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改进YOLOv8的光伏电池缺陷检测算法

电子测量技术 2025年第1期48卷 92-99页

作者：杨丽杨晨晨杨耿煌段海龙邓靖威天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院天津300222 天津职业技术师范大学天津市信息传感与智能控制重点实验室天津300222

针对光伏电池缺陷检测在复杂背景下存在的误检、漏检等问题,提出了一种基于改进YOLOv8的光伏电池缺陷检测算法。首先,采用双向特征金字塔网络作为特征融合机制,通过自顶向下和自底向上的路径,实现多尺度特征的有效融合;其次,在颈部网络... 详细信息

针对光伏电池缺陷检测在复杂背景下存在的误检、漏检等问题,提出了一种基于改进YOLOv8的光伏电池缺陷检测算法。首先,采用双向特征金字塔网络作为特征融合机制,通过自顶向下和自底向上的路径,实现多尺度特征的有效融合;其次,在颈部网络引入上下文聚合模块,使用不同空洞卷积速率的空洞卷积获取不同感受野的上下文信息,帮助模型更精准地识别微小目标,进而提升模型的目标检测性能;最后,优化边界框损失函数,并不断调试其权重因子,提高模型的收敛速度与效率。实验结果表明,与YOLOv8算法检测网络相比,本文算法的召回率和平均精确度均值分别提高了10.4%、1.8%,检测帧率达到270 fps,保证了实时检测和后续部署的轻量化要求,改进后的算法能在复杂背景下对光伏电池的缺陷进行鲁棒检测。

关键词：光伏电池缺陷检测 YOLOv8 注意力机制损失函数

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光伏电池

物理教学探讨（初三年级学研期） 2009年第A2期27卷 20-20页

作者：黄强

太阳能光伏电池(简称光伏电池)的独特作用是把太阳的光能直接转化为电能。根据实际需求,太阳能电池经过一定的组合,可以构成达到一定的额定输出功率和输出电压的一组光伏电池组件。每一块太阳电池组件,都有20年以上的使用寿命。

关键词：光伏电池太阳电池组件输出电压额定输出功率使用寿命

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光伏电池新旧转换技术迎来迭代契机

光伏电池新旧转换技术迎来迭代契机

GBS-YOLOv5光伏电池板缺陷检测算法

中国能源报

作者：董梓童

光伏N型电池渗透率加速提升，已成为行业主流技术。截至2024年底，N型TOPCon电池产能已超过800吉瓦，市场占比超70%，完成主流技术替代。预计2025年，P型电池将完全退出历史舞台，同时，异质结等其他N型电池技术也将进入产能扩张阶段，... 详细信息

光伏N型电池渗透率加速提升，已成为行业主流技术。截至2024年底，N型TOPCon电池产能已超过800吉瓦，市场占比超70%，完成主流技术替代。预计2025年，P型电池将完全退出历史舞台，同时，异质结等其他N型电池技术也将进入产能扩张阶段，并开启存量产能升级优化。N型TOPCon成为......

关键词：光伏电池异质结电池片

来源： cnki报纸评论

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重庆工商大学学报(自然科学版) 2025年

作者：何磊郭家虎安徽理工大学电气与信息工程学院

【目的】针对光伏电池板检测存在检测精度不高，模型复杂度大的问题，提出GBS-YOLOv5检测算法。【方法】首先，在网络模型中引入幽灵卷积，通过使用线性变换将现有特征图生成更多特征图，来减少模型的计算量与参数量。其次，使用BiFPN... 详细信息

【目的】针对光伏电池板检测存在检测精度不高，模型复杂度大的问题，提出GBS-YOLOv5检测算法。【方法】首先，在网络模型中引入幽灵卷积，通过使用线性变换将现有特征图生成更多特征图，来减少模型的计算量与参数量。其次，使用BiFPN去代替PANet，通过分配不同的权重，来平衡不同层次特征信息，有利于融合不同层次的特征信息，提升对小目标的检测能力，进一步提高模型的检测能力。此外，设计出S-C3模块，并将S-C3模块替换原模型的C3模块来抑制复杂背景信息的干扰，从而让模型更加关注目标缺陷，提升了网络对光伏电池板缺陷特征的敏感度。最后，对YOLOv5的边框函数进行改进，使用WIoU损失函数去替换原模型的CIoU损失函数，来改善缺陷样本质量不平衡问题，从而提高了模型的鲁棒性。【结果】实验结果表明：与YOLOv5s模型相比，mAP0.5提升了4.7%，同时，参数量降低了30.9%，浮点数降低了38.6%，模型大小仅为10.4MB【结论】GBS-YOLOv5算法相比原始算法，其检测精度更高，模型所占内存小，能够满足光伏电池板缺陷检测的需求同时也能部署在工厂嵌入式系统中。

关键词：光伏电池缺陷检测双向特征金字塔网络幽灵卷积

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光伏电池图像序列的深度学习检测方法

机械工程学报 2021年第8期57卷 98-106页

作者：邓堡元何赟泽王洪金张宏杨渊马敏敏牟欣颖杨瑞珍湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 福建技术师范学院无损检测技术福建省高等学校重点实验室福清350300 长沙学院土木学院长沙410022

为了实现光伏电池工厂端的智能检测,使用热红外相机采集电致热成像(Electro-thermography,ET)与短波红外相机采集电致发光现象(Electroluminescence,EL)检测光伏电池缺陷。提出一种基于光流法处理光伏电池热流场的热图像序列分析方法,... 详细信息

为了实现光伏电池工厂端的智能检测,使用热红外相机采集电致热成像(Electro-thermography,ET)与短波红外相机采集电致发光现象(Electroluminescence,EL)检测光伏电池缺陷。提出一种基于光流法处理光伏电池热流场的热图像序列分析方法,准确找到异常发热源。并与短波红外成像找到的异常发光源融合,建立光伏电池检测数据库。通过深度卷积神经网络,实现对光伏电池内部缺陷与划痕、覆盖、裂纹、缺损等人工缺陷的有效识别。试验结果表明,基于光流的深度学习方法在均方误差、平均梯度、信息熵指标上优于主成分分析(Principalcomponentanalysis,PCA)与独立成分分析(Independentcomponent analysis,ICA),并在卷积网络的训练中,能使网络更快地收敛。

关键词：光伏电池无损检测图像融合深度学习

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光伏电池最大功率点跟踪芯片的设计

浙江大学学报（工学版） 2009年第11期43卷 2000-2005页

作者：章丹艳吴晓波赵梦恋严晓浪浙江大学超大规模集成电路设计研究所浙江杭州310027

为提高光伏电池的光电转换效率,设计一种基于开路电压法的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)控制芯片.利用光伏电池开路电压与最大功率点电压存在近似线性关系的特性,周期性采样光伏电池的开路电压,计算得到最大功率点电压.所设计的芯片结... 详细信息

为提高光伏电池的光电转换效率,设计一种基于开路电压法的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)控制芯片.利用光伏电池开路电压与最大功率点电压存在近似线性关系的特性,周期性采样光伏电池的开路电压,计算得到最大功率点电压.所设计的芯片结构简单、成本低、稳定性好,除能够较精确地控制实现光伏电池的MPPT外,还能周期采样、定时更新当前MPPT电压,并实时监测光伏电池的输出电压,使环境条件变化时系统具有快速的动态响应.芯片除包含参考基准、电压调节器、振荡器及误差放大器等基本模块外,还集成了采用自举技术的驱动电路,提高了输出电压.电路采用1.5μm双极型-CMOS-DMOS(BCD)工艺设计制造,优化后的芯片面积约为3.0 mm×2.6 mm.测试结果表明,预期的电路功能已经基本实现.

关键词：光伏电池最大功率点跟踪模拟控制双极型-CMOS-DMOS(BCD)

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光伏电池不一致性检测及其应用

中国电机工程学报 2012年第19期32卷 24-29,181页

作者：谢三军荣飞陈燕东罗安湖南大学电气与信息工程学院湖南省长沙市410082

针对光伏阵列中光伏电池伏安特性差异大的问题,提出一种采用分段线性插值与最小二乘法相结合的光伏电池单体及组件不一致性检测方法。与传统光伏电池最大功率检测法相比,该方法对伏安特性一致性有更好的检测效果。该文先通过Matlab仿真... 详细信息

针对光伏阵列中光伏电池伏安特性差异大的问题,提出一种采用分段线性插值与最小二乘法相结合的光伏电池单体及组件不一致性检测方法。与传统光伏电池最大功率检测法相比,该方法对伏安特性一致性有更好的检测效果。该文先通过Matlab仿真验证了该检测方法的有效性,再通过滞环电流控制法搭建了2 kW光伏并网发电平台,并将2种方法分别在该平台上进行了对比验证。实验测试结果表明,分段线性插值与最小二乘法相结合的不一致性检测法较最大功率分类法更为准确有效。对光伏阵列串并联系统中光伏电池组件的选取具有实用价值。

关键词：光伏电池不一致性分段线性插值最小二乘法滞环电流控制

光伏电池电路理论模型在工程应用中的计算方法

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东南大学学报（自然科学版） 2012年第A01期42卷 103-106页

作者：朴政国安悦珩张永昌胡长斌北方工业大学电力电子与电气传动工程研究中心北京100144

为了更全面、更准确地反映光伏电池的输出特性,解决工程计算模型精度不高等问题,介绍了一种基于光伏电池实际等效电路的理论模型的参数计算方法.该计算方法使用的模型区别于工程计算模型,即考虑光伏电池实际等效电路模型中各个参数,如... 详细信息

为了更全面、更准确地反映光伏电池的输出特性,解决工程计算模型精度不高等问题,介绍了一种基于光伏电池实际等效电路的理论模型的参数计算方法.该计算方法使用的模型区别于工程计算模型,即考虑光伏电池实际等效电路模型中各个参数,如电池内部等效串并联电阻对输出特性的影响.通过对比2种不同模型在不同工况条件下的仿真结果得出,光照强度的改变对基于电路理论模型得到的开路电压和最大功率点影响相对较小.实际等效电路理论模型在反映不同工况条件下光伏电池输出特性时,都优于工程计算模型,得出的曲线精度更高,更符合光伏电池特性的理论分析结果.

关键词：光伏电池仿真模型输出特性串并联电阻

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光伏电池实用仿真模型及光伏发电系统仿真

电网技术 2010年第11期34卷 198-202页

作者：焦阳宋强刘文华电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京市海淀区100084

以光伏电池输出特性为基础,给出了一种适合工程应用的行为仿真模型。该模型通过光伏电池的4个标准性能参数拟合出电池输出外特性,通过引入环境条件修正可以得到不同光强及温度下的性能参数以及较为准确的输出特性。采用该方法对不同类... 详细信息

以光伏电池输出特性为基础,给出了一种适合工程应用的行为仿真模型。该模型通过光伏电池的4个标准性能参数拟合出电池输出外特性,通过引入环境条件修正可以得到不同光强及温度下的性能参数以及较为准确的输出特性。采用该方法对不同类型的光伏电池进行建模,将仿真结果与实测结果进行对比,验证了模型的准确性。在仿真环境PSCAD/EMTDC中建立采用最大功率跟踪控制策略的光伏并网发电系统,验证了该模型的静态及动态仿真效果。

关键词：光伏电池行为模型环境修正伏安特性最大功率跟踪