不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置及方法。该装置包括机械支架，机械支架上安装有支撑板，支撑板的下方安装有太阳能光伏板组，支撑板上设置有若干个太阳光源模拟灯，太阳能光伏板组上设置有若干排光伏板单体单元，每排光伏板单体单元均包括多个光伏板单体，光伏板单体单元之间的连接关系可变化，从而形成不同的串并联结构，太阳光源模拟灯的数量与光伏板单体的数量相同，且一一对应地安装于每个光伏板单体的正上方同一高度位置。采用本发明专利技术的装置及方法，当光伏板的不同位置被遮挡时，能够测量其对光伏板输出电气参数的影响，从而能够在整体电量下降前提前预警，通过遮挡位置和遮挡数量判断是否进行清洗。

【技术实现步骤摘要】
不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置及方法
本专利技术涉及一种太阳能光伏板局部缺乏光照条件下光伏板的输出性能及电气参数的研究装置及方法
技术介绍
近年来，新能源的使用推动了光伏电站太阳能光伏板的应用和逐渐推广，但是随着光伏板工作时间的延长，光伏板的老化、发热故障、缺陷等问题都给光伏电站的运维带来了严峻的挑战。传统太阳能光伏板检测采用人工巡检，效率低、工作量大、成本高、安全隐患大，长期采用此种方式不具有可行性。由于外部环境的树叶、树阴、鸟粪的遮挡，光伏板中局部缺乏光照，影响光伏板的输出性能，但是不同位置遮挡时，对光伏板输出电压的影响不尽相同，光伏板也并非遮挡后一定要清洗表面。由于清洗过程成本高，如果等到光伏电站整体电量下降再清洗则影响经济效益。如果能够在整体电量下降前提前预警，通过遮挡位置和遮挡数量判断是否进行清洗，则可以降低清洗成本，提高发电效率。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置及方法。本专利技术的技术方案如下：不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置，包括机械支架，所述机械支架上安装有支撑板，所述支撑板的下方安装有太阳能光伏板组，所述支撑板上设置有若干个太阳光源模拟灯，所述太阳能光伏板组上设置有若干排光伏板单体单元，每排光伏板单体单元均包括多个光伏板单体，所述光伏板单体单元之间的连接关系可变化，从而形成不同的串并联结构，所述太阳光源模拟灯的数量与光伏板单体的数量相同，且一一对应地安装于每个光伏板单体的正上方同一高度位置。更进一步的，每个太阳光源模拟灯的外部均罩设有灯罩，所述灯罩使光源仅能直射其下方光伏板单体，而不能照射至其他光伏板单体。更进一步的，所述机械支架上设置有工业机器人，所述工业机器人包括可上下滑动的滑块，所述支撑板固定于滑块上。更进一步的，所述太阳光源模拟灯可控制亮灭和调节亮度。更进一步的，所述太阳光源模拟灯为金卤灯。不同光照条件下光伏板单体电气参数检测方法，包括：1)单块光伏板串联支路单体的遮挡关闭或者亮度调节任意一排光伏板单体单元中的任意一个或多个光源，即太阳能光伏板组中任一串联支路中任意一个或多个单体未被照射或遮挡不充分的光源，其他单体均受到光照，观察光伏板输出端的电压、电流变化，从而模拟串联单体遮挡时，对光伏板输出电气参数影响；2)单块光伏板并联支路单体的遮挡关闭或者亮度调节任意一排光伏板单体单元中的任意一个或多个以及相邻一排光伏板单体单元中任意一个或多个组合的光源，即太阳能光伏板组中任一并联支路多个单体未被照射或遮挡不充分的光源，其他单体均受到光照，观察光伏板输出端的电压、电流变化，从而模拟并联单体遮挡时，对光伏板输出电气参数影响；3)单块光伏板串并联混合支路单体的遮挡关闭或者亮度调节各排光伏板单体单元中的任意一个或多个组合的光源，即光伏板单体中任一串并联支路多个单体未被照射或遮挡不充分的光源，其他单体均受到光照，观察光伏板输出端的电压、电流变化，模拟串并联单体遮挡时，对光伏板输出电气参数影响；4)改变光伏板单体单元的数量和连接形式，重复上述步骤，模拟光伏板组串并联单体遮挡时对光伏板组输出电气参数影响。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置及方法，当光伏板的不同位置被遮挡时，能够有效而方便地测量其对光伏板输出电气参数的影响，从而能够在整体电量下降前提前预警，通过遮挡位置和遮挡数量判断是否进行清洗，进而可以降低清洗成本，提高发电效率。附图说明图1是本专利技术检测装置的框架结构示意图；图2是本专利技术检测装置的内部结构示意图；图3是本专利技术检测方法的原理图。图中标记：1、机械支架；2、工业机器人；3、支撑板；4、太阳能光伏板组；5、连接架；6、第一金卤灯；7、第二金卤灯；8、第三金卤灯；9、灯罩；10、第一光伏板单体；11、第二光伏板单体；12、第三光伏板单体；13、光伏板输出端；3-1、第一光源；3-2、第二光源；3-3、第三光源；3-4、第四光源；3-5、第五光源；3-6、第六光源；3-7、第七光源；3-8、第八光源；3-9、第九光源；3-10、第十光源；3-11、第十一光源；3-12、第十二光源；3-13、第十三光源；3-14、第十四光源；3-15、第十五光源；3-16、第十六光源；3-17、第十七光源；3-18、第十八光源；3-19、第十九光源；3-20、第二十光源；3-21、第二十一光源；3-22、第二十二光源；3-23、第二十三光源；3-24、第二十四光源。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术主要研究不同光照条件下光伏板单体电气参数。主要涉及在实验室内铺设光伏板，在缺少外界光源的条件下，根据光伏板单体的排列，在每个单体上方搭建白炽灯、外围机械装置和电路，模拟太阳的发热状态，通过控制单体上方各个光源的亮暗和亮度，模拟阴影遮挡的程度和数量，观察光伏板组的输出电压、电流和功率等电气参数。通过实验室内模拟太阳能光源照射不同组合条件下的单体实现光伏板各种工作状态的测量。通过研究，便于观察阴影遮挡的位置与光伏板电气参数之间的关系。本实施例所采用的技术方案如下：步骤1：搭建模拟太阳能光源检测光伏板电气参数装置(如图1和2所示)步骤1.1：装置包括机械支架1，所述机械支架两侧设置有2组工业机器人2，机械支架中间工业机器人滑块上安装支撑板3，机械支架下方设置有太阳能光伏板组4。步骤1.2：在支撑板上有4组连接架5，连接架下吊有模拟太阳光源的第一金卤灯6和灯罩9，其中在每个光伏板单体正上方同一高度安装灯泡。比如第一金卤灯6对应第一光伏板单体10、第二金卤灯7对应第二光伏板单体11、第三金卤灯8对应第三光伏板单体12。灯罩保证光源能直射下方单体，并防止照射垂直下方其他单体。光源的数量与光伏板组内的单体数量一致。光源具有亮灭和亮度调节功能。步骤1.3：太阳能光伏板的搭建。在光源下方，放置光伏板组，可以根据实际需求设置不同的串并联形式，对应的光源数量也可以根据光伏板数量配对。步骤2：控制光源实现光伏板不同状态的模拟(如图3所示)本实施例以设置四排光伏板单体单元为例进行说明，图3中仅显示每排的前3个和后3个光源，即图中仅显示第一光源3-1、第二光源3-2、第三光源3-3、第四光源3-4、第五光源3-5、第六光源3-6、第七光源3-7、第八光源3-8、第九光源3-9、第十光源3-10、第十一光源3-11、第十二光源3-12、第十三光源3-13、第十四光源3-14、第十五光源3-15、第十六光源3-16、第十七光源3-17、第十八光源3-18、第十九光源3-19、第二十光源3-20、第二十一光源3-21、第二十二光源3-22、第二十三光源3-23、第二十四光源3-24。步骤2.1：单块光伏板串联支路单体的遮挡比如关闭或者亮度调节第一光源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置，其特征在于：包括机械支架(1)，所述机械支架(1)上安装有支撑板(3)，所述支撑板(3)的下方安装有太阳能光伏板组(4)，所述支撑板(3)上设置有若干个太阳光源模拟灯，所述太阳能光伏板组(4)上设置有若干排光伏板单体单元，每排光伏板单体单元均包括多个光伏板单体，所述光伏板单体单元之间的连接关系可变化，从而形成不同的串并联结构，所述太阳光源模拟灯的数量与光伏板单体的数量相同，且一一对应地安装于每个光伏板单体的正上方同一高度位置。/n

【技术特征摘要】
1.不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置，其特征在于：包括机械支架(1)，所述机械支架(1)上安装有支撑板(3)，所述支撑板(3)的下方安装有太阳能光伏板组(4)，所述支撑板(3)上设置有若干个太阳光源模拟灯，所述太阳能光伏板组(4)上设置有若干排光伏板单体单元，每排光伏板单体单元均包括多个光伏板单体，所述光伏板单体单元之间的连接关系可变化，从而形成不同的串并联结构，所述太阳光源模拟灯的数量与光伏板单体的数量相同，且一一对应地安装于每个光伏板单体的正上方同一高度位置。


2.根据权利要求1所述的不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置，其特征在于：每个太阳光源模拟灯的外部均罩设有灯罩(9)，所述灯罩(9)使光源仅能直射其下方光伏板单体，而不能照射至其他光伏板单体。


3.根据权利要求1所述的不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置，其特征在于：所述机械支架(1)上设置有工业机器人(2)，所述工业机器人(2)包括可上下滑动的滑块，所述支撑板(3)固定于滑块上。


4.根据权利要求1所述的不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置，其特征在于：所述太阳光源模拟灯可控制亮灭和调节亮度。


5.根据权利要求1所述的不同光照条件下光伏板单体电气参数检测装置，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈功，王振刚，蒋宇龙，张韦明，李菘，孟萱，钱宇澄，石岩松，王静瑶，夏雅楠，杨紫茹，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32