选用大疆inspire 1 无人机作为飞行平台，搭载FLRE Vue 机载热像仪机芯，并选用三星的 S3C6410 处理器作为嵌入式终端，成功实现了自动化检测热斑效应;通过开发软件对出现热斑效应的组件进行分析处理，得出了具体的热斑检测报告。通过无人机检测光伏组件热斑，大幅提高了电站红外热斑检测效率。
热斑效应产生的原因1
太阳电池的等效电路图如图1 所示。太阳电池主要是由p-n 结构成的，p-n 结具有单向导通性，类似于一个二极管，光照在太阳电池表面p-n 结产生电流，此时接上负载RL 就形成一个回路。
由于电池和背板都具有电阻，这些电阻的存在消耗了电压，相当于给电路中串联了一个电阻，故将这部分电阻简化为串联电阻Rs;而硅片不清洁或缺陷时，流过电池的电流就相对变小，这相当于给电路中并连了一个分流电阻，称为并联电阻Rsh;由于光生电流Iph 流过负载RL 时相当于在电池端加了一个正向电压，这样就形成了暗电流ID。与热斑关系最大的就是暗电流ID 及串联电阻Rs[4]。太阳电池等效电路图中，Ish 为流过串联电阻Rs 的电流，I 为太阳电池实际的输出电流。
当电池片被落叶、鸟粪等异物遮挡时，被遮挡部分不再发电且相当于给一个负载加上了反偏电压，会产生更大的暗电流，此时被遮挡部分由于消耗功率而产生热斑，如果暗电流过大则导致电池片击穿[5]。如果电池片本身有缺陷，部分位置内阻过大或温度过高，从而引起热斑效应，这样也会产生电池片裂片、烧毁等严重后果[6]。
近年来，由于热斑效应引起电站起火的事件时有发生，这给人类财产和人身安全造成了很大的危害。因此，在实际的光伏电站中，热斑检测成为电站运维必不可少的一个指标。
自动化检测热斑效应方案2
针对传统热斑效应检测方法的诸多不便，本文提出一种自动化检测热斑效应的方案。自动化检测热斑效应的系统主要由无人机、机载红外热像仪及相应的控制系统组成。具体的检测流程图如图2 所示。
2.1 无人机的选择
目前市面上无人机主要分为3 种：固定翼无人机、无人直升机及多旋翼无人机。3 种无人机的比较如表1 所示，固定翼无人机续航时间长，但是无法悬停;无人直升机各项性能适中，但是成本很高，操作难度也大;对比之后最终选择成本低、操作难度小、可悬停的多旋翼无人机。
多旋翼无人机已应用在森林消防、警用、高压线路巡检、测绘、风电叶片检测等多个领域[7-11]，在这些领域其发挥了机动性强、速度快等优点，大幅缩减了人力及测试周期，因此，本设计也采用多旋翼无人机。
目前市面上的多旋翼无人机种类繁多，其中，大疆无人机是国内市场较为成熟的产品之一，具有性能稳定、产品集成度高、便于操作和后期开发等优点。本设计选用大疆inspire 1 无人机，如图3 所示。
2.2 红外热成像系统的设计
红外热成像系统是无人机检测热斑效应设计的核心部分，主要由两大块组成：机载红外热像仪及嵌入式控制端。
机载红外热像仪用于实现对光伏组件热斑的数据采集，由于手持红外热像仪较大且笨重，不适合搭载在无人机上面进行红外热斑检测，本设计采用的FLIR Vue 机载红外热像仪机( 如图4 所示) 仅重100 g 左右，不会影响无人机重心或缩短飞行时间。FLIR Vue 分辨率可达640PPI×512PPI，大幅增强了图像的可视性;工作温度在-20 ℃～+50 ℃之间，可适应室外比较恶劣的环境;通过简单的电源输入和视频输出连接，即可轻松与任何平台实现集成，并在飞行平台上使用。
嵌入式控制端采用三星的S3C6410 处理器( 如图5 所示) 来实现对机载热像仪的控制及实时图传、数据处理功能。S3C6410 处理器长宽尺寸仅为5 cm×6 cm，可方便地与FLIR Vue 机芯对接。S3C6410 处理器拥有众多的数据接口，其中GPS 接口可接入GPS 模块，通过将GPS 信息叠加在红外热斑图像上，方便后期定位故障的光伏组件;通过无线网卡接口可实现图像实时传输，方便在检测的过程中悬停拍摄故障组件以得到详细数据;SD 卡座接口可插入SD 卡，以实现对检测数据的存储，方便后期处理。
自动化检测热斑效应的实现3
