太阳能供电系统检测方法及装置与流程

本发明涉及太阳能技术领域，具体而言，涉及一种太阳能供电系统检测方法及装置。

背景技术：

随着社会发展，能源问题日益凸显。太阳能作为新能源的重要组成部分，可以提供清洁的电能。通过太阳能电池板将太阳能转换为电能，实现对太阳能的利用，现有的太阳能电池板的性能确定一般通过输出电压大小或输出电流大小等指标，无法准确确定太阳能电池板的最大功率点。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种太阳能供电系统检测方法及装置。

本发明提供的技术方案如下：

一种太阳能供电系统检测方法，应用于太阳能供电系统，所述太阳能供电系统包括太阳能电池板，所述太阳能供电系统检测装置包括：

控制芯片；

与所述控制芯片连接的可变负载；

与所述可变负载、所述太阳能电池板和控制芯片连接的电压调节模块，所述电压调节模块用于调节所述太阳能电池板输出至所述可变负载的输出电压；

与所述控制芯片连接的检测模块，所述检测模块用于检测所述可变负载的电流和电压；

所述太阳能供电系统检测方法包括：

根据所述检测模块检测到的所述可变负载的电流和电压，计算所述太阳能电池板的输出功率；

控制所述电压调节模块调整所述太阳能电池板的输出电压，以使所述太阳能电池板的输出电压从开路电压开始减小；

在所述太阳电池板的输出电压减小至小于或等于预设电压时，生成调节指令，以使所述电压调节模块根据所述调节指令使所述太阳能电池板的输出电压逐渐增大；

在所述太阳能电池板的当前时刻的输出功率小于前一时刻的输出功率时，确定所述前一时刻的输出功率为所述太阳能电池板的最大功率。

进一步地，所述太阳能供电系统检测装置还包括：

用于容纳所述太阳能电池板的检测腔室，所述检测腔室内设置有光源和加热制冷装置；

与所述控制芯片连接，用于检测照射到所述太阳能电池板上的光线的照度的照度检测模块；

与所述控制芯片连接，用于检测所述检测腔室内的环境温度的温度检测模块；

所述方法还包括：

当确定所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时，记录当前时刻照射至所述太阳能电池板上的光线照度和所述检测腔室内的环境温度。

进一步地，所述太阳能供电系统检测装置还包括：

与所述太阳能电池板和控制芯片连接，用于调整所述太阳电池板与水平面夹角的角度调节装置；

所述方法还包括：

确定所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时，记录所述太阳能电池板与水平面的夹角。

进一步地，所述检测模块还用于检测所述太阳能电池板的开路电压；

该方法还包括：

生成照度调节指令，以使所述光源根据所述照度调节指令调整亮度；

生成温度调节指令，以使所述加热制冷装置根据所述温度调节指令调整所述检测腔室内的温度；

在所述太阳能电池板的开路电压发生变化时，记录所述开路电压发生变化时的照度和温度。

进一步地，所述预设电压小于所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时的输出电压。

本发明还提供了一种太阳能供电系统检测装置，应用于太阳能供电系统，所述太阳能供电系统包括太阳能电池板，所述太阳能供电系统检测装置包括：

控制芯片；

与所述控制芯片连接的可变负载；

与所述可变负载、所述太阳能电池板和控制芯片连接的电压调节模块，所述电压调节模块用于调节所述太阳能电池板输出至所述可变负载的输出电压；

与所述控制芯片连接的检测模块，所述检测模块用于检测所述可变负载的电流和电压；其中，

所述控制芯片用于：

根据所述检测模块检测到的所述可变负载的电流和电压，计算所述太阳能电池板的输出功率；

控制所述电压调节模块调整所述太阳能电池板的输出电压，以使所述太阳能电池板的输出电压从开路电压开始减小；

在所述太阳电池板的输出电压减小至小于或等于预设电压时，生成调节指令，以使所述电压调节模块根据所述调节指令使所述太阳能电池板的输出电压逐渐增大；

在所述太阳能电池板的当前时刻的输出功率小于前一时刻的输出功率时，确定所述前一时刻的输出功率为所述太阳能电池板的最大功率。

进一步地，所述太阳能供电系统检测装置还包括：

用于容纳所述太阳能电池板的检测腔室，所述检测腔室内设置有光源和加热制冷装置；

与所述控制芯片连接，用于检测照射到所述太阳能电池板上的光线的照度的照度检测模块；

与所述控制芯片连接，用于检测所述检测腔室内的环境温度的温度检测模块；

所述控制芯片还用于：

当确定所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时，记录当前时刻照射至所述太阳能电池板上的光线照度和所述检测腔室内的环境温度。

进一步地，所述太阳能供电系统检测装置还包括：

与所述太阳能电池板和控制芯片连接，用于调整所述太阳电池板与水平面夹角的角度调节装置；

所述控制芯片还用于：

确定所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时，记录所述太阳能电池板与水平面的夹角。

进一步地，所述检测模块还用于检测所述太阳能电池板的开路电压；

所述控制芯片还用于：

生成照度调节指令，以使所述光源根据所述照度调节指令调整亮度；

生成温度调节指令，以使所述加热制冷装置根据所述温度调节指令调整所述检测腔室内的温度；

在所述太阳能电池板的开路电压发生变化时，记录所述开路电压发生变化时的照度和温度。

进一步地，所述预设电压小于所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时的输出电压。

本申请实施例通过动态调节太阳能电池板的输出电压，并可以通过对不同时刻的输出功率进行比较，确定太阳能电池板输出功率的最大功率。通过这样的方法可以更准确的确定最大功率的具体数值。并且通过太阳能供电系统检测装置实现对最大功率的自动确定，无需人工参与，确定效率更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的太阳能供电系统检测装置的示意图。

图2为本发明实施例提供的太阳能供电系统检测方法的流程示意图。

图3为本发明实施例提供的太阳能供电系统检测装置的另一示意图。

图4为本发明实施例提供的太阳能供电系统检测方法的另一示意图。

图标：10-太阳能供电系统检测装置；101-控制芯片；102-可变负载；103-电压调节模块；104-检测模块；105-照度检测模块；106-温度检测模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

本申请实施例提供了一种太阳能供电系统检测方法，应用于太阳能供电系统检测装置10，如图1所示，所述太阳能供电系统检测装置10包括控制芯片101、可变负载102、电压调节模块103和检测模块104。

控制芯片101作为太阳能供电系统检测装置10的核心控制部件，可以实现对电压调节模块103的控制和相关信号的处理。

可变负载102与所述控制芯片101和太阳能供电系统中的太阳能电池板连接，可变负载102的负载大小可变，以适应不同的太阳能电池板。本申请实施例中的太阳能电池板可以是一整块板体，也可以是多块电池板拼接组装形成的。本申请实施例并不限制太阳能电池板的具体规格。

电压调节模块103与所述可变负载102、所述太阳能电池板和控制芯片101连接，所述电压调节模块103用于调节所述太阳能电池板输出至所述可变负载102的输出电压。电压调节模块103可以包括逆变器、开关管等元件，可以调整太阳能电池板输出电能的形式，同时可以调整输出电压的大小，以确定不同输出电压状态下的输出功率。

检测模块104与所述控制芯片101连接，用于检测所述可变负载102的工作电流和工作电压。检测模块104可以采用现有的电流电压检测装置，本申请实施例并不限制检测模块104的具体规格。

如图2所示，所述太阳能供电系统检测方法包括以下步骤。

步骤s101，根据所述检测模块104检测到的所述可变负载102的工作电流和工作电压，计算所述太阳能电池板的输出功率。

在太阳能电池板工作状态下，太阳能电池板可以将太阳能转变为电能，太阳能电池板的电能输出端可以与可变负载102连接，向可变负载102供电。可变负载102的负载值可以改变，并且可以通过电压调节模块103将太阳能电池板的输出电压调整为可变负载102需要的电压。

步骤s102，控制所述电压调节模块103调整所述太阳能电池板的输出电压，以使所述太阳能电池板的输出电压从开路电压开始减小。

太阳能电池板的开路电压为没有负载时的输出电压，该开路电压的大小因太阳能电池板的不同而不同。通过电压调节模块103可以调整太阳能电池板的输出电压，使太阳能电池板的输出电压从该电池板的开路电压大小可以逐渐减小。

步骤s103，在所述太阳电池板的输出电压减小至小于或等于预设电压时，生成调节指令，以使所述电压调节模块103根据所述调节指令使所述太阳能电池板的输出电压逐渐增大。

按照太阳能电池的特性，太阳能电池的最大功率点所对应的输出电压一般位于太阳能电池的开路电压的80±5％的范围内。可以依据太阳能电池的这一特性或者参考太阳能电池的技术规格书，可以将预设电压设置在太阳能电池的开路电压的50％-75％的范围内，优选地，可以将预设电压值设置在太阳能电池的开路电压的60％-70％的范围内。所述预设电压小于所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时的输出电压。

在输出电压调整的过程中，可以实时监测输出电压的大小，以确定输出电压小于或等于预设电压数值的时刻。

步骤s104，在所述太阳能电池板的当前时刻的输出功率小于前一时刻的输出功率时，确定所述前一时刻的输出功率为所述太阳能电池板的最大功率。

控制芯片101在所述太阳电池板的输出电压减小至小于或等于预设电压时，生成调节指令。电压调节模块103根据该调节指令，调整太阳能电池板的输出电压，使输出电压再继续上升。在调整电压的过程中，可以实时计算太阳能电池板输出功率的大小，并对计算到的不同时刻的输出功率进行比较，如果当前时刻的输出功率大于前一时刻的输出功率，则继续控制电压调节模块103使太阳能电池板的输出电压继续增大。当当前时刻的输出功率小于前一时刻的输出功率时，表明前一时刻的输出功率的数值较大，即可以将前一时刻的输出功率作为该太阳能电池板的最大功率数值。

由于太阳能电池板的最大功率点会受到光照条件、环境温度条件的影响，因此，不同光照条件、不同温度条件下，同一太阳能电池板的最大功率点都会存在不同。因此，如图3所示，所述太阳能供电系统检测装置10还包括检测腔室(图中未示出)、照度检测模块105、温度检测模块106。

检测腔室可以容纳所述太阳能电池板，所述检测腔室内设置有光源和加热制冷装置。

照度检测模块105与所述控制芯片101连接，用于检测照射到所述太阳能电池板上的光线的照度。

温度检测模块106与所述控制芯片101连接，用于检测所述检测腔室内的环境温度的。

所述方法还包括：当确定所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时，记录当前时刻照射至所述太阳能电池板上的光线照度和所述检测腔室内的环境温度。

在进行太阳能电池板的最大功率点的确定过程中，可以通过调节检测腔室内的光源和加热制冷设备，来调节照射在太阳能电池板上的光线的照度，并调节太阳能电池板工作环境的温度。在完成光线和温度的设置后，可以通过上述方法进行最大功率点的确定，并记录最大功率点确定时的照度和温度信息，以便确定不同工作环境对最大功率点的影响。

进一步的，所述太阳能供电系统检测装置10还包括与所述太阳能电池板和控制芯片101连接，用于调整所述太阳电池板与水平面夹角的角度调节装置。

可以理解的是，在确定所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时，记录所述太阳能电池板与水平面的夹角。可以确定太阳能电池板的输出功率为最大功率，太阳能电池板的工作状态。

在本申请实施例中，所述检测模块104还用于检测所述太阳能电池板的开路电压。

如图4所示，该方法还包括以下步骤。

步骤s105，生成照度调节指令，以使所述光源根据所述照度调节指令调整亮度。

步骤s106，生成温度调节指令，以使所述加热制冷装置根据所述温度调节指令调整所述检测腔室内的温度。

步骤s107，在所述太阳能电池板的开路电压发生变化时，记录所述开路电压发生变化时的照度和温度。

太阳能电池板的开路电压的变化速率与温度的变化速率相关，检测模块104可以实时记录太阳能电池板的开路电压，控制芯片101在进行最大功率点的确定过程中，可以根据检测模块104检测到的实时变化的开路电压，进行输出功率的计算，以保证最大功率点的准确性。

在如图1所示，本申请实施例还提供了一种太阳能供电系统检测装置10，所述太阳能供电系统检测装置10包括：

控制芯片101；

与所述控制芯片101连接的可变负载102；

与所述可变负载102、所述太阳能电池板和控制芯片101连接的电压调节模块103，所述电压调节模块103用于调节所述太阳能电池板输出至所述可变负载102的输出电压；

与所述控制芯片101连接的检测模块104，所述检测模块104用于检测所述可变负载102的电流和电压；其中，

所述控制芯片101用于：

根据所述检测模块104检测到的所述可变负载102的电流和电压，计算所述太阳能电池板的输出功率；

控制所述电压调节模块103调整所述太阳能电池板的输出电压，以使所述太阳能电池板的输出电压从开路电压开始减小；

在所述太阳电池板的输出电压减小至小于或等于预设电压时，生成调节指令，以使所述电压调节模块103根据所述调节指令使所述太阳能电池板的输出电压逐渐增大；

在所述太阳能电池板的当前时刻的输出功率小于前一时刻的输出功率时，确定所述前一时刻的输出功率为所述太阳能电池板的最大功率。

进一步的，所述太阳能供电系统检测装置10还包括：

用于容纳所述太阳能电池板的检测腔室，所述检测腔室内设置有光源和加热制冷装置；

与所述控制芯片101连接，用于检测照射到所述太阳能电池板上的光线的照度的照度检测模块105；

与所述控制芯片101连接，用于检测所述检测腔室内的环境温度的温度检测模块106；

所述控制芯片101还用于：

当确定所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时，记录当前时刻照射至所述太阳能电池板上的光线照度和所述检测腔室内的环境温度。

进一步的，所述太阳能供电系统检测装置10还包括：

与所述太阳能电池板和控制芯片101连接，用于调整所述太阳电池板与水平面夹角的角度调节装置；

所述控制芯片101还用于：

确定所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时，记录所述太阳能电池板与水平面的夹角。

进一步的，所述检测模块104还用于检测所述太阳能电池板的开路电压；

所述控制芯片101还用于：

生成照度调节指令，以使所述光源根据所述照度调节指令调整亮度；

生成温度调节指令，以使所述加热制冷装置根据所述温度调节指令调整所述检测腔室内的温度；

在所述太阳能电池板的开路电压发生变化时，记录所述开路电压发生变化时的照度和温度。

可以理解的是，所述预设电压小于所述太阳能电池板的输出功率为最大功率时的输出电压。

控制芯片101的具体控制方法可以参见上述方法实施例，这里不再赘述。

本申请实施例通过动态调节太阳能电池板的输出电压，并可以通过对不同时刻的输出功率进行比较，确定太阳能电池板输出功率的最大功率。通过这样的方法可以更准确的确定最大功率的具体数值。并且通过太阳能供电系统检测装置10实现对最大功率的自动确定，无需人工参与，确定效率更高。

在本发明实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统和方法实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。