用于原位太阳能平板电池板诊断的方法和设备技术

技术编号:7577008 阅读:143 留言:0更新日期:2012-07-18 22:59
提供了用于分析太阳能电池板和/或电池的性能的技术。在一方面中,提供了用于分析使用红外摄像机拍摄的红外热影像的方法。该方法包括以下步骤。将所述红外热影像转换成温度数据。在所述红外热影像中隔离个体单元。将每个隔离的单元的温度数据列表。基于所列表的温度数据而判定每个隔离的单元的性能状态。所述个体单元可包括太阳能电池板和/或太阳能电池。在另一方面中,提供了红外诊断系统。所述红外诊断系统包括:红外摄像机,其可相对于待成像的一个或多个单元而远程定位;以及计算机,其被配置为经由通信链路而从所述红外摄像机接收热影像且分析所述热影像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能技术,更具体而言,涉及用于分析太阳能电池板和/或电池的性能的技术。
技术介绍
太阳能光伏阵列占用大的面积且由许多个体太阳能电池板组成。例如,10兆瓦(MW)阵列可含有50,000个个体电池板(individual panel)。每一个电池板包括布线在一起的许多个体太阳能电池(individual solar cell)。电池板被布线,以允许在存在个体电池故障的情况下继续操作。太阳能阵列进一步被布线,以允许成串的电池板在存在个体电池板故障的情况下继续操作。因此,鉴于这样的容错布线系统,将需要用于识别例如电池级和电池板级的故障,以便安排维护并换出故障单元的技术。
技术实现思路
本专利技术提供用于分析太阳能电池板和/或电池的性能的技术。在本专利技术的一个方面中,提供一种用于分析使用红外摄像机拍摄的红外热影像的方法。该方法包括以下步骤。将所述红外热影像转换成温度数据。在所述红外热影像中隔离个体单元(individualelement)。将每个隔离的单元的温度数据列表(tabulate)。基于所列表的温度数据而判定每个隔离的单元的性能状态。所述个体单元可包括太阳能电池板和/或太阳能电池。在本专利技术的另一方面中,提供一种红外诊断系统。所述红外诊断系统包括红外摄像机,其可相对于待成像的一个或多个单元而被远程定位;以及计算机,其被配置为经由通信链路而从所述红外摄像机接收热影像且分析所述热影像。通过参考以下详细描述和附图,将获得对本专利技术以及本专利技术的其它特征和优点的更全面理解。附图说明图1为示例根据本专利技术的实施例的示例性红外诊断系统的图;图2为示例根据本专利技术的实施例的用于红外摄像机的机械支撑件的图,该红外摄像机具有诸如左右转动和俯仰转动(pan and tilt)的远程定位能力以及诸如可远程操作的成像变焦透镜的远程透镜操作;图3为根据本专利技术的实施例的含有故意停用的(disabled)电池行的太阳能平板电池板的图像;图4为根据本专利技术的实施例的使用图1的红外诊断系统所拍摄的在操作中的图3的太阳能平板电池板的红外热影像;图5为示例根据本专利技术的实施例的如何使用幅度绘图来分析红外影像中的所关注区域的图6为示例根据本专利技术的实施例的用于分析红外热影像的示例性方法的图;图7为示例根据本专利技术的实施例的被附到陆上运载体(vehicle)的红外摄像机的图;图8为示例根据本专利技术的实施例的被附到空中运载体的红外摄像机的图;以及图9为示例根据本专利技术的实施例的用于分析使用红外摄像机所拍摄的红外热影像的示例性设备的图。具体实施例方式本文中公开了用于现场测试太阳能电池板和/或太阳能电池而不中断操作的技术。本专利技术技术基于本文中所进行的观测工作电池板和/或电池将所吸收的辐射热负载的一部分作为电功率(其例如被供应至电力网)而耗散,然而,非工作电池板和/或电池必须将所吸收的辐射热负载的全部作为热而耗散。因此,工作电池板或电池将比对应的非工作电池板或电池冷若干度。在本专利技术技术的一个实施例中,提供一种红外诊断系统,其具有红外摄像机和计算系统,以远程观测个体电池板的空间温度变化来判定个体电池板和组成个体电池板的电池的操作状况。具体而言,图1为说明示例性红外诊断系统100的图。红外诊断系统100包括被配置为经由通信链路103而彼此通信的红外摄像机101和计算机102。如下文将详细地描述的,例如可通过可远程控制的左右转动/俯仰转动能力和/或通过红外摄像机101所附接到的可远程控制的可移动运载体和/或平台而相对于待成像的一个或多个单元(例如,太阳能电池板和/或太阳能电池)来远程定位红外摄像机101。如图1所示,在成像过程(下面进一步详细地描述)的示例性执行期间,红外摄像机101被定向为对太阳能电池板100成像且经由通信链路103将(热)影像数据传送至计算机102。计算机102可体现于诸如下面结合图9的描述所描述的设备900的设备中。有缺陷的电池在图1中被示例为在太阳能电池板100的热影像104中的不同热区105。根据示例性实施例,红外摄像机101具有至少约240像素X 320像素的像素分辨率、二摄氏度或百分之二(%)的热准确度、小于约0. 1摄氏度的热敏度、以及对于电池驱动的应用的约25瓦特(W)的操作功率要求。通信链路103可包括允许在红外摄像机101与计算机102之间交换控制和影像数据的任何合适连接。仅通过实例,通信链路103可为有线或无线通信链路。因此,仅通过实例,当红外摄像机101被附到诸如陆上运载体或空中运载体(见下文)的可移动运载体时,红外摄像机101与计算机102之间的通信可以无线方式发生。因此,在该实例中,计算机102不必与红外计算机101 —起位于可移动运载体上。如上文所强调的,太阳能光伏阵列由许多个体太阳能电池板组成,每一个太阳能电池板包括布线在一起的许多个体太阳能电池。相对于太阳能电池板100来定位红外摄像机101,使得可通过红外摄像机101对一个(多个)所关注区域成像。根据示例性实施例,该所关注区域包括一个或多个电池的区域,且根据正执行的量测延伸至含有许多电池板的区域。可通过许多方式中的任一者来实现红外摄像机101相对于太阳能电池板100的定位。仅通过实例,红外摄像机101可被保持/放置于太阳能电池板100前方,附接至具有定5位能力(诸如,左右转动以及俯仰转动)的支柱或其它机械支撑件,或放置于允许通过直接或远程装置重新定位的陆上运载体或空中运载体中。例如,在一个示例性实施例中,红外摄像机101装备有变焦透镜,且永久地固定至静态机械座架,即,支撑支柱。红外摄像机101优选地具有远程左右转动和俯仰转动能力(参见例如下文所描述的图2)。摄像机、透镜及定位装置可远程操作,以允许对太阳能电池板100的希望部分成像。在另一示例性实施例中,红外摄像机被附到陆上运载体,该陆上运载体能够相对于太阳能电池板而远程定位摄像机,以观测太阳能阵列的希望部分(参见例如下文所描述的图7)。在该实例中,远程左右转动及俯仰转动能力为优选的(见下文)。在又一示例性实施例中,红外摄像机被附到空中运载体,该空中运载体能够相对于太阳能电池板而远程定位摄像机,以观测太阳能阵列的希望部分(参见例如下文所描述的图8)。在该实例中,远程左右转动及俯仰转动能力为优选的(见下文)。图2为示例用于红外摄像机201的机械支撑件200的图,该机械支撑件200具有诸如左右转动(在水平平面中旋转)及俯仰转动(在垂直平面中旋转)的远程定位能力,以及诸如可远程操作的成像变焦透镜的远程透镜操作和调整能力。通过控制模块202内的一个或多个致动器(未示出)(例如,电气伺服机构)来实现机械支撑件200的定位的远程操作。控制模块202可通过传输至天线20 的信号以无线方式控制。一般而言,本领域技术人员已知致动器的无线远程操作,因此本文中不进一步描述该方面。如上文所描述,本文中观测到工作太阳能电池板和/或电池将所吸收的辐射热负载的一部分耗散为电功率。操作的太阳能电池板或电池相对于非工作电池冷若干度,非工作电池必须将其吸收的辐射功率的全部作为热而耗散。图3为含有故意停用的电池行的太阳能平板电池板300的影像,所述故意停用的电池行在可见影像上的位置通过区域301来识别。太阳能电池板300将被用于示例本专利技术技术。图4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·古哈Y·C·马丁R·L·桑德斯特伦T·G·万克塞尔
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术