多结化合物电池模型的参数提取方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种多结化合物电池模型的参数提取方法、系统、介质及设备，其方法包括以下步骤：基于电池I

【技术实现步骤摘要】
多结化合物电池模型的参数提取方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术涉及太阳能光伏发电
，特别涉及一种多结化合物电池模型的参数提取方法、系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]近年来，随着全球能源问题的加剧，光伏能源作为可再生能源，具有清洁无污染，可靠安全，易于维护等优点，受到人们广泛关注。光伏电池依靠光生伏特效应可将太阳能转换成电能，是转换太阳能的有效器件。其中，多结化合物电池由于具有较宽的外量子效率(EQE)，从而能够吸收更宽的广谱光能量，是各种光伏电池中光电转换效率最高的一种电池，转换效率在高倍聚光条件下已经达到46.5％。因此，多结化合物电池的建模对于光伏转换效率的研究和预测都是至关重要的。
[0003]为了对多结化合物电池的电气特性进行更加准确的分析和预测，需要对其进行精准的建模仿真。在多结化合物电池的物理模型中，特征参数的影响尤为重要，由于子电池的材料和特性不同，特征参数也随子电池的数目增加而变多，模型更为复杂，参数提取也更为麻烦。能够获取多结化合物电池模型的参数最优值方法也因此显得格外重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的提供一种多结化合物电池模型的参数提取方法、系统、介质及设备，可以构造三结光伏电池的电池电压仿真模型，来对电池不同情况下的输出电气特性进行预测和分析。
[0005]第一方面，提供一种多结化合物电池模型的参数提取方法，包括以下步骤：
[0006]基于电池I
‑
V特性测试方式获取三结光伏电池的电流电压实测数据；<br/>[0007]根据所述电流电压实测数据，建立三结光伏电池的电池电压仿真模型；
[0008]基于数值迭代法对与所述电池电压仿真模型及所述电流电压实测数据关联的目标方程进行计算，获得所述目标方程计算结果最小值时所对应的参数为电池电压仿真模型的最优参数。
[0009]根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述三结光伏电池的电池电压仿真模型如下：
[0010][0011]式中，V为电池电压仿真模型的预测电压值；V
T
＝kT/q，K为玻尔兹曼常数，q为电子电荷，T为电池的开尔文温度；I
L
为电流实测数据；A为电池实际有效面积；R
s
是串联电阻；I
ph,1
、I
ph,2
、I
ph,3
分别为三结光伏电池中每个子电池对应的光生电流，I
0,1
、I
0,2
、I
0,3
分别为三结光伏电池中每个子电池对应的单二极管反向饱和电流；n1、n2、n3分别为三结光伏电池中每个子电池对应的二极管品质因子。
[0012]根据第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述“基于数值迭代法对与所述电池电压仿真模型及所述电流电压实测数据关联的目标方程进行计算”步骤之后，所述“获得所述目标方程计算结果最小值时所对应的参数为电池电压仿真模型的最优参数”步骤之前，具体包括以下步骤：
[0013]预设所述电池电压仿真模型的所求解参数范围，以使电池电压仿真模型的最优参数在所述所求解参数范围内；
[0014]其中，所述所求解参数包括串联电阻R
s
，每个子电池对应的光生电流I
ph,1
、I
ph,2
、I
ph,3
，每个子电池对应的单二极管反向饱和电流I
0,1
、I
0,2
、I
0,3
，每个子电池对应的二极管品质因子n1、n2、n3。
[0015]根据第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，与所述电池电压仿真模型及所述电流电压实测数据关联的目标方程如下：
[0016][0017]式中，V
th，i
为迭代计算出的电池电压仿真模型的预测电压值；V
meas，i
为电池电压实测数据；N为电流电压实测数据的测量次数。
[0018]第二方面，提供了一种多结化合物电池模型的参数提取系统，包括以下步骤：
[0019]实测模块，用于基于电池I
‑
V特性测试方式获取三结光伏电池的电流电压实测数据；
[0020]模型建立模块，与所述实测模块通信连接，用于根据所述电流电压实测数据，建立三结光伏电池的电池电压仿真模型；
[0021]最优参数模块，与所述模型建立模块及所述实测模块通信连接，用于基于数值迭代法对与所述电池电压仿真模型及所述电流电压实测数据关联的目标方程进行计算，获得所述目标方程计算结果最小值时所对应的参数为电池电压仿真模型的最优参数。
[0022]根据第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述三结光伏电池的电池电压仿真模型如下：
[0023][0024]式中，V为电池电压仿真模型的预测电压值；V
T
＝kT/q，K为玻尔兹曼常数，q为电子电荷，T为电池的开尔文温度；I
L
为电流实测数据；A为电池实际有效面积；R
s
是串联电阻；I
ph,1
、I
ph,2
、I
ph,3
分别为三结光伏电池中每个子电池对应的光生电流，I
0,1
、I
0,2
、I
0,3
分别为三结光伏电池中每个子电池对应的单二极管反向饱和电流；n1、n2、n3分别为三结光伏电池中每个子电池对应的二极管品质因子。
[0025]根据第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，用于预设所述电池电压仿真模型的所求解参数范围，以使电池电压仿真模型的最优参数在所述所求解参数范围内；
[0026]其中，所述所求解参数包括串联电阻R
s
，每个子电池对应的光生电流I
ph,1
、I
ph,2
、I
ph,3
，每个子电池对应的单二极管反向饱和电流I
0,1
、I
0,2
、I
0,3
，每个子电池对应的二极管品
质因子n1、n2、n3。
[0027]根据第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，与所述电池电压仿真模型及所述电流电压实测数据关联的目标方程如下：
[0028][0029]式中，V
th，i
为迭代计算出的电池电压仿真模型的预测电压值；V
meas，i
为电池电压实测数据；N为电流电压实测数据的测量次数
[0030]第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的多结化合物电池模型的参数提取方法。
[0031]第四方面，提供了一种电子设备，包括存储介质、处理器以及存储在所述存储介质中并可在所述处理器上运行的计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多结化合物电池模型的参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤：基于电池I
‑
V特性测试方式获取三结光伏电池的电流电压实测数据；根据所述电流电压实测数据，建立三结光伏电池的电池电压仿真模型；基于数值迭代法对与所述电池电压仿真模型及所述电流电压实测数据关联的目标方程进行计算，获得所述目标方程计算结果最小值时所对应的参数为电池电压仿真模型的最优参数。2.如权利要求1所述的多结化合物电池模型的参数提取方法，其特征在于，所述三结光伏电池的电池电压仿真模型如下：式中，V为电池电压仿真模型的预测电压值；V
T
＝kT/q，K为玻尔兹曼常数，q为电子电荷，T为电池的开尔文温度；I
L
为电流实测数据；A为电池实际有效面积；R
s
是串联电阻；I
ph,1
、I
ph,2
、I
ph,3
分别为三结光伏电池中每个子电池对应的光生电流，I
0,1
、I
0,2
、I
0,3
分别为三结光伏电池中每个子电池对应的单二极管反向饱和电流；n1、n2、n3分别为三结光伏电池中每个子电池对应的二极管品质因子。3.如权利要求2所述的基于深度学习的光纤语音增强方法，其特征在于，所述“基于数值迭代法对与所述电池电压仿真模型及所述电流电压实测数据关联的目标方程进行计算”步骤之后，所述“获得所述目标方程计算结果最小值时所对应的参数为电池电压仿真模型的最优参数”步骤之前，具体包括以下步骤：预设所述电池电压仿真模型的所求解参数范围，以使电池电压仿真模型的最优参数在所述所求解参数范围内；其中，所述所求解参数包括串联电阻R
s
，每个子电池对应的光生电流I
ph,1
、I
ph,2
、I
ph,3
，每个子电池对应的单二极管反向饱和电流I
0,1
、I
0,2
、I
0,3
，每个子电池对应的二极管品质因子n1、n2、n3。4.如权利要求1所述的多结化合物电池模型的参数提取方法，其特征在于，与所述电池电压仿真模型及所述电流电压实测数据关联的目标方程如下：式中，V
th，i
为迭代计算出的电池电压仿真模型的预测电压值；V
meas，i
为电池电压实测数据；N为电流电压实测数据的测量次数。5.一种多结化合物电池模型的参数提取系统，其特征在于，包括以下步骤：实测模块，用于基于电池I
‑
V特性测试方式获取三结光伏电池的电流电压实测数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭灿，曹巍，柴世一，陈浩，秦海鑫，
申请(专利权)人：杭州楚芯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：