专利名称：诊断由间歇电源供电的单机系统中的有缺陷元件的方法
技术领域：
本发明涉及用于诊断单机系统中的有缺陷元件的方法，该单机系统由间 歇电源供电并包括串联的发电机、功率调节器和功率存储元件，该功率调节 器能够包括功率变换器。
背景技术：
注定要开发由间歇电源(例如，太阳能板(photovoltaic panels )、风力发 电机等)供电的单机系统。此外，这些单机系统最好安装在难于访问的独立 的地方，因为利用线缆的传统电源的成本将非常高。在该类型配置中，优化 维护和自主(autonomy)具有使得能够大量降低工作成本的极为重要的意义。 尽管传统系统有时使得能够监视电力生产，但是它们没有被设计为在低 产量的情况下起作用，也没有被设计为向用户或维护人员通知故障来源 (origin )。
在传统单机系统中，电池可与太阳能板直接相连。太阳能板被设计为(电 池的数目和布置)向铅电池充电。通过电池端子处的电压来调整太阳能板的 功率点。电池充电越多，其电压越高，并且该板传递的电流越弱。最后，铅 电池可容易地经受过量充电。
然而，在大多数单机系统中
-存在电池充电管理(电池阈值、不同负荷的连接/断开连接)， -不存在功率变换组件， -存在系统产量监视， -不存在面板操作监视。
日本专利申请JP2005340464描述了使用太阳能电厂的不同板之间的瞬 时功率与标准功率的比率的比较的诊断系统。根据该比较而推出(deduced)
太阳能板的令人满意的操作或故障。取决于一天中的时间的不同太阳能板的 标准功率和前几天期间的每一板传递的功率被预先存储在系统存储器中。
美国专利US6892165描述了太阳能系统的标准特性的计算，这是基于系
5统安装条件以及该标准值与测量值的比较的计算。根据该比较而推出该系统 的令人满意的操作。
在当前单机安装管理系统中，当不再存在任何电源并且电池放电时，向 用户(或维护人员)通知得太晚。此外，用户不具有关于故障原因的信息。
发明内容
本发明的目的在于减轻上述缺点，并尤其在于在不再存在任何电源并且 电池放电之前检测故障原因。
该目的通过根据所附权利要求的方法并更具体地在第一替换实施例中通
过以下事实实现，该方法包括
-测量有效充电电流和电压，根据所述测量确定该存储元件的有效充电
功率，并比较所述有效充电功率和预定义的功率阈值，
-如果该充电功率低于该功率阈值，则使得该功率存储元件断开连接， -在该功率存储元件断开连接的情况下，测量该发电机在测量时能够传
充电电压和充电功率，
-根据存储元件的有效充电功率、与代表存储元件的理论充电功率和代 表发电机能够传递的最大功率的值中的较小值之间的比较，并通过比较功率 存储元件的有效充电电压和理论充电电压，来区分正常行为、发电机的故障 和功率存储元件的故障。
该目的还在第二特定替换实施例中通过以下事实实现，通过切换部件直 接连接功率存储元件，该方法包括
-测量有效充电电流(Ibatt)和有效充电电压(Ubatt),比较所述有效充 电电流(Ibatt )和预定义的第 一 电流阈值(Ithresh ),
-如果所述有效充电电流(Ibatt)低于该电流阈值(Ithresh)，则使得该 功率存储元件(1 )断开连接，
-在该功率存储元件(1)断开连接的情况下，测量该发电机(2)在测 量时能够传递的最大电流(Imax)和最大电压(Umax),确定断开连接的功 率存储元件(1 )的充电状态(SOC)、理论充电电流(Ithbatt)和理论充电电 压(Uthbatt )，
-根据有效充电电流(Ibatt)和理论充电电流(Ithbatt)的比较，来区分单机系统的正常行为和故障。
下描述，其他优点和特征将变得更清楚明显，其中
图1示意性表示了其中可实现根据本发明的方法的单机系统。
图2以流程图形式表示根据本发明的方法的特定实施例。
图3图示了根据图2的方法的调节器的测试的特定实施例。
图4以流程图形式表示根据本发明的方法的第二特定实施例。
图5示意性表示了根据图4中图示的特定实施例的正常操作中的功率存
储元件和发电机的电气特性。
图6和7示意性表示了根据图4中图示的特定实施例的功率存储元件和
发电机的故障操作中的功率存储元件和发电机的电气特性。
具体实施例方式
如图1中图示的，单机系统包括构成功率存储元件的至少一个电池1、传递间歇电源的发电机2、和连接在发电机2和电池1之间的功率调节器3。功率调节器3有利地不仅包括功率电路而且包括利用对应搜索算法的能够由发电机2传递的最大功率点的搜索模块、以及利用专用充电算法的功率存储元件1的充电模块。所述搜索和充电算法可集成在功率调节器3和/或控制单元6中。分别测量从发电机2输出的和在电池1的端子处的电压和电流的测量电路4和5与控制单元6相连，并且还与功率调节器3相连。温度测量电路7还与控制单元6相连，并且负荷8传统上由电池1供应。
发电机2例如是风力或微型水力类型或有利地是太阳能板。
功率调节器3优选地包括BUCK变换器。控制单元6由此被设计为借助于功率调节器3控制发电机2供应的功率和电池1的充电之间的匹配。
控制单元6控制切换元件(未示出)的断开和闭合，所述切换元件连接在太阳能板2和电池1之间并被设计为使得能够断开电池1的连接。所述切换元件最好集成在功率调节器3中。
按照有利的方式，在控制单元6的存储器中存储与电池1的充电简档相关的数据，该数据使得能够根据电池1的充电状态和温度来确定理论充电功率Pthbatt和理论充电电压Uthbatt。
电路7有利地测量电池1的温度T。
单机系统有利地包括可集成在控制单元6中的与外部(未示出)通信的装置。
在图2的流程图所图示的与包括功率变换器的功率调节器3对应的特定实施例中，控制单元6根据测量电路5提供的电池1的端子处的电压和电流的测量(I/V)来确定(步骤Fl )电池1的有效充电功率Pbatt。它将电池1的有效充电功率Pbatt和取决于存储元件并对应于例如O.l瓦的充电结束功率的预定义阈值进行比较(F2)。
如果有效充电功率Pbatt低于预定义阈值(F2中的是输出)，则控制单元6在存储测量单元4和5所测量的最后电压和电流值之后执行电池1的断开连接(F3 )。
控制单元6然后触发测试协议，以检查在电池1的充电处理中涉及的所有元件是否起作用。测试协议特别使用在电池1的断开连接之前刚测量的电流和电压值。
测试协议可通过功率调节器3的任选测试而开始(F4)。将参考图3进一步更详细地描述该测试的具体实施例。该测试的目的在于然后检测发电机和/或电池l的故障。在步骤F5中，控制单元6基于当太阳能板被调节为其最大功率点时在太阳能板的端子处的电压和电流的测量，来计算能够由太阳能板2传递的最大功率Pmpp，该计算利用进行测量时的有效日光。
这两个量(电压和电流)的测量需要在系统中驱散或使用该功率的能力。然而，功率电子设备没有被调度用于这种类型操作，并因此不能驱散太阳能板2供应的全部功率。
第一可能性在于连续测量该板的无负荷电压Voc和短^各电流，以便从其中推出最大功率点处的电压Vmpp和关联电流Impp。为了这么做，不得不快速执行从一个状态到另 一状态的切换。
另一可能性在于进行阻抗变化和非常简单的测量，以便能够插入最大功率点。该功率高，但是时间短，并且能量因此低。可在开路和短路之间的切换期间进行例如某些数目的测量。
控制单元6可然后有利地比较开路中的电压值Voc和最大功率点处的电压值Vmpp以及已知标称值。该比较可进一步使得能够确保所有太阳能板单元正进行操作。如果这是该情况，则控制单元6计算功率Pmpp。
控制单元6然后例如通过测量(由测量电路5和7供应的)电池1的无负荷电压和温度T并借助于查找表，来确定电池1的充电状态(SOC)。为了实现充电状态(SOC)的精确测量，最好在电池断开连接之后，在取决于电池的类型、温度和充电状态的预定义的等待时间段(典型地，对于锂电池，大约10分钟)之后，执行该步骤F6。该等待时间段使得电池能够稳定其无负荷电压。由控制单元6有利地使用该充电状态(SOC)的估计，从而定义用于电池1的各种充电简档的期望充电功率。对于确定的充电状态(SOC),控制单元6特别确定理论充电功率Pthbatt ( SOC )和也取决于电池1的温度的理论电压Uthbatt (T， SOC)，这理论上使得能够进行电池的最佳充电。所以，随后使用的值Pthbatt和Uthbatt取决于在确定它们时的电池1的有效充电状态(SOC)(步骤F6)。
与电池1的充电简档相关的数据最好不仅包括使用的电池类型和最大许可充电电流，而且包括根据电池的充电状态的充电功率和充电类型。
控制电压6然后使用不同的测量和确定的量，来确定先前检测的低充电功率的来源(F2的是输出)。
在图2中，首先将理论充电功率Pthbatt与最大功率Pmpp进行比较(F7 )。如果(F7的是输出)太阳能板2的最大功率Pmpp大于电池1的理论充电功率(Pmpp〉Pthbatt )，则太阳能板2不进行电池1的先验限制(a priori limit)充电。然后将有效充电功率Pbatt与电池1的理论充电功率Pthbatt进行比较(F8 )。
如果(F8的是输出)有效充电功率等于电池1的理论充电功率(Pbatt=Pthbatt )，则认为电池1被充电(F9 )，这解释了电池1需要^氐充电功率。在该配置中，该单机系统可有利地通知用户。
在对应示例中，当有效充电功率Pbatt达到阈值0.1W时，控制单元6测量太阳能板2能够传递的10W的最大功率Pmpp以及95%的电池1的充电状态。借助于与电池l的充电简档相关的数据，控制单元6确定0.1W的理论充电功率Pthbatt。太阳能板2的最大功率Pmpp于是大于电池1的理论充电功率(Pmpp ( 10W) 〉Pthbatt (O.IW))并且有效充电功率Pbatt等于电池1的理论充电功率(O.IW)。所以电池1^皮充电。
如果另一方面(F8的否输出)有效充电功率Pbatt不同于理论充电功率Pthbatt,则假设充电功率低于理论充电功率(Pbatt<Pthbatt)并且电池没有正在正常充电。大于理论充电功率的充电功率(Pbatt>Pthbatt)事实上确实对应于这样的情况，其中对电池1充电并且调节器3向电池传递比必须功率多的功率。当涉及的功率低时(PbattO.l瓦)，该情况被比作前一情况Pbatt=Pthbatt,测量误差暂且不谈。控制单元6然后比较(F10)有效充电电压Ubatt和理论充电电压Uthbatt，以一全测有缺陷元件。
如果(F10的是输出)有效充电电压等于根据电池1的充电状态和温度的理论电压(Ubatt二Uthbatt(T，SOC)),则电池似乎降级并向用户通知(Fll )。事实上假设电池1降级的主要结果是其内部阻抗的增加以及因此造成的电池1的电流和电压工作点的偏移。在相反情况下(F10的否输出)，假设有效充电电压低于理论充电电压(Ubatt〈Uthbatt ( T, SOC )),并且其是似乎降级的太阳能板2，并且对用于寻找太阳能板2的最大功率点的搜索算法和电池1的充电算法进行重新初始化(F12)。事实上认为太阳能板2降级的主要结果是其电压/电流曲线的降级、以及防止最大功率点搜索算法发现太阳能板2的有效工作点的局部极小值和极大值的出现。太阳能板2由此在比其最大点低的功率点处工作。在步骤FIO的级别认为Ubatt〉Uthbatt的情况是不可能或不太可能的。
在对应示例中，当有效充电功率达到阈值0.1W时，控制单元6测量太阳能板2能够传递的10W的最大功率以及70°/。的电池1的充电状态。借助于与电池1的充电简档相关的数据，控制单元6确定5W的理论充电功率Pthbatt。控制单元6进一步确定充电电压Ubatt低于理论充电电压Uthbatt。太阳能板2的最大功率所以高于电池1的理-沦充电功率(Pmpp( 10W )>Pthbatt( 0.1W ))，并且有效充电功率j氐于理i仑充电功率(Pbatt ( 0.1W ) <Pthbatt ( 5 W ))。所以怀疑板2是有缺陷的，并且对充电算法和用于寻找最大功率点的搜索算法进4亍重新初始4匕(F12)。
在另一对应示例中，当有效充电功率达到阈值0.1W时，控制单元6测量太阳能板2能够传递的1W的最大功率以及70%的电池1的充电状态。理论充电功率Pthbatt为5W。太阳能才反2的最大功率所以j氐于电池1的理-论充电功率(Pmpp ( 1W) <Pthbatt (5W))，并且有效充电功率低于太阳能板2的最大功率(Pbatt (0.1W) <Pmpp (1W))。而且，充电电压Ubatt等于理论值Uthbatt。所以怀疑电池1降级并向用户通知(F11 )。
10如果(F7的否输出)板的最大功率低于电池的理论充电功率(Pmpp<Pthbatt)，则太阳能板2然后先验地限制电池1的充电。然后将太阳能板2的最大功率Pmpp与电池1的有效充电功率Pbatt进行比较(F13)。
如果(F13的是输出)电池1的有效充电功率等于太阳能板2的最大功率(Pbatt=Pmpp)，则这意味着辐射弱(F14)并且电池1正使用所有可用功率。所以4喿作正常。
在对应示例中，当有效充电功率达到阔值0.1W时，控制单元6测量太阳能板2能够传递的0.1W的最大功率以及70%的电池1的充电状态。理论充电功率Pthbatt为5W。太阳能板2的最大功率所以低于电池1的理论充电功率(Pmpp (0.1W) <Pthbatt (5W))，并且有效充电功率等于太阳能板2的最大功率(O.IW)。所以，这意^^未着辐射弱(F14)并且系统正在正确工作。
如果(F13的否输出)电池1的有效充电功率不等于太阳能板2的最大功率，则该充电功率决不能够大于发电机传递的功率，这意味着电池1的有效充电功率低于太阳能板的最大功率(PbatKPmpp),并且电池没有正在正常充电。在这些条件下，控制单元6象以前那样比较(F10)有效充电电压Ubatt和理论充电电压Uthbatt，以发现哪个元件是有缺陷的。
按照更一般的方式，在测试协议中，将有效充电功率Pbatt与代表功率存储元件1的理论充电功率Pthbatt和代表发电机2能够传递的最大功率Pmpp的值中的较小值进行比较。如果理论充电功率Pthbatt低于发电机2能够传递的最大功率Pmpp (F7的是输出)，则将有效充电功率Pbatt与理论充电功率Pthbatt进行比较，如果否(F7的否输出)，则将有效充电功率Pbatt与发电机2能够传递的最大功率进行比较。此外，如果充电功率Pbatt低于理论充电功率Pthbatt和发电机2能够传递的最大功率Pmpp,则仅发生充电电压Ubatt与理论充电电压Uthbatt的比较。
算法的重新初始化(Fll或F12)不能第一次就使得发电机2被认为是有缺陷的。在优选实施例中，在某些次数的重新初始化之后(例如在三次重新初始化之后)，发电机2被指明为有缺陷的。
如图3中表示的，调节器的测试(F4)可包括测量功率调节器3的端子处的电压。在图1中表示的单机系统中，可通过测量电路4和5来进行电压测量。在特定情况下，功率调节器的输入电压对应于发电机端子处的电压Vg，而功率调节器的输出电压Ubatt是存储单元1的端子处的电压。功率调节器3的测试协议(F4)可包括以下步骤。控制单元6对发电机 2供应的电压进行新测量(F15)或使用先前存储的值。控制单元6还对供应 到电池l的电压进行新测量(F16)或使用先前存储的值。控制单元6然后测 试(F17)向电池1供应的电压的值是否是零。
如果(F17的是输出)向电池供应的电压是零，则功率调节器3然后被 宣布为有缺陷的(F20)。如果(F17的否输出)向电池供应的电压不是零， 则认为功率调节器3起作用(F19)。
在替换实施例中，可在其中功率调节器不包括变换器的单机系统中解决 相同的技术问题。因为功率变换器是麻烦的元件，所以也可能根据另一充电 协i义^M于电池的充电。
然后借助于安排在发电机2和电池1之间的切换元件，来执行从发电机 2向电池1的充电的调节。在该情况下，当执行充电时，发电机传递的功率 不再适于对电池充电，并且不再可能改变比率Ui叩ut/Uoutput。发电机的端子 处的电压和电池的端子处的电压所以相同。在该配置中，发电机和存储元件 借助于切换元件直接相连。
在对应于不包括功率变换器的功率调节器3的由图4的流程图所图示的 特定实施例中，控制单元6借助于测量电路5确定(步骤F12 )电池1的有 效充电电流Ibatt。有利地，也借助于测量电^各4来测量有效充电电流。控制 单元6比较(F22)电池1的有效充电电流Ibatt和预定义的第一电流阈值 Ithresh，该第一电流阈值Ithresh最好等于直接取决于电池(类型、维数、……) 的充电结束电流，并典型地等于标称充电电流的5%。
如果有效充电电流Ibatt低于预定义的阈值(F22的是输出)，则控制单元 6在存储测量电路4和5所测量的最后电压和电流值(Ubatt和Ibatt)之后促 使(F23 )电池1断开连接。
在步骤F24中，控制单元6基于太阳能板2的端子处的电压和电流的测 量，而计算太阳能板能够传递的最大电压Umax和电流Imax。发电^L能够传 递的最大电压和电流值彼此独立，并对应于发电机的两个不同工作条件、开 路电压和短路电流。借助于这两项信息，控制单元确定发电机的正常工作曲
线。该曲线是借助于在控制单元存储器中集成的代表发电机的特定数据而计算的。
如图5中图示的，控制单元6所计算的发电机工作曲线A代表使得在正常操作中传递的电流和发电机端子处的电压关联的关系。可以观察到，在对 应于最弱电压值的第一域中，能够传递的电流基本上最大并恒定，即最大电
流Imax。然后，当电压增加时，电流基本上按照线性方式减小直到其变为零 为止。当发电机传递的电流为零时，该发电机的端子处的电压最大并对应于 最大电压Umax。发电机工作曲线A所以考虑电流气候数据，例如日光(辐 射和温度)。
然后，控制单元6确定电池1的充电状态(SOC) (F25)。用于确定充电 状态的协议有利地等同于上面解释的协议。该充电状态(SOC)的估计有利 地由控制单无6使用，以定义电池l的各种充电简档所需要的充电参数。
控制单元6还具有存储器中存储的存储元件的一般特性，并且在正常操 作中，控制单元6所以能够知道在充电电流和其端子处的电压之间存在的关 系。该关系典型地由曲线B (图5)表示并具有U二E+RI的形式，其中
U是存储元件的端子处的电压，
E是存储元件的电动势，
R是存储元件的内部阻抗，
I是充电电流。
按照传统方式，存储元件的电动势E根据电池的充电状态(SOC)变化。 另外，取决于使用的电池的类型，可观察存储元件的内部阻抗R的小变化。
控制单元6然后计算与发电机能够传递的电气特性和通过存储元件1的 充电施加的电气特性之间的匹配对应的、理论充电电压和理论充电电流 (Uthbatt/Ithbatt)的值，即图5的曲线A和B的交叉点。按照这种方式，控 制单元6确定的充电电压和电流对应于理论充电电压和电流Uthbatt和 Ithbatt。
由此，对于确定的充电状态(SOC),控制单元6确定也取决于电池1的 温度的理论充电电流Ithbatt和理论充电电压Uthbatt ( T, SOC )。理论充电电 流/电压对(Uthbatt/Ithbatt)理论上使能电池的最佳充电。
如前面指明的，发电机和存储元件直接相连，存储元件和发电机的端子 处的电压相等，而离开发电机的电流对应于向存储元件充电的电流。这导致 工作点不得不属于A和B。所以，理论充电电流总是低于Imax，并且随着电 池充电的发生，理论充电电流从Imax—直变化到充电结束电流(例如Ithresh )。 理论充电电流在发电机的特性(U/I)上的移动取决于发电机和电池的特性。有利地，选择存储元件和发电机的特性，使得理论充电电流Ithbatt不低 于与发电机2能够传递的最大功率点Pmpp基本上对应的限值，例如能够传 递的最大电流的80% ( 0.8Imax )。该条件使得发电机的尺寸与电池的尺寸关 联。如果发电机相对于先前示例(0.8Imax )是超尺寸的，则理论充电电流Ithbatt 不能小于能够传递的最大电流的90%或将甚至基本上等于能够传递的最大电 流Imax。例如，可实现该类型组件用于对在充电结束时经受高电流的铅电池 进行充电。在相反情况下，如果要避免在充电结束时供应高电流，则发电机 是小尺寸的。
其后使用的值Uthbatt和Ithbatt取决于在确定(步骤F6 )时电池1的有 效充电状态(SOC)。
控制单元6然后使用不同的测量和确定的量，来确定预先检测的弱充电 电流的来源(F22的是输出)。
在图4中，将有效充电电流Ibatt与理论充电电流Ithbatt进行比较(F26 )， 以检查有效充电电流Ibatt是否低于理论充电电流Ithbatt (IbatKlthbatt )。
如果(F26的否输出)有效充电电流Ibatt大于或等于理论充电电流Ithbatt， 则单机系统正在正常工作。
有利地，然后将电池的充电状态与预定充电结束状态进行比较(F27)， 该预定充电结束状态例如99% (SOC<99%)。如果(F27的否输出)充电状 态大于或等于预定充电结束状态，则认为电池被充电(F28)。在相反情况下 (F27的是输出)，太阳能板2先验地限制电池1的充电。这意味着辐射弱 (F29 )并且电池1正使用所有可用电流。
如果(F26的是输出)有效充电电流低于理论充电电流(IbatKlthbatt )， 则假设单机系统具有异常操作，并且执行搜索以发现有缺陷的元件。
然后比较(F30 )理论充电电压Uthbatt与有效充电电压Ubatt,以检查有 效充电电压Ubatt是否大于电池1的理论充电电压(Ubatt>Uthbatt )。
如果(F30的是输出)有效充电电压Ubatt大于电池1的理论充电电压 (Ubatt>Uthbatt)，则电池似乎降级并且向用户通知(F31 )。事实上假设电池 1降级的主要结果是其内部阻抗的增加、以及因此造成的电池1的电流和电 压工作点的偏移，如图6中的曲线C图示的那样。
在相反情况下(F30的否输出)，再次比较理论充电电压Uthbatt与有效 充电电压Ubatt ( F32 ),以检查有效充电电压Ubatt是否低于电池1的理论充
14电电压(UbatKUthbatt )。
如果(F32的是输出)有效充电电压Ubatt低于电池1的理论充电电压 (UbatKUthbatt )，则太阳能板2似乎降级(F33 )。事实上认为太阳能板2降 级的主要结果是其电压/电流曲线的降级，即其电压/电流曲线位于标称电压/ 电流曲线之下，如图7中的曲线D图示的那样。这所以导致电池1的电流和 电压工作点相对于理论工作点的偏移。所以怀疑太阳能板2是有缺陷的，并 通知用户(F33)。
在相反情况下(F32的否输出)，理论充电电压Uthbatt等于充电电压 Ubatt，单机系统的工作异常，但是不能确定原因并通知用户(F34)。该原因 可对应于发电机和电池的同时降级。
权利要求
1.一种用于诊断单机系统中的有缺陷元件的方法，该单机系统由间歇电源供电并包括串联的发电机(2)、功率调节器(3)和功率存储元件(1)，该方法的特征在于在该发电机(2)和该功率存储元件(1)之间安排变换器，该方法包括-测量有效充电电流和电压(Ubatt)，根据所述测量确定该存储元件(1)的有效充电功率(Pbatt)，并比较所述有效充电功率和预定义的功率阈值，-如果该充电功率低于该功率阈值，则使得该功率存储元件(1)断开连接，-在该功率存储元件(1)断开连接的情况下，测量该发电机(2)在测量时能够传递的最大功率(Pmpp)，并确定断开连接的功率存储元件(1)的充电状态(SOC)以及对应的理论充电电压(Uthbatt)和充电功率(Pthbatt)，-根据存储元件(1)的有效充电功率(Pbatt)、与代表存储元件(1)的理论充电功率(Pthbatt)和代表发电机(2)能够传递的最大功率(Pmpp)的值中的较小值之间的比较，并通过比较功率存储元件(1)的有效充电电压(Ubatt)和理论充电电压(Uthbatt)，来区分正常行为、发电机(2)的故障和功率存储元件(1)的故障。
2. 根据权利要求1的方法，其特征在于该方法包括功率调节器(3)的 输入和输出电压的测量、和根据所述测量的功率调节器(3)的装置中的故障 的斗全测。
3. 根据权利要求2的方法，其特征在于如果该功率调节器(3)的输出 电压(Ubatt)是零，则认为该功率调节器(3)是有缺陷的。
4. 根据权利要求1到3中的任一个的方法，其特征在于如果该功率存储 元件(1 )的有效充电功率(Pbatt)低于理论充电功率(Pbatt)和发电机(2) 能够传递的最大功率(Pmpp)并且如果理论充电电压(Uthbatt)等于有效充 电电压(Ubatt)，则认为该功率存储元件(1)是降级的(Fll)。
5. 根据权利要求4的方法，其特征在于如果认为该功率存储元件(1 ) 是降级的，则执行缺陷指示。
6. 根据权利要求1到3中的任一个的方法，其特征在于如果该功率存储 元件(1 )的有效充电功率(Pbatt)低于发电机(2)能够传递的最大功率(Pmpp)和理论充电功率(Pbatt)并且如果理论充电电压(Uthbatt)大于有效充电电 压(Ubatt),则认为该发电机(2)是降级的(F12)。
7. 根据权利要求6的方法，其特征在于如果认为该发电机(2)是降级 的，则重新初始化充电算法。
8. 根据权利要求6和7之一的方法，其特征在于如果认为该发电机(2 ) 是降级的，则重新初始化调节器(3)的最大功率点的搜索算法。
9. 根据权利要求7和8之一的方法，其特征在于该方法包括在至少一个 算法的预定义次数的连续重新初始化之后的发电机(2)的缺陷指示。
10. —种用于诊断单机系统中的有缺陷元件的方法，该单才几系统由间歇 电源供电并包括和功率存储元件(1 )相连的发电机(2)，该方法的特征在于 通过切换部件直接连接电源和功率存储元件(1),该方法包括-测量有效充电电流(Ibatt)和有效充电电压(Ubatt )，比4交所述有效充 电电流(Ibatt)和预定义的第 一 电流阈值(Ithresh ),-如果所述有效充电电流(Ibatt)低于该电流阈值(Ithresh )，则使得该 功率存储元件(1 )断开连接，-在该功率存储元件(1 )断开连接的情况下，测量该发电机(2)在测 量时能够传递的最大电流(Imax)和最大电压(Umax)，确定断开连接的功 率存储元件(1 )的充电状态(SOC)、理论充电电流(Ithbatt)和理论充电电 压(Uthbatt)，-根据有效充电电流(Ibatt)和理论充电电流(Ithbatt)的比较，来区分 单机系统的正常行为和故障。
11. 根据权利要求10的方法，其特征在于在该有效充电电流(Ibatt)低 于该理论充电电流(Ithbatt)的情况下，如果功率存储元件(1)的有效充电 电压(Ubatt )低于理论充电电压(Uthbatt )，则认为发电机(2 )是降级的(F33 )。
12. 根据权利要求11的方法，其特征在于如果认为发电机(2)是降级 的，则执行缺陷指示。
13. 根据权利要求IO的方法，其特征在于在该有效充电电流(Ibatt)低 于该理论充电电流(Ithbatt)的情况下，如果功率存储元件(1)的有效充电 电压(Ubatt)大于理论充电电压(Uthbatt )，则认为功率存储元件(1)是降 级的(F31 )。
14. 根据权利要求13的方法，其特征在于如果认为功率存储元件(1 )是降级的，则执行缺陷指示。
15. 根据权利要求IO的方法，其特征在于在该有效充电电流(Ibatt)低 于该理论充电电流(Ithbatt)的情况下，如果功率存储元件(1)的有效充电 电压(Ubatt)等于理论充电电压(Uthbatt)，则认为该单机系统是由于不确 定的原因而降级的(F34)。
16. 根据权利要求15的方法，其特征在于如果认为该单机系统是降级的， 则执行缺陷指示。
17. 根据权利要求1到16中的任一个的方法，其特征在于该发电机(2)是太阳能板。
18. 根据权利要求1到16中的任一个的方法，其特征在于该发电机(2) 是风力发电机。
全文摘要
该诊断方法应用到包括发电机、功率调节器和能量存储元件的单机系统。该方法包括分别比较(F2，F22)能量存储元件的功率或真实充电电流(Pbatt/Ibatt)和预定义的功率或电流阈值。如果该真实充电功率或电流(Pbatt/Ibatt)小于所述阈值，则使得能量存储元件断开连接(F3，F23)。然后通过比较(F8，F13)该真实充电功率(Pbatt)、与代表能量存储元件的理论充电功率(Pthbatt)和发电机能够传递的最大功率(Pmpp)的值中的最小值(F7)，并通过比较真实(Ubatt)和理论(Uthbatt)充电电压(F10)，或通过比较真实(Ibatt)和理论(Ithbatt)充电电流(F26)，来检测异常行为。
文档编号G01R31/00GK101680933SQ200880015718
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月7日 优先权日2007年5月11日
发明者安托万·拉布鲁尼, 西尔维·吉尼斯 申请人:原子能委员会