[发明专利]一种用于光伏电池组件的光纤测温装置

说明书

本发明涉及光伏测温技术领域，具体是一种用于光伏电池组件的光纤测温装置，包括光电转换模块、荧光测温探头、裸光纤、传导光纤、ST‑FC适配器、热缩管与开设于光伏电池组件上的凹槽，凹槽延伸至光伏板组件边沿，裸光纤的末端带有荧光测温探头，带有荧光测温探头的裸光纤沿光伏电池组件表面的凹槽引出至光伏电池组件边沿，荧光测温探头紧贴固定于光伏电池组件表面的凹槽内，裸光纤通过传导光纤、ST‑FC适配器与光电转换模块连接，传导光纤与光伏电池组件的凹槽边沿结合处套有热缩套管；本发明提供的光纤温度测量装置是将探头直接放在光伏电池表面，直接和晶体的热点接触，能更快跟随晶体表面的温升，反映实时温度。

技术领域

本发明涉及光伏测温技术领域，具体是一种用于光伏电池组件的光纤测温装置。

背景技术

光伏发电是依赖一种光电效应来发电，将太阳辐射能直接转换成电能，光伏发电属于非聚光应用，通常照射的能量分布密度小，要使用较多的组件、占用较大面积。

光伏的光电效率一般是在10％—15％，这是说至少有85％的光能会转成热能。光照强度和光伏电池结温是影响输出功率的最重要参数，且光照强度又影响结温的变化。光照强度的上升将增大输出短路电流和最大功率点电流。结温上升将使开路电压和最大功率点电压线性降低。当结温升高时，太阳能电池总的输出功率会下。光伏晶体又特别惧怕升温，温度上升就会降低了光电转换效率，甚至烧毁光伏电池组件。所以散热成了太阳能光发电应用成败的关键。

目前，光伏电池表面的温度是靠测量组件中水路系统的水温，即光伏电池表面晶体的温度需要通过背板传导给水，然后在出水口处安置测温传感器。由于不是直接测温，温度滞后严重，因此在光伏电池温度过高时，对应的散热降温系统无法及时工作进行散热，容易造成光伏晶体元件过热损坏的情况。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种用于光伏电池组件的光纤测温装置。

本发明过以下技术方案予以实现：

一种用于光伏电池组件的光纤测温装置，包括光电转换模块、荧光测温探头、裸光纤、传导光纤、ST-FC适配器、热缩管与开设于光伏电池组件上的凹槽，所述凹槽延伸至光伏板组件边沿，所述裸光纤的末端带有荧光测温探头，带有荧光测温探头的裸光纤沿光伏电池组件表面的凹槽引出至光伏电池组件边沿，所述荧光测温探头紧贴固定于光伏电池组件表面的凹槽内，所述裸光纤通过传导光纤、ST-FC适配器与光电转换模块连接，所述传导光纤与光伏电池组件的凹槽边沿结合处套有热缩套管，所述光伏电池组件安装于背板上，所述水冷散热系统通过电磁阀与外部供水系统相连，所述光电转换模块通过温度控制单元与电磁阀相连，所述温度控制单元根据光电转换模块输出的温度信号对电磁阀开度进行调节。

优选的，所述裸光纤长度与凹槽的长度相适配。

进一步的，所述荧光测温探头通过耐高温胶水胶合固定于凹槽内。

进一步的，所述热缩套管通过耐高温胶水胶合固定。

进一步的，所述温度控制单元包括限幅器、微分调节器、加法器、比例调节器、积分调节器、驱动放大器、温度设定单元与比例放大器，所述限幅器、微分调节器、加法器、比例调节器、积分调节器、驱动放大器依次连接，所述温度设定单元与比例调节器相连接，所述限幅器与光电转换模块相连接，所述驱动放大器与电磁阀相连接，所述比例放大器连接于光电转换模块与比例调节器之间。

进一步的，所述温度控制单元的控制方法为将温度反馈信号分为两部分信号进行处理；

其中一部分信号通过限幅器的限幅比例设置，调整前馈控制强度，再经微分调节器处理从温度反馈信号中提取出实际温度的变化趋势，并作为前馈控制量，该控制量与温度设定单元设置的温度设定值叠加后再经比例调节器及积分调节器处理；

另一部分温度反馈信号，作为负反馈经比例放大器放大后再经比例比例调节器及积分调节器处理；