[发明专利]一种计算光伏组件实时工作温度的方法

权利要求书

1.一种计算光伏组件实时工作温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立光伏组件非稳态能量平衡方程；

2)选取计算范围，计算不同时刻的非稳态能量平衡方程的输入参数；

3)计算非稳态能量平衡方程的初始温度；

4)利用欧拉法对非稳态能量平衡方程进行迭代，进而得出光伏组件的实时工作温度。

2.根据权利要求1所述的一种计算光伏组件实时工作温度的方法，其特征在于，所述步骤1)中光伏组件非稳态能量平衡方程如下：

其中，C_module为光伏组件总热容，T_PV为光伏组件温度，Q为光伏组件实际接收的辐照量，Q_conv为光伏组件与外界的对流换热量，Q_rad为光伏组件与外界的辐射换热量，P为光伏组件的输出电能；

各参量计算如下：

Q＝Q_in×A×α

Q_conv＝(h_f+h_b)×A×(T_PV-T_a)

P＝I_m×V_m

其中，i代表光伏组件各层材料，1～5分别代表光伏组件上层玻璃盖板，上层EVA，Si，下层EVA，组件背板，A为光伏组件面积，d_i为第i层材料的厚度，ρ_i为第i层材料的密度，C_i为第i层材料的热容，Q_in为光伏组件上表面接收的辐照，α为光伏组件玻璃盖板透光率，σ为斯忒藩-玻尔兹曼常数，T_s为天空温度，T_a为环境温度，T_g为地面温度，ε_f，ε_s，ε_b，ε_g分别为玻璃，天空，光伏组件背板和地面的发射率，F_fs，F_fg，F_bs，F_bg分别为玻璃盖板与天空，玻璃盖板与地面，光伏组件背板与天空，光伏组件背板与地面的视角系数，h_f，h_b分别为光伏组件玻璃表面与空气，光伏组件背板与空气的对流换热系数，I_m为光伏组件最大功率点电流，V_m为光伏组件最大功率点电压；

将各参量表达式带入非稳态能量平衡方程中得到：

其中，A₁，B₁，C₁为输入参数，A₁＝-σA(F_fsε_f+F_fgε_f+F_bsε_b+F_bgε_b)，B₁＝-A(h_b+h_f)，

3.根据权利要求2所述的一种计算光伏组件实时工作温度的方法，其特征在于，所述视角参数计算如下：

其中，β为光伏组件安装倾角。

4.根据权利要求2所述的一种计算光伏组件实时工作温度的方法，其特征在于，所述对流换热系数计算如下：

h_f＝11.4+5.7v_f，

h_b取为5.7；

其中，v_f为光伏组件前盖板风速。

5.根据权利要求2所述的一种计算光伏组件实时工作温度的方法，其特征在于，所述步骤2)中，以计算光伏组件温度的时刻为基准，取计算时刻前十分钟的时间参数为计算范围，在这十分钟内以一分钟为一个周期，每隔一分钟对光伏组件上表面接收的辐照，输出电能，光伏组件前盖板风速，天空温度，环境温度和地面温度进行记录，进而计算不同时刻的非稳态能量平衡方程的输入参数。