一种求解光伏组件温度系数的电池片温度修正方法

摘要

本发明公开了一种求解光伏组件温度系数的电池片温度修正方法的数学模型。利用传热学知识，在光伏组件的温度系数试验过程中，由热电偶测得的背板温度以及环境空气温度通过理论数学公式的推导修正得到电池片的温度，提高了组件工作温度测量的精确度，更准确的反映了组件的电性能参数和组件工作温度的关系，使得组件的短路电流I_sc、开路电压V_oc和峰值功率P_m的温度系数的精确度提高，提高了为判定温度对企业所生产的组件输出性能的影响的准确性。

主权项

一种求解光伏组件温度系数的电池片温度修正方法，其特征在于包括如下步骤：根据光伏组件的IEC测试标准，在I‑V性能测试过程中，室内为25℃恒温且无风，即环境温度t_a＝25℃，在自然对流过程中，由热电偶测得光伏组件背板温度得到定性温度t_m：$t_m=\frac{1}{2}(t_t+t_a)---\left(1\right)$其中t_t为热电偶测得的温度；根据定性温度t_m查得空气的物性参数，由空气的物性参数表选取：λ＝0.0276W/(m·k)，v＝1.696×10^‑5m²/s，P_r＝0.699其中，λ为导热率，v为运动粘度，P_r为普朗克数；计算格拉晓夫数G_r：$G_r=\frac{\beta g(t_t-t_a)L^3}{v^2}=\frac{g(t_t-t_a)L^3}{t_m·v^2}---\left(2\right)$其中，体胀系数β＝1/t_m，g为重力加速度，L表示光伏组件在测试时竖直放置的高度，得到背板和空气的自然对流换热系数h：$h=C·\frac{\lambda }{L}{(G_r·P_r)}^n---\left(3\right)$其中系数C和指数n由G_r数确定，得到背板与空气的换热密度为：q＝h(t_t‑t_a)                    (4)根据能量守恒定律，电池片和背板材料之间的热传导量＝背板和环境空气的对流换热量，所以有：$q=h(t_t-t_a)=\frac{t_c-t_t}{\frac{{\delta }_e}{{\lambda }_e}+\frac{{\delta }_t}{{\lambda }_t}}---\left(5\right)$其中，δ_e、δ_t分别表示密封剂和背板的导热系数，λ_e、λ_t为密封剂和背板的厚度，所以有修正后的电池片温度t_c：$t_c=h(t_t-t_a)(\frac{{\delta }_e}{{\lambda }_e}+\frac{{\delta }_t}{{\lambda }_t})+t_t---\left(6\right)$通过上述方法，在温度系数的试验过程中，只需输入每次热电偶测得的背板温度t_t就能得到修正后的组件电池片温度。