CN113131864A - 一种用于降低perc双面电池效率衰减的方法 - Google Patents

一种用于降低perc双面电池效率衰减的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电池效率衰减技术领域,具体地说,涉及一种用于降低PERC双面电池效率衰减的方法。其包括数据采集、实时风力数据采集、PERC双面电池位置调节,风载荷数据收集是在PERC双面电池受到持续性风载荷后,用数据处理模块进行记录风载荷数据;PERC双面电池效率衰减数据,对经受持续性风载荷检测后的电池进行组件功率衰减量检测,并通过数据处理模块进行记录,本发明的目的在于通过检测、对比和分析从而在风载荷足以损伤电池时改变电池的朝向从而防止电池晶体损坏,电池效率衰减,进而提升PERC双面电池的使用寿命。

Description

一种用于降低PERC双面电池效率衰减的方法
技术领域
本发明涉及电池效率衰减技术领域,具体地说,涉及一种用于降低PERC双面电池效率衰减的方法。
背景技术
PERC双面电池是一种太阳能发电电池,通过现有技术使其背面同样可以通过太阳能进行发电,获得相比普通单面电池更高的充发电效率,其采用与传统电池相同的单晶结构,在受到机械载荷时会使部分晶体破损,从而影响电池效率,造成衰减,该电池除了用于光伏发电站之外,会使用在无电路铺设的地域的交通灯上,通常来说位于高原公路的部分危险路灯用于警示车辆,高原地区光照充足的同时会伴随有极大的风载荷,当足够大的风载荷在冲击PERC双面电池后会导致单晶破碎从而使得PERC双面电池效率衰减,而这些位置属于人烟稀少的区域,维修极为困难,故而需要提升单体的使用寿命,本发明的目的在于通过检测、对比和分析从而在风载荷足以损伤电池时改变电池的朝向从而防止电池晶体损坏,电池效率衰减,进而提升PERC双面电池的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其方法步骤如下:
S1.1、数据采集:对风载荷数据和PERC双面电池效率衰减数据进行采集,以形成基准数据,并通过数据处理模块对其进行记录;
S1.2、实时风力数据采集:利用风力监测模块监测风力的实时数据,并上传数据处理模块进行记录;
S1.3、PERC双面电池位置调节:数据处理模块通过将实时数据与基准数据对比,并根据对比结果判断是否需要调节PERC双面电池位置。
作为本技术方案的进一步改进,S1.1中检测数据采集具体包括如下步骤:
S2.1、在电池受到不同大小的持续性风载荷后,在相同时间内记录数据,并将数据上传至数据处理模块;
S2.2、对被施加持续性风载荷后的电池进行组件功率衰减量检测,并将数据上传至数据处理模块。
作为本技术方案的进一步改进,S2.1中采集的电池SOH数据的算法联立方程式如下:
Figure BDA0002986705870000021
其中,SOH为电池寿命状态百分比,具体的是在标准条件下动力电池从充满状态以一定倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值,CCAocmo为实时放出的启动功率,CCAnew为初始电池启动功率,CCAmax为装置的最高电池启动功率,CCAmin为最低电池启动功率。
作为本技术方案的进一步改进,S1.1中的电池容量计算公式如下:
Figure BDA0002986705870000022
其中PL为输出功率,T为电池后备时间,Vbat为电池组电压,δ为电池逆变效率,K为电池放电效率系数,Ca为电池容量。
作为本技术方案的进一步改进,所述S2.2中采集的电池组件功率数据采用差值分析算法,其算法联立方程式如下:
Figure BDA0002986705870000023
其中,SOH1至SOHn+1为不同大小风载荷测试后对应的电池容量,H1至Hn为SOH变化阈值,对其中绝对值最大的Hm对应的SOHm进行记录,得到vm
作为本技术方案的进一步改进,S1.3中PERC双面电池位置调节具体包括如下步骤:
S3.1、数据处理模块包括定时模块,每隔一段时间对比实时正面风速与vm值大小;
S3.2、实时正面风速大于或者等于vm就通过调节模块对PERC双面电池位置进行调节;
S3.3、实时正面风速小与vm值时,通过使PERC双面电池复位。
作为本技术方案的进一步改进,S1.3中PERC双面电池位置调节具体包括如下步骤:
S3.1、数据处理模块包括定时模块,每隔一段时间对比实时正面风速与vm值大小
S3.2、实时正面风速大于或者等于vm就通过调节模块对PERC双面电池位置进行调节;
S3.3、实时正面风速小与vm值时,通过使PERC双面电池复位。
作为本技术方案的进一步改进,S3.1中的定时模块采用循环算法,循环时间结束后对实时正面风速和于vm进行对比。
作为本技术方案的进一步改进,S3.1中的实时正面风速的算法公式如下:
V=VScos|90°-θ|
其中,V为正面实时风速,VS为测量风速,θ为风向与双面电池放置方向的夹角。
作为本技术方案的进一步改进,电池逆变效率系数根据电池型号选取,所述电池放电效率系数根据放电时间选取。
作为本技术方案的进一步改进,调节模块提供两种调节位置,且两种位置相互垂直。
1.与现有技术相比,本发明的有益效果:通过设置的数据采集、实时风力数据采集、PERC双面电池位置调节,进而检测、对比和分析现有数据,从而在风载荷足以损伤电池时改变电池的朝向减少电池正面受到的风载荷,进一步的防止电池晶体损坏和电池效率衰减,达到提升PERC双面电池的使用寿命的目的。
2.与现有技术相比,本发明的有益效果:通过设置的检测模块,对经受持续性风载荷检测后的电池进行组件功率衰减量检测,并通过数据处理模块进行记录,单次风载荷承受时间不低于0.5H,此时电池效率衰减通过与出厂冲放电效率对比而得出,需要检测的数据少,便于处理和得出,避免传统电池数据测试需要通过专业的实验仪器进行检测的麻烦。
3.与现有技术相比,本发明的有益效果:通过设置的定时模块,每隔一段时间对比实时正面风速与vm值大小定时模块通过设定的定时周期,每个定时周期完结之后都会主动的控制检测模块输送实时风速与风向进入数据处理模块,从而在调整PERC双面电池后可以及时的使其复位,同时采用两种位置的调节模块,产生位置数据量小,从而减小对系统的负担,进而降低系统数据冗余,提升系统稳定性,减少数据处理模块发生故障的概率。
附图说明
图1为本发明的整体流程图;
图2为本发明的原始数据判断步骤流程图;
图3为本发明的定时循环步骤流程图;
图4为本发明的实时风速判断步骤流程图。
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-图4,本发明提供一种技术方案:
本发明提供一种用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其方法步骤如下:
S1.1、数据采集:S1.1、数据采集:对风载荷数据和PERC双面电池效率衰减数据进行采集,以形成基准数据,并通过数据处理模块对其进行记录,
其中,风载荷来源为自然风,且单次风载荷承受时间不低于0.5H,电池效率衰减通过与出厂冲放电效率对比而得出,需要检测的数据少,便于处理;
S1.2、实时风力数据采集:利用风力监测模块监测风力的实时数据,并上传数据处理模块进行记录,风力检测模块包括风速风向监测仪,可以监测和记录实时风速和风向;
S1.3、PERC双面电池位置调节:数据处理模块通过将实时数据与基准数据对比,并根据对比结果判断是否需要调节PERC双面电池位置,对比包括初始数据对比和速度对比,其中初始数据对比通过差值法得出会使电池受伤的最低正面风速,速度对比通过实时正面风速与最低正面风速的对比来判断是否需要调节电池位置,以使电池朝向改变而减少正面受到的风载荷,当需要调节的时候通过调节模块对PERC双面电池位置进行调节,并记录此时PERC双面电池位置数据并上传至数据处理模块,此时通过位置调节可以实现电池正面受到的风载荷的减小。
此外,S1.1中检测数据采集具体包括如下步骤:
S2.1、在电池受到不同大小的持续性风载荷后,在相同时间内记录数据,并将数据上传至数据处理模块,相同时间不低于0.5小时,防止时间过短而影响过小从而导致数据改变量极小而无法察觉;
S2.2、对被施加持续性风载荷后的电池进行组件功率衰减量检测,并将数据上传至数据处理模块,采用效率作为电池衰减的数据来源,相比于需要通过精密测试得出准确衰减的测量方式,通过功率可以方便快速的得出电池衰减百分比,其中P=UI,而U、I作为极易测量的数据,通过设置万能表就可以进行检测,方便快捷。
进一步的,S2.1中采集的电池SOH数据的算法联立方程式如下:
Figure BDA0002986705870000051
其中,SOH为电池寿命状态百分比,具体的是在标准条件下动力电池从充满状态以一定倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值,CCAocmo为实时放出的启动功率,CCAnew为初始电池启动功率,CCAmax为装置的最高电池启动功率,CCAmin为最低电池启动功率,通过现有功率与原始功率的比值得到的百分比就是电池寿命状态百分比,前后测得的差值即为电池效率衰减量。
具体的,S1.1中的电池容量计算公式如下:
Figure BDA0002986705870000061
其中PL为输出功率,T为电池后备时间,Vbat为电池组电压,δ为电池逆变效率,K为电池放电效率系数,Ca为电池容量
进一步的,S2.2中采集的电池组件功率数据采用差值分析算法,其算法联立方程式如下:
Figure BDA0002986705870000062
其中,SOH1至SOHn+1为不同大小风载荷测试后对应的电池容量,H1至Hn为SOH变化阈值,对其中绝对值最大的Hm对应的SOHm进行记录,得到vm,电池寿命状态百分比SOH的前后测得的差值即为电池效率衰减量,衰减量最大的部分即为风力影响最大的状态,当风力对电池衰减影响不大时,H的数值会始终保持一个稳定的下降速度,当出现下降速度超出原有下降速度的状况时,此时对应的正面风速vm为影响电池效率衰减的最低正面风速。
此外,S1.3中PERC双面电池位置调节具体包括如下步骤:
S3.1、数据处理模块包括定时模块,每隔一段时间对比实时正面风速与vm值大小定时模块通过设定的定时周期,每个定时周期完结之后都会主动的控制检测模块输送实时风速与风向进入数据处理模块,从而在调整PERC双面电池后可以及时的使其复位;
S3.2、实时正面风速大于或者等于vm就通过调节模块对PERC双面电池位置进行调节;
S3.3、实时正面风速小与vm值时,通过使PERC双面电池复位。
除此之外,S1.3中PERC双面电池位置调节具体包括如下步骤:
S3.1、数据处理模块包括定时模块,每隔一段时间对比实时正面风速与vm值大小S3.2、实时正面风速大于或者等于vm就通过调节模块对PERC双面电池位置进行调节;
S3.3、实时正面风速小与vm值时,通过使PERC双面电池复位。
进一步的,S3.1中的定时模块采用循环算法,循环时间结束后对实时正面风速和于vm进行对比。
此外,S3.1中的实时正面风速的算法公式如下:
V=VScos|90°-θ|
其中,V为正面实时风速,VS为测量风速,θ为风向与双面电池放置方向的夹角。
除此之外,电池逆变效率系数根据电池型号选取,电池放电效率系数根据放电时间选取,其中逆变效率在0.90-0.95之间,由电池出厂厂家提供,当放电时间低于1小时的情况下,K取0.6,当放电时间在1小时到2小时之间时,K值取0.7,当放电时间在2小时至4小时之间时,K取0.8,当放电时间在4小时到八小时之间时,K取0.9,当放电时间大于8小时的情况下,K取1,放电时间根据两次检测的时间间隔而定。
进一步的,调节模块提供两种调节位置,且两种位置相互垂直,由于本系统应用的装置一般处于少人区域,维修困难,两种位置的调节装置位置数据产生量小,从而对系统的计算负担减轻,进而降低系统数据冗余,提升系统稳定性,减少数据处理模块发生故障的概率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、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仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,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 (10)

1.一种用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其特征在于,包括如下方法步骤:
S1.1、数据采集:对风载荷数据和PERC双面电池效率衰减数据进行采集,以形成基准数据,并通过数据处理模块对其进行记录;
S1.2、实时风力数据采集:利用风力监测模块监测风力的实时数据,并上传数据处理模块进行记录;
S1.3、PERC双面电池位置调节:数据处理模块通过将实时数据与基准数据对比,并根据对比结果判断是否需要调节PERC双面电池位置。
2.根据权利要求1所述的用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其特征在于:所述S1.1中检测数据采集具体包括如下步骤:
S2.1、在电池受到不同大小的持续性风载荷后,在相同时间内记录数据,并将数据上传至数据处理模块;
S2.2、对被施加持续性风载荷后的电池进行组件功率衰减量检测,并将数据上传至数据处理模块。
3.根据权利要求2所述的用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其特征在于:所述S2.1中采集的电池SOH数据的算法联立方程式如下:
Figure FDA0002986705860000012
其中,SOH为电池寿命状态百分比,具体的是在标准条件下动力电池从充满状态以一定倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值,CCAocmo为实时放出的启动功率,CCAnew为初始电池启动功率,CCAmax为装置的最高电池启动功率,CCAmin为最低电池启动功率。
4.根据权利要求1所述的用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其特征在于:所述S1.1中的电池容量计算公式如下:
Figure FDA0002986705860000011
其中PL为输出功率,T为电池后备时间,V bat为电池组电压,δ为电池逆变效率,K为电池放电效率系数,Ca为电池容量。
5.根据权利要求2所述的用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其特征在于:所述S2.2中采集的电池组件功率数据采用差值分析算法,其算法联立方程式如下:
Figure FDA0002986705860000021
其中,SOH1至SOHn+1为不同大小风载荷测试后对应的电池容量,H1至Hn为SOH变化阈值,对其中绝对值最大的Hm对应的S O H m进行记录,得到v m
6.根据权利要求1所述的用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其特征在于:所述S1.3中PERC双面电池位置调节具体包括如下步骤:
S3.1、数据处理模块包括定时模块,每隔一段时间对比实时正面风速与v m值大小;
S3.2、实时正面风速大于或者等于v m就通过调节模块对PERC双面电池位置进行调节;
S3.3、实时正面风速小与v m值时,通过使PERC双面电池复位。
7.根据权利要求6所述的用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其特征在于:所述S3.1中的定时模块采用循环算法,循环时间结束后对实时正面风速和于v m进行对比。
8.根据权利要求6述的用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其特征在于:所述S3.1中的实时正面风速的算法公式如下:
V=V S cos|90°-θ|
其中,V为正面实时风速,V S为测量风速,θ为风向与双面电池放置方向的夹角。
9.根据权利要求4所述的用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其特征在于:所述电池逆变效率系数根据电池型号选取,所述电池放电效率系数根据放电时间选取。
10.根据权利要求6所述的用于降低PERC双面电池效率衰减的方法,其特征在于:所述调节模块提供两种调节位置,且两种位置相互垂直。
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