一种光伏电池性能衰减监测系统

技术领域

本发明涉及光伏电池技术领域，具体为一种光伏电池性能衰减监测系统。

背景技术

太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流，在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏，太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。

过去用于光伏电池监测的方法及工具的局限性逐渐凸显，不能进行实时监测，不具有自动报警或预警的功能，且现场布线麻烦，还没有较完整的监测系统或电路来完成对电池、电池使用情况的监测，难以实现电池使用情况的精准监测及显示，同时不便于根据电池的使用情况进行管理、分析。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种光伏电池性能衰减监测系统，解决了不能进行实时监测，不便于根据电池的使用情况进行管理、分析的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种光伏电池性能衰减监测系统，包括监测系统和数据采集模块，所述监测系统和数据采集模块实现双向连接，并且监测系统与无线通讯模块实现双向连接，所述无线通讯模块与控制终端实现双向连接，并且无线通讯模块与大数据库实现双向连接，所述监测系统包括中央控制系统，所述中央控制系统的输出端与温度评价模块的输入端连接，并且中央控制系统的输入端与充电测试模块的输出端连接，所述中央控制系统的输入端与数据接收模块的输出端连接。

优选的，所述数据采集模块包括电流采集模块、电压采集模块、温度采集模块、图像采集模块和静电容液位计。

优选的，所述电流采集模块采用芯片MAX471，其引脚直接连接光伏电池两侧，用于检测电流。

优选的，所述电压采集模块对电池进行电压采样，电流采集模块对电池的输出电流进行采集，电压采集模块、电流采集模块采样时，均为普通工作状态下低频采样，点火启动状态下为高频次采样。

优选的，所述温度评价模块用于根据所述温度采集数据进行温度评价，基于温度评价结果生成第一防爆测试数据，所述温度评价模块还用于：根据所述温度采集数据和所述充电参数进行对应关系匹配，得到匹配结果，通过大数据构建充电参数的温升速度评价值，通过所述匹配结果进行所述温度采集数据对应的温升速度评价值匹配，得到约束温升速度评价值，计算所述温度采集数据中的同区域温升速度值与所述约束温升速度评价值的比值，通过对所有区域测试点进行升温计算，确定温升速度最大值的极大值，将所述极大值作为同区域温升速度值，依据所述极大值和所述约束温升速度评价值进行比值计算。

优选的，所述中央控制系统的输入端与报警阈值输入模块的输出端连接，并且中央控制系统的输入端与电路检测模块的输出端连接，所述中央控制系统的输出端与运行状态监测模块的输入端连接，并且运行状态监测模块的输出端与故障识别模块的输入端连接，所述故障识别模块的输出端与中央控制系统的输入端连接。

优选的，所述控制终端包括处理平台，所述处理平台的输入端与数据传输模块的输出端连接，并且处理平台的输入端与故障信息接收模块的输出端连接，所述处理平台的输入端与用户状态监控模块的输出端连接，并且处理平台的输出端分别与报警模块和警告发送模块的输入端连接。

有益效果

本发明提供了一种光伏电池性能衰减监测系统。与现有技术相比具备以下有益效果：该光伏电池性能衰减监测系统，通过监测系统和数据采集模块实现双向连接，并且监测系统与无线通讯模块实现双向连接，无线通讯模块与控制终端实现双向连接，并且无线通讯模块与大数据库实现双向连接，监测系统包括中央控制系统，中央控制系统的输出端与温度评价模块的输入端连接，并且中央控制系统的输入端与充电测试模块的输出端连接，中央控制系统的输入端与数据接收模块的输出端连接，通过静电容液位计、温度传感器检测实现电池电解液的液位和液温的监测，并通过显示器进行显示，监测精准，采用传感器实时采集光伏电池的输出电压、电流、温度的方式对电池工作状态起到监测作用，有利于人们快速、准确获得电池的工作性能，采用报警模块与无线通信结合的方式进行光伏阵列的监控，有利于现场及时处理异常工作的光伏电池，并通过协调器节点把数据收集，传输至主控制器，方便统计分析。

附图说明

图1为本发明系统的结构原理框图；

图2为本发明数据采集模块的结构原理框图；

图3为本发明监测系统的结构原理框图；

图4为本发明控制终端的结构原理框图。

图中：1-监测系统、11-中央控制系统、12-温度评价模块、13-充电测试模块、14-数据接收模块、15-报警阈值输入模块、16-电路检测模块、17-运行状态监测模块、18-故障识别模块、2-数据采集模块、21-电流采集模块、22-电压采集模块、23-温度采集模块、24-图像采集模块、25-静电容液位计、3-无线通讯模块、4-控制终端、41-处理平台、42-数据传输模块、43-故障信息接收模块、44-用户状态监控模块、45-报警模块、46-警告发送模块、5-大数据库。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种光伏电池性能衰减监测系统，包括监测系统1和数据采集模块2，监测系统1和数据采集模块2实现双向连接，并且监测系统1与无线通讯模块3实现双向连接，无线通讯模块3与控制终端4实现双向连接，并且无线通讯模块3与大数据库5实现双向连接，监测系统1包括中央控制系统11，中央控制系统11的输出端与温度评价模块12的输入端连接，并且中央控制系统11的输入端与充电测试模块13的输出端连接，中央控制系统11的输入端与数据接收模块14的输出端连接。

本发明中，数据采集模块2包括电流采集模块21、电压采集模块22、温度采集模块23、图像采集模块24和静电容液位计25。

本发明中，电流采集模块21采用芯片MAX471，其引脚直接连接光伏电池两侧，用于检测电流。

本发明中，电压采集模块22对电池进行电压采样，电流采集模块21对电池的输出电流进行采集，电压采集模块22、电流采集模块21采样时，均为普通工作状态下低频采样，点火启动状态下为高频次采样。

本发明中，温度评价模块12用于根据温度采集数据进行温度评价，基于温度评价结果生成第一防爆测试数据，温度评价模块12还用于：根据温度采集数据和充电参数进行对应关系匹配，得到匹配结果，通过大数据构建充电参数的温升速度评价值，通过匹配结果进行温度采集数据对应的温升速度评价值匹配，得到约束温升速度评价值，计算温度采集数据中的同区域温升速度值与约束温升速度评价值的比值，通过对所有区域测试点进行升温计算，确定温升速度最大值的极大值，将极大值作为同区域温升速度值，依据极大值和约束温升速度评价值进行比值计算。

本发明中，中央控制系统11的输入端与报警阈值输入模块15的输出端连接，并且中央控制系统11的输入端与电路检测模块16的输出端连接，中央控制系统11的输出端与运行状态监测模块17的输入端连接，并且运行状态监测模块17的输出端与故障识别模块18的输入端连接，故障识别模块18的输出端与中央控制系统11的输入端连接。

本发明中，控制终端4包括处理平台41，处理平台41的输入端与数据传输模块42的输出端连接，并且处理平台41的输入端与故障信息接收模块43的输出端连接，处理平台41的输入端与用户状态监控模块44的输出端连接，并且处理平台41的输出端分别与报警模块45和警告发送模块46的输入端连接。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

使用时，电流采集模块21采用芯片MAX471，其引脚直接连接光伏电池两侧，用于检测电流，电压采集模块22对电池进行电压采样，电流采集模块21对电池的输出电流进行采集，电压采集模块22、电流采集模块21采样时，均为普通工作状态下低频采样，点火启动状态下为高频次采样，温度评价模块12用于根据温度采集数据进行温度评价，基于温度评价结果生成第一防爆测试数据，温度评价模块12还用于：根据温度采集数据和充电参数进行对应关系匹配，得到匹配结果，通过大数据构建充电参数的温升速度评价值，通过匹配结果进行温度采集数据对应的温升速度评价值匹配，得到约束温升速度评价值，计算温度采集数据中的同区域温升速度值与约束温升速度评价值的比值，通过对所有区域测试点进行升温计算，确定温升速度最大值的极大值，将极大值作为同区域温升速度值，依据极大值和约束温升速度评价值进行比值计算。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。