CN110277962A - 一种应用无人机及逆变器返灌技术对光伏电池组件进行el实时在线图谱收集分析诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种应用无人机及逆变器返灌技术对光伏电池组件进行EL实时在线图谱收集分析诊断方法，该EL检测方法包括：通过逆变器自动定值向光伏电池组件返灌电流(传输电能)；光伏电池组件在电能作用下发光；通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对处于发光状态的光伏电池组件进行扫描拍照；收集光伏电池组件的EL图谱(图像)；EL软件进行EL图像识别、分析；EL软件完成故障诊断并快速反馈维护信息，实现本发明的目的。本申请提供的EL检测方法能够明显提升光伏电池组件检测效率。
Description
技术领域
本申请涉及新能源领域，具体涉及太阳能光伏电站光伏电池组件EL(Electroluminescence)检测方法。
背景技术
在现有技术中，由于光伏电池组件在制造、运输、安装和生产运维管理中造成不同程度的质量缺陷或损伤，导致光伏电池组件性能衰退或失效。
光伏电池组件是太阳能光伏电站的核心部分，光伏电池组件质量的优劣能够影响电站全寿命发电量收益，对光伏电池组件进行检测是极有必要的。
目前常用的光伏电池组件检测方法为EL检测，传统EL检测每次自能对一块光伏电池组件进行检测，一套设备平均每晚测试组件数量约40块，且在高压下操作存在安全风险，对百兆瓦级光伏电站来说，电池组件检测效率较低。原有的检测设备沉重，操作步骤繁琐，在测试时需要多次接线及更换设备。
因此，需要一种应用无人机及逆变器返灌技术对光伏电池组件进行EL实时在线图谱收集分析诊断方法，以解决上述现有存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用无人机及逆变器返灌技术对光伏电池组件进行EL实时在线图谱收集、分析、诊断的方法，针对现有技术的不足，实现组件图谱分类和故障统计，大幅提高检测效率，降低检测成本，提高电站运维水平。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种应用无人机及逆变器返灌技术对光伏电池组件进行EL实时在线图谱收集分析诊断方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)通过具备EL功能可以给光伏电池组件倒灌电流的逆变器向光伏电池组件倒灌电流；
(2)通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对倒灌电流的光伏电池组件进行扫描拍照并收集EL图谱；
(3)对收集的光伏电池组件的EL图谱分析完成光伏电池组件的故障诊断；
(4)快速反馈维护信息，确认故障可能发生的阶段并采取相应措施从制造、运输、安装和生产运维管理阶段中进行避免。
在本发明的一个实施例中，所述逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置，由逆变桥、控制逻辑和滤波电路等组成。
在本发明的一个实施例中，所述无人机对倒灌电流的光伏电池组件扫描拍照方法为，通过逆变器向光伏电池组件传输直流电能，光伏电池组件在电能传输作用下发光(光伏电池组件中的晶体硅被电能激发出波长在1100m左右的不可见光)，通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对处于发光状态的光伏电池组件进行空中拍照，EL分析软件根据采集的EL图像对光伏电池组件进行EL检测。
在本发明的一个实施例中，所述无人机收集EL图谱的方法为，通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对处于发光状态的光伏电池组件进行空中拍照，无人机通过定位系统完成路线行走，EL分析软件根据采集的EL图像对光伏电池组件进行EL检测。
在本发明的一个实施例中，所述EL图谱分析完成光伏电池组件的故障诊断的方法为通过EL分析软件自动化识别光伏电池组件，对组件进行编号，通过EL软件对比识别EL图像(故障图像表现为暗线、黑点等状态)，标注出故障图像组件的编号及故障状态，完成故障诊断并快速反馈维护信息，以提升光伏电站维护效率。
本发明的应用无人机对光伏电池组件进行EL图谱收集及分析的方法，与现有技术相比，通过逆变器自动定值向光伏电池组件倒灌电流，使光伏电池组件发光，再通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对倒灌电流的光伏电池组件进行空中扫描拍照并收集EL图谱，分析完成故障诊断，确认各故障最可能发生的阶段，并采取相应措施从制造、运输、安装和生产运维管理阶段中进行避免，实现本发明的目的。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本发明的应用无人机对光伏电池组件进行EL图谱收集及分析的方法的流程示意图；
图2为本发明的应用无人机对光伏电池组件进行EL图谱收集及分析的方法的步骤示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例
如图1和图2所示，本发明的应用无人机对光伏电池组件进行EL图谱收集及分析的方法，它包括如下步骤：
(1)通过具备EL功能可以给光伏电池组件倒灌电流的逆变器向光伏电池组件倒灌电流；
(2)通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对倒灌电流的光伏电池组件进行扫描拍照并收集EL图谱；
(3)对收集的光伏电池组件的EL图谱分析完成光伏电池组件的故障诊断；
(4)快速反馈维护信息，确认故障可能发生的阶段并采取相应措施从制造、运输、安装和生产运维管理阶段中进行避免。
在本实施例中，所述逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置，由逆变桥、控制逻辑和滤波电路等组成。
在本实施例中，所述无人机对倒灌电流的光伏电池组件扫描拍照方法为，通过逆变器向光伏电池组件传输直流电能，光伏电池组件在电能传输作用下发光(光伏电池组件中的晶体硅被电能激发出波长在1100m左右的不可见光)，通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对处于发光状态的光伏电池组件进行空中拍照，EL分析软件根据采集的EL图像对光伏电池组件进行EL检测。
在本实施例中，所述无人机收集EL图谱的方法为，通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对处于发光状态的光伏电池组件进行空中拍照，无人机通过定位系统完成路线行走，EL分析软件根据采集的EL图像对光伏电池组件进行EL检测。
在本实施例中，所述EL图谱分析完成光伏电池组件的故障诊断的方法为，通过EL分析软件自动化识别光伏电池组件，对组件进行编号，通过EL软件对比识别EL图像(故障图像表现为暗线、黑点等状态)，标注出故障图像组件的编号及故障状态，完成故障诊断并快速反馈维护信息，以提升光伏电站维护效率。
本发明的应用无人机对光伏电池组件进行EL图谱收集及分析的方法的工作过程如下：
(1)通过具备EL功能可以给光伏电池组件倒灌电流的逆变器向光伏电池组件倒灌电流；
(2)通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对处于发光状态的光伏电池组件进行扫描拍照并收集EL图谱；
(3)对收集的光伏电池组件的EL图谱分析完成光伏电池组件的故障诊断；
(4)快速反馈维护信息，确认故障可能发生的阶段并采取相应措施从制造、运输、安装和生产运维管理阶段中进行避免。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种应用无人机及逆变器返灌技术对光伏电池组件进行EL实时在线图谱收集分析诊断方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)通过具备EL功能可以给光伏电池组件倒灌电流的逆变器向光伏电池组件倒灌电流；
(2)通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对倒灌电流的光伏电池组件进行扫描拍照并收集EL图谱；
(3)对收集的光伏电池组件的EL图谱分析完成光伏电池组件的故障诊断；
(4)快速反馈维护信息，确认故障可能发生的阶段并采取相应措施从制造、运输、安装和生产运维管理阶段中进行避免。
2.如权利要求1所述的应用无人机及逆变器返灌技术对光伏电池组件进行EL实时在线图谱收集、分析及诊断的方法，所述逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置，由逆变桥、控制逻辑和滤波电路等组成。
3.如权利要求1所述的应用无人机及逆变器返灌技术对光伏电池组件进行EL实时在线图谱收集、分析及诊断的方法，其特征在于，所述无人机对倒灌电流的光伏电池组件扫描拍照方法为，通过逆变器向光伏电池组件传输直流电能，光伏电池组件在电能传输作用下发光(光伏电池组件中的晶体硅被电能激发出波长在1100m左右的不可见光)，通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对处于发光状态的光伏电池组件进行空中扫描拍照，EL分析软件根据采集的EL图像对光伏电池组件进行EL检测。
4.如权利要求1所述的应用无人机及逆变器返灌技术对光伏电池组件进行EL实时在线图谱收集、分析及诊断的方法，其特征在于，所述无人机收集EL图谱的方法为，通过配备定位系统的无人机搭载电荷耦合器件相机对处于发光状态的光伏电池组件进行空中扫描拍照，无人机通过定位系统完成路线行走，EL分析软件根据采集的EL图像对光伏电池组件进行EL检测。
5.如权利要求1所述的应用无人机及逆变器返灌技术对光伏电池组件进行EL实时在线图谱收集、分析及诊断的方法，其特征在于，所述EL图谱分析完成光伏电池组件的故障诊断的方法为通过EL分析软件自动化识别光伏电池组件，对组件进行编号，通过EL软件对比识别EL图像(故障图像表现为暗线、黑点等状态)，标注出故障图像组件的编号及故障状态，完成故障诊断并快速反馈维护信息，以提升光伏电站维护效率。
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|---|---|
| CN (1) | CN110277962A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112290886A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-29 | 华为技术有限公司 | 一种故障检测方法、装置和光伏发电系统 |
| CN112583351A (zh) * | 2019-09-29 | 2021-03-30 | 华为技术有限公司 | 一种逆变器、汇流箱以及光伏系统 |
| CN113485432A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-08 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于无人机的光伏电站电致发光智能诊断系统及方法 |
| WO2022000466A1 (zh) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | 华为数字能源技术有限公司 | 电能反灌控制方法、变换器及光伏发电系统 |
| WO2022206569A1 (zh) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 华为数字能源技术有限公司 | 光储直流耦合系统及其检测方法 |
| WO2022225449A1 (en) * | 2021-04-19 | 2022-10-27 | Quantified Energy Labs Pte. Ltd. | Automated imaging of photovoltaic devices using an aerial vehicle and automated flight of the aerial vehicle for performing the same |
| US11928975B2 (en) | 2020-11-19 | 2024-03-12 | Enphase Energy, Inc. | Methods and apparatus for servicing distributed energy generation systems using an unmanned aerial vehicle |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105786017A (zh) * | 2016-04-01 | 2016-07-20 | 常州天合光能有限公司 | 一种基于无人机的光伏电站勘察、运维系统 |
| CN107659266A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-02-02 | 华为数字技术（苏州）有限公司 | 太阳能发电系统的el检测方法和el检测系统 |
| CN207053469U (zh) * | 2017-07-21 | 2018-02-27 | 常州华阳光伏检测技术有限公司 | 光伏电站el缺陷检测仪 |
| CN207801869U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-31 | 上海挪亚检测认证集团有限公司 | 一种应用于无人机的太阳能电池组件el测试仪 |
-
2019
- 2019-06-18 CN CN201910143728.2A patent/CN110277962A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105786017A (zh) * | 2016-04-01 | 2016-07-20 | 常州天合光能有限公司 | 一种基于无人机的光伏电站勘察、运维系统 |
| CN207053469U (zh) * | 2017-07-21 | 2018-02-27 | 常州华阳光伏检测技术有限公司 | 光伏电站el缺陷检测仪 |
| CN107659266A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-02-02 | 华为数字技术（苏州）有限公司 | 太阳能发电系统的el检测方法和el检测系统 |
| CN207801869U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-31 | 上海挪亚检测认证集团有限公司 | 一种应用于无人机的太阳能电池组件el测试仪 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112583351A (zh) * | 2019-09-29 | 2021-03-30 | 华为技术有限公司 | 一种逆变器、汇流箱以及光伏系统 |
| WO2021057268A1 (zh) * | 2019-09-29 | 2021-04-01 | 华为技术有限公司 | 一种逆变器、汇流箱以及光伏系统 |
| EP3944491A4 (en) * | 2019-09-29 | 2022-06-22 | Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. | INVERTER, COMBINATOR BOX AND PHOTOVOLTAIC SYSTEM |
| WO2022000466A1 (zh) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | 华为数字能源技术有限公司 | 电能反灌控制方法、变换器及光伏发电系统 |
| US11626834B2 (en) | 2020-07-03 | 2023-04-11 | Huawei Digital Power Technologies Co., Ltd. | Power backfeed control method, converter, and photovoltaic power generation system |
| CN112290886A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-29 | 华为技术有限公司 | 一种故障检测方法、装置和光伏发电系统 |
| US11928975B2 (en) | 2020-11-19 | 2024-03-12 | Enphase Energy, Inc. | Methods and apparatus for servicing distributed energy generation systems using an unmanned aerial vehicle |
| WO2022206569A1 (zh) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 华为数字能源技术有限公司 | 光储直流耦合系统及其检测方法 |
| WO2022225449A1 (en) * | 2021-04-19 | 2022-10-27 | Quantified Energy Labs Pte. Ltd. | Automated imaging of photovoltaic devices using an aerial vehicle and automated flight of the aerial vehicle for performing the same |
| CN113485432A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-08 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于无人机的光伏电站电致发光智能诊断系统及方法 |
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