[实用新型]一种光伏板安全检测及寿命评估系统

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能发电技术领域，具体涉及一种光伏板安全检测及寿命评估系统。

背景技术

光伏发电是人类利用太阳能的科技手段之一。现有的光伏发电板是将多块光电转换材料集成在一块基底上，最后组装在支架上制作而成的。在大规模光伏发电厂中，会使用数量巨大的光伏发电板排布成阵列，通过串并联电路连接至升压、变流设备将电能存储在蓄电池中或并入电网。

众所周知，光伏材料具有一定的使用寿命，并且由于制造工艺复杂，每一块光伏发电板都可能具有不同的使用寿命。另外，由于集成线路或其他故障的存在，也将导致每一块光伏发电板的寿命不尽相同。还有另一个重要因素，就是半导体硅材料的工作发热问题，严重影响光伏板的工作寿命。

综上所述，大型光伏发电厂中的大量光伏板存在随机的工作寿命终止，或基于发电效益考虑而应当终止使用的情况。

虽然目前已经存在光伏板远程故障远程监控的系统，但是一般仅对光伏板是否存在故障状态进行判断。目前没有对光伏板工作寿命进行检测和评估的系统和方法。

实用新型内容

本实用新型的目的正是为了对大型光伏发电厂中数量巨大的光伏板工作寿命进行准确评估，提出了一种寿命评估系统，同时能够对光伏板的安全进行预警。本实用新型所述的工作寿命终止通常是指光伏板物理属性寿命终止或基于发电效益考虑寿命应当终止。

本实用新型提供了一种光伏板安全检测及寿命评估系统，主要包括光伏板、温度传感器、电流表、电压表、控制器；

所述温度传感器的数量至少为一个，位于所述光伏板背面，并与光电转换材料接触安装；所述电流表和电压表分别安装在所述光伏板的电源输出端子上；所述温度传感器、电流表、电压表分别连接控制器；所述控制器持续接收温度传感器的温度信号，选择最高温度并与固定阈值比较；所述控制器持续接收电流表和电压表的电流、电压信号，并计算光伏板的输出功率。

光伏板安全检测及寿命评估系统还包括与控制器相连的温度计和照度计，分别用于实时测量环境气温和太阳光照度。

作为进一步地优选技术手段，所述温度传感器的数量为3个或3个以上，分布安装在光伏板背面中心区域。

本实用新型还提供了前述一种光伏板安全检测及寿命评估系统的工作方法。

一种光伏板安全检测及寿命评估方法，按照如下步骤执行：

步骤一，温度传感器测量光电转换材料的温度，当检测温度值T超出安全阈值T’时，控制器断开光伏板的输出电路并报警；

步骤二，当光电转换材料的检测温度值T低于安全阈值T’时，控制器根据电流表和电压表实时测量的光伏板输出电流I和电压值U计算光伏板实时输出功率G，并根据下式进行计算：

其中，δ为0-ΔT时间内的积分值，T₀是实时环境气温，L是实时太阳光照度，δ是ΔT时间内的总输出功率；

步骤三，控制器将计算所得的δ与预存的δ₀相比较，若δ≤δ₀，则判断光伏板的工作寿命到期；

步骤四，若δ≥δ₀，则重复步骤一至步骤三。

进一步地，在步骤二中，包含对气温和光照度的测量。

进一步地，在步骤三中，控制器断开光伏板输出电路并报警。

本实用新型是将光伏板光电转换材料的工作温度参数、发电功率参数以及外部环境参数进行综合考虑，以准确评估光伏板的工作寿命，提醒工作人员及时进行更换，方便了大型光伏发电厂的设备维护，降低了维护成本，保障了发电效率。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构示意框图；

图2是本实用新型中光伏板与检测器件示意图；

图3是本实用新型的光伏板安全检测及寿命评估方法的工作流程图。

图中：1、光伏板；2、温度传感器；3、电流表；4、电压表。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

参见附图1-2，本实用新型的一种光伏板安全检测及寿命评估系统，安装在光伏发电厂中每一块光伏发电板上，主要包括光伏板1、温度传感器2、电流表3、电压表4、控制器(未图示)；