块利用显示器显示采集的新能源电池板图像、检测新能源电池板电路和裂纹信息、合格判断结果。进一步，所述智能新能源电池板合格检测方法的裂纹检测包括：(1)通过电池板图像采集模块获取新能源电池板图像；(2)采用水平垂直投影将所述太阳能板图像分割成多个单片，根据所述单片断栅的水平投影将所述单片分割为多个块；(3)基于拉普拉斯金字塔对所述块进行分解，采用canny算法对分解后的块进行边缘检测，得到电池板裂纹的特征；(4)对所述裂纹的特征去噪处理；(5)根据去噪后的裂纹特征确定所述块上裂纹的位置。进一步，所述根据去噪后的裂纹特征确定所述块上裂纹的位置，包括：将所述裂纹特征进行定向区域生长；根据生长后的裂纹特征连接断开的裂纹、补全不完整的裂纹。进一步，所述智能新能源电池板合格检测方法的故障诊断方法如下：1)通过诊断电路确定检测系统的辨识度L，为每相邻两个电压传感器之间间隔的光伏组件的数目(N为偶数时，L≤N/2；N为奇数时，L≤(N+1)/2)；2)对于一个M*N的SP结构的光伏阵列，可以用公式计算出所使用的传感器数目；3)按照步骤2)的计算结果布置电流表和电压表的位置；4)搭建检测系统完成，使得各个传感器正常工作；5)测得各支路的电流为I1～IM，以及支路中的组件电压Uij；6)光伏阵列故障支路以及故障类型判定。光伏系统故障一般有短路故障、开路故障和遮荫故障三种情况。其中，短路故障是某条支路中光伏电池模块被短路，开路故障是光伏电池模块中有块被断开，遮荫故障是光伏模块有块被不明物体遮挡。在光伏阵列结合MPPT算法的情况下，即光伏阵列工作能够稳定高效地工作在最大功率点时，若发生短路故障，作为电流源的光伏电池数目的减少会导致输出电流的减少，且电流会由电压高的支路向电压低的支路流，短路的支路的电流也会出现暂时的为负的情况；若发生开路故障，故障支路的输出电流将会出现近似于零的情况，但是由于发生开路故障下支路中的其他组件的开路电压将大大超过其他支路的工作电压，使得出现开路故障的组件受到一个反向电压从而使得二极管导通，整个支路开始重新工作，但输出电流会相应减少；若发生遮荫情况，故障支路的输出电流也将减少；在每条支路的串联组件数相同时，支路是否故障可以通过支路间输出电流的大小来判断，并通过对电流是否出现近似于零、小于零等情况来判定故障；7)故障支路中故障位置的判定，根据基尔霍夫电流定理，故障支路中正常工作的光伏组件的输出电流会因为与故障组件串联而减少，流过二极管和电阻的电流增大会使正常的光伏组件的输出电压升高，在对检测到的支路电压进行分析时，当N为偶数时，检测的组件个数为N/2个，若其输出电压大于U/2，U为光伏阵列输出电压，则故障不在这N/2个组件中，若电压小于U/2，则故障点在这N/2个组件之中；当N为奇数时，检测的组件个数为(N+1)/2个，同理可以通过电压之间的比较准确的找到故障点位置。进一步，所述智能新能源电池板合格检测方法的电池板图像采集具体方法包括：通过摄像设备采集新能源电池板图像，通过某些计算过程对图像进行相应变换，实现对图像的预处理；所述预处理方法包括：图像灰度化、图像增强；(1)图像灰度化选取像素点的RGB分量中的最大值作为该像素点的灰度值：F(i,j)＝max{R(i,j),G(i,j),B(i,j)}；(2)图像增强：通过改变图像像素点的灰度值，而增强图像的对比度；1)设原图像为f(x,y)，处理后的图像为g(x,y)，则对比度增强表示为：g(x,y)＝T{f(x,y)}；其中，T表示增强后图像和原图像之间的灰度变换函数；2)灰度变换分为线性变换和非线性变换，根据摄像设备采集到的电池板对比度低图像的灰度图的特点，采用线性变换对光伏电池板图像进行对比度增强；线性变换的关系式为：g(x,y)＝c+k[f(x,y)-a]；其中，称为灰度变换函数的斜率，[a,b]而为图像f(x,y)的灰度值范围，[c,d]为g(x,y)图像的灰度值范围；3)如果图像f(x,y)中大部分像素点的灰度值分布范围在[a,b]之间，采用变换关系进行图像的增强：本专利技术的另一目的在于提供一种运行所述智能新能源电池板合格检测方法的智能新能源电池板合格检测系统，所述智能新能源电池板合格检测系统包括：电池板图像采集模块，与主控模块连接，用于通过摄像设备采集新能源电池板图像数据；电路检测模块，与主控模块连接，用于通过电路检测仪检测新能源电池板电路情况；裂纹检测模块，与主控模块连接，用于检测新能源电池板裂纹信息；主控模块，与电池板图像采集模块、电路检测模块、裂纹检测模块、检测数据对比模块、合格判断模块、故障诊断模块、标记模块、显示模块连接，用于通过主控机控制各个模块正常工作；检测数据对比模块，与主控模块连接，用于通过对比程序将检测的数据与合格数据进行对比；合格判断模块，与主控模块连接，用于通过判断程序根据对比判断新能源电池板是否合格；故障诊断模块，与主控模块连接，用于通过诊断电路对新能源电池板故障进行诊断；标记模块，与主控模块连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能新能源电池板合格检测方法，其特征在于，所述智能新能源电池板合格检测方法包括：/n第一步，通过电池板图像采集模块利用摄像设备采集新能源电池板图像数据；通过电路检测模块利用电路检测仪检测新能源电池板电路情况；通过裂纹检测模块检测新能源电池板裂纹信息；/n第二步，主控模块通过检测数据对比模块利用对比程序将检测的数据与合格数据进行对比；通过合格判断模块利用判断程序根据对比判断新能源电池板是否合格；通过故障诊断模块利用诊断电路对新能源电池板故障进行诊断；然后，通过标记模块利用标记机构对合格的新能源电池板进行标记；/n第三步，通过显示模块利用显示器显示采集的新能源电池板图像、检测新能源电池板电路和裂纹信息、合格判断结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能新能源电池板合格检测方法，其特征在于，所述智能新能源电池板合格检测方法包括：
第一步，通过电池板图像采集模块利用摄像设备采集新能源电池板图像数据；通过电路检测模块利用电路检测仪检测新能源电池板电路情况；通过裂纹检测模块检测新能源电池板裂纹信息；
第二步，主控模块通过检测数据对比模块利用对比程序将检测的数据与合格数据进行对比；通过合格判断模块利用判断程序根据对比判断新能源电池板是否合格；通过故障诊断模块利用诊断电路对新能源电池板故障进行诊断；然后，通过标记模块利用标记机构对合格的新能源电池板进行标记；
第三步，通过显示模块利用显示器显示采集的新能源电池板图像、检测新能源电池板电路和裂纹信息、合格判断结果。


2.如权利要求1所述的智能新能源电池板合格检测方法，其特征在于，所述智能新能源电池板合格检测方法的裂纹检测包括：
(1)通过电池板图像采集模块获取新能源电池板图像；
(2)采用水平垂直投影将所述太阳能板图像分割成多个单片，根据所述单片断栅的水平投影将所述单片分割为多个块；
(3)基于拉普拉斯金字塔对所述块进行分解，采用canny算法对分解后的块进行边缘检测，得到电池板裂纹的特征；
(4)对所述裂纹的特征去噪处理；
(5)根据去噪后的裂纹特征确定所述块上裂纹的位置。


3.如权利要求2所述的智能新能源电池板合格检测方法，其特征在于，所述根据去噪后的裂纹特征确定所述块上裂纹的位置，包括：
将所述裂纹特征进行定向区域生长；
根据生长后的裂纹特征连接断开的裂纹、补全不完整的裂纹。


4.如权利要求1所述的智能新能源电池板合格检测方法，其特征在于，所述智能新能源电池板合格检测方法的故障诊断方法如下：
1)通过诊断电路确定检测系统的辨识度L，为每相邻两个电压传感器之间间隔的光伏组件的数目(N为偶数时，L≤N/2；N为奇数时，L≤(N+1)/2)；
2)对于一个M*N的SP结构的光伏阵列，可以用公式计算出所使用的传感器数目；
3)按照步骤2)的计算结果布置电流表和电压表的位置；
4)搭建检测系统完成，使得各个传感器正常工作；
5)测得各支路的电流为I1～IM，以及支路中的组件电压Uij；
6)光伏阵列故障支路以及故障类型判定，光伏系统故障有短路故障、开路故障和遮荫故障三种情况；其中，短路故障是某条支路中光伏电池模块被短路，开路故障是光伏电池模块中有块被断开，遮荫故障是光伏模块有块被不明物体遮挡；在光伏阵列结合MPPT算法的情况下，即光伏阵列工作能够稳定高效地工作在最大功率点时，若发生短路故障，作为电流源的光伏电池数目的减少会导致输出电流的减少，且电流会由电压高的支路向电压低的支路流，短路的支路的电流也会出现暂时的为负的情况；若发生开路故障，故障支路的输出电流将会出现近似于零的情况，但是由于发生开路故障下支路中的其他组件的开路电压将大大超过其他支路的工作电压，使得出现开路故障的组件受到一个反向电压从而使得二极管导通，整个支路开始重新工作，但输出电流会相应减少；若发生遮荫情况，故障支路的输出电流也将减少；在每条支路的串联组件数相同时，支路是否故障可以通过支路间输出电流的大小来判断，并通过对电流是否出现近似于零、小于零等...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑶，
申请(专利权)人：高瑶，
类型：发明
国别省市：山东;37