[实用新型]太阳能电池阵列并联内阻的在线检测装置

说明书

本实用新型涉及一种太阳能电池阵列并联内阻的在线检测装置，检测装置(101)内设置有主控制器(5)和通讯模块一(6)，检测装置(101)的输入端正极经正极连接线连接至输出端正极，检测装置(101)的输入端负极经负极连接线连接至输出端负极，且正极连接线和负极连接线之间连接有电子开关二(2)，电子开关一(1)和偏置电阻(3)串联后连接至正极连接线和负极连接线之间，且正极连接线上套装有电流传感器(4)，所述电子开关一(1)、电子开关二(2)和电流传感器(4)均连接至主控制器(5)。本实用新型涉及一种太阳能电池阵列并联内阻的在线检测装置，能够对太阳太阳能电池阵列的健康状态进行在线检测。

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，尤其是涉及一种采用在线方式对太阳能电池阵列的并联内阻进行测量的装置，属于光伏技术领域。

背景技术

目前，对于太阳能电池阵列而言，太阳能电池阵列的等效内阻作为评价电池健康状态的重要指标会随着电池性能的退化而发生变化，因此根根据该指标可获知太阳能电池阵列的健康状态，从而有助于对光伏电站、以及作为航天器电源系统等主要供电源的太阳能电池阵列进行健康监测，从而保证光伏电站、航天器等的安全稳定运行。

如今，太阳能电池阵列的等效内阻的检测方法大致分为离线检测方法和在线检测方法；

离线的检测方法通常需要将太阳能电池从原有的系统中断开，两种常用离线的太阳电池测量方法包括，伏安特性曲线以及光谱响应曲线。伏安特性曲线可以对太阳电池pn结特性进行分析，并且提取太阳电池的串联电阻、并联电阻以及理想因子。光谱响应特性可以提供太阳电池的光学特性以及载流子复合损耗信息。离线的检测方法所分析的参数包括，电池的等效并联电阻、等效串联电阻、短路电流、开路电压、最大功率以及填充因子。

但是，对于航天器这类特殊环境下应用的系统，显然无法采用离线方式；而且电源系统作为航天器系统中的重要子系统之一，其可靠性与安全性对航天任务起着决定性作用；绝大多数的航天器电源系统采用太阳能电池与蓄电池联合供电作为主电源。在已经发射的航天器的所有故障结果统计中，电源系统的故障占所有航天器故障的近1/3，并且太阳能电池由于受辐照、空间碎片等空间环境因素的影响，其在电源系统的失效中占较高比例；

为此，在线检测方法应运而生，其与离线检测方法相比其最大的特点在于不需要将太阳电池与原有的系统断开；通常在线的检测方法需要的测量参数往往少于离线的检测方法测量的参数，从而促进检测方法取得实际应用并且降低测量的成本；

常规的在线检测方法有：激光束感应电流、热红外辐射、电致发光和超声成像等。这些测量可以用来确定大量不同的故障以及它们在模块中的确切位置，但是，这些方法需要专门的测量设备和测量实验。

从已有的研究成果可以看出，太阳能电池阵列的在线提取的故障特征包括电池的等效串联电阻以及电池的输出功率，但是对于等效并联电阻的在线提取方法却没有研究。而等效并联电阻作为太阳电池的漏电阻，其与太阳电池的健康状态关系密切，并且与电池的等效串联内阻相比，其受外界环境或工作状态的影响更小。

美国伊利诺伊州立大学香槟分校利用太阳能电池物理模型的交流小信号阻性特性参数对太阳能电池串中存在的热斑故障进行监测(文献：E.L.Meyer and E.E.Van Dyk,Assessing the Reliability and Degradation of Photovoltaic Module PerformanceParameters,IEEE Transactions on Reliability,vol.53,no.1,pp.83-92,2004.)；其无法直接获得等效并联电阻；