[发明专利]一种模拟光伏板工作状态的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人机检测光伏板模拟工作状态的方法和装置，主要涉及在实验室内铺设光伏板，在缺少外界光源的条件下，通过光伏板外围电工和电子元器件电路的搭建，模拟光伏板工作状态，便于无人机光伏电站检测系统的移植。

背景技术

近年来，新能源的使用推动了光伏电站太阳能光伏板的应用和逐渐推广，但是随着光伏板工作时间的延长，光伏板的老化、发热故障、缺陷等问题都给光伏电站的运维带来了严峻的挑战。传统太阳能光伏板检测采用人工巡检，效率低、工作量大、成本高、安全隐患大，长期采用此种方式不具有可行性。

用无人机搭载可见光、红外热成像和温度传感器，对光伏电站太阳能板进行检测，可以无需人工干预即可实现全自动巡查作业，省去人工登顶的复杂过程，获得更全面的视角和检测照片。与传统工作人员巡检相比，不仅可大幅削减人工费用，并且大幅度降低了由于人员疲劳所致的检测遗漏，提高检测效率。

由于太阳能光伏板安装位置高，不便调试；户外不能保持恒定的太阳光照射，外部环境如风、树阴遮挡等对无人机检测的影响；电源电池的原因难长时间连续实现检测调试。因此，直接采用无人机户外调试检测太阳能板的方法不具备可行性。

在实验室调试太阳能光伏板，需要根据光伏板的各种工作状态实现无人机的检测和识别，但在恒定的光照下，无法实现过热、不工作、表面缺陷、表面遮挡等不同状态的太阳能板工作状态的实现。

发明内容

本发明的目的：一种无人机检测光伏板模拟工作状态的方法和装置，主要涉及在实验室内铺设太阳能光伏板，在外界恒定光源的条件下，通过光伏板外围电工和电子元器件电路的搭建，模拟光伏板工作状态，在实验室内实现无人机传感器的检测和软件算法，便于无人机户外光伏电站检测系统的移植和检测。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明提供一种模拟光伏板工作状态的装置，包括太阳能光伏板和控制器，还包括第一至第十导线，太阳能光伏板的输出端接第一导线，其输入端接第五导线，第一导线中接入继电器，第二导线的一端接入继电器、另一端接入控制器的输入端，第一导线中还接入可调电阻，可调电阻的两端分别连接第三导线和第四导线后接入控制器的输入端，第七导线连接第一导线、第六导线连接导线第五导线，第六导线和第七导线接入控制器的输入端，控制器的输出端接入第八导线，用于外界提供电源，控制器的输出端接入第九导线，用于接地，控制器的输出端接入第十导线，实现将输入端的电流、电压值输出至计算机主机，第十导线接收计算机指令并输出至控制器，再经由第二导线实现对继电器的控制。

进一步，每一块太阳能光伏板连接至每个独立的控制器，其中第N块光伏板连接至单个控制器，单个控制器的输出端接总控制器，总控制器的输出端连接至计算机主机。

本发明还提供一种模拟光伏板工作状态的方法，包括如下步骤：

步骤1：太阳能光伏板光照电源的实现；

将太阳能光伏板置于实验室外，室外太阳辐射太阳能板，实现光电转化，输出直流电流；外围控制电路通过导线连接至实验室内以及计算机主机箱；

步骤2：设置如权利要求1或2中所述的模拟光伏板工作状态的装置并进行模拟；

步骤2.1模拟太阳能光伏板的正常工作状态及不工作状态；

步骤2.2模拟太阳能光伏板的过热、欠热的工作状态；

步骤2.3太阳能光伏板的输出电流的测量；

步骤2.4太阳能光伏板的输出电压的测量；

步骤2.5控制器N的控制功能；

步骤3：太阳能光伏板表面缺陷的模拟；

进一步，所述步骤2.1，若继电器断开，则太阳能光伏板与外围电路断开，模拟太阳能光伏板不工作状态；若继电器导通，则太阳能光伏板与外围电路连接，模拟太阳能光伏板正常工作状态。

进一步，所述步骤2.2，通过调节电阻的阻值R，实现太阳能光伏板输出电流值的控制；调节电阻值变大，电流值变小，模拟太阳能光伏板的欠热的工作状态；调节电阻值变小，电流值变小，模拟太阳能光伏板的过热的工作状态。

进一步，所述步骤2.3，控制器对可调电阻两端电压测量，通过公式I1＝U1/R，可以计算出太阳能光伏板输出电流值。

进一步，所述步骤2.4，第七导线与第一导线的连接端、第六导线与第五导线的连接端，这两端电压即为太阳能光伏板的输出电压。

进一步，所述步骤2.5，第十导线接收计算机指令，通过串口输出至控制器，再经由第二导线，实现对继电器的控制。