CN110545071A - 一种太阳能光伏板自动清洁***及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种太阳能光伏板自动清洁***及设备，包括：扫查机构，控制装置以及清洁机构；扫查机构，控制装置以及清洁机构分别设置在太阳能光伏板上；扫查机构和清洁机构分别与控制装置电连接；控制装置控制扫查机构对太阳能光伏板的表面进行扫查，并获取太阳能光伏板表面的扫查数据信息，当太阳能光伏板表面的扫查数据信息达到清洁条件时，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁。实现对太阳能光伏板自动清洁。而且还可以远程控制本***的清洁过程，可以实现远程获取清洁信息。实现了自动清洁，不需要人员爬高，或者到太阳能光伏板上进行清洁，能够自动扫查，并触发，提升太阳能光伏的效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏板清洁技术领域，尤其涉及一种太阳能光伏板自动清洁***及设备。
背景技术
目前太阳能板(也叫太阳能电池组件)多个太阳能电池片按组装的组装件,是太阳能发电***中的核心部分，也是太阳能发电***中最重要的部分。
光电直接转换方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。
太阳能光伏板表面的清洁状态影响着太阳能光伏的发电效率，由于太阳能光伏板长期安装在室外，会受到环境的影响，在表面附着灰尘，雨水，冰雪等等杂质，这样遮挡了太阳能光伏板进而影响了发电效率，目前清洁的方式通常采用人工清洁，也有采用机器自动清洁的，但是清洁过程均是定期清洁，无法根据实际使用条件来进行自动清洁，而且多数太阳能光伏板设置在高处，给清洁带来了需要不便之处。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种太阳能光伏板自动清洁***，包括：扫查机构，控制装置以及清洁机构；
扫查机构，控制装置以及清洁机构分别设置在太阳能光伏板上；
太阳能光伏板设置有横向边框，横向边框上设有第一滑道和第二滑道；
扫查机构与第一滑道滑动连接；
清洁机构与第二滑道滑动连接；
扫查机构的设置高度高于清洁机构的设置高度；
扫查机构和清洁机构分别与控制装置电连接；
控制装置控制扫查机构对太阳能光伏板的表面进行扫查，并获取太阳能光伏板表面的扫查数据信息，当太阳能光伏板表面的扫查数据信息达到清洁条件时，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁。
进一步需要说明的是，扫查机构设有图像摄取模块，扫查行走轮以及扫查行走驱动电机；
图像摄取模块，扫查行走轮以及扫查行走驱动电机分别与控制装置连接；
控制装置通过图像摄取模块获取太阳能光伏板的表面图像，并将太阳能光伏板的表面图像与预设图像信息进行比较，当太阳能光伏板表面图像被遮挡的累积面积大于预设面积时，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板表面进行清洁；
控制装置通过控制扫查行走驱动电机控制扫查行走轮在第一滑道上移动。
进一步需要说明的是，清洁机构设有清洁装置，清洁行走轮以及清洁行走驱动电机；
清洁行走轮和清洁行走驱动电机分别与控制装置连接，控制装置通过控制清洁行走驱动电机控制清洁行走轮在第二滑道上移动；
清洁装置采用毛刷，或刮板，或电动滚刷。
进一步需要说明的是，还包括：环境信息获取模块；
环境信息获取模块包括：气候信息获取单元，冰雪传感器，粉尘传感器以及感光单元；
气候信息获取单元，冰雪传感器，粉尘传感器以及感光单元分别与控制装置连接；控制装置通过气候信息获取单元获取当前环境的气候信息，气候信息包括温度信息和湿度信息；
控制装置通过粉尘传感器获取当前环境的粉尘浓度信息，当粉尘浓度信息大于预设阈值时，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁；
控制装置通过冰雪传感器获取当前环境的下雪信息，当环境为下雪状态时，每隔预设时长，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁；
控制装置通过感光单元获取当前环境的光照度信息，当光照度信息低于预设阈值时，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行预设次数的清洁。
进一步需要说明的是，还包括：定时模块；
定时模块与控制装置连接；
控制装置通过定时模块获取时间信息，当达到清洁时间点时，控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁；
控制装置还用于每经过一预设时长，控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁。
进一步需要说明的是，还包括：直流侧发电功率获取模块；
直流侧发电功率获取模块与控制装置连接，控制装置通过直流侧发电功率获取模块获取太阳能光伏发电控制器直流侧发电功率数据，当直流侧发电功率数据低于预设阈值时，控制清洁机构对太阳能光伏板表面进行预设次数的清洁；经过预设次数的清洁后，直流侧发电功率数据仍低于预设阈值时，发出报警提示。
进一步需要说明的是，还包括：直流侧电流值获取模块；
直流侧电流值获取模块与控制装置连接，控制装置通过直流侧电流值获取模块获取太阳能光伏发电控制器直流侧电流值数据，当直流侧电流值数据低于预设阈值时，控制清洁机构对太阳能光伏板表面进行预设次数的清洁；经过预设次数的清洁后，直流侧电流值数据仍低于预设阈值时，发出报警提示。
进一步需要说明的是，还包括：逆变器输出与输入功率之比值获取模块；
逆变器输出与输入功率之比值获取模块与控制装置连接，控制装置通过逆变器输出与输入功率之比值获取模块获取逆变器的输出与输入功率之比值，当逆变器的输出与输入功率之比值不在预设阈值范围内时，控制清洁机构对太阳能光伏板表面进行预设次数的清洁；经过预设次数的清洁后，逆变器的输出与输入功率之比值仍不在预设阈值范围内时，发出报警提示。
进一步需要说明的是，还包括：无线通信模块；
无线通信模块与控制装置连接，控制装置通过无线通信模块与服务器连接，接收服务器发送的清洁控制指令，还向服务器发送状态数据信息；
控制装置还通过无线通信模块以及服务器连接用户手持终端，接收用户手持终端发送的清洁控制指令，还向用户手持终端发送状态数据信息。
本发明还提供一种太阳能光伏板自动清洁设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序及太阳能光伏板自动清洁***；
处理器，用于执行所述计算机程序及太阳能光伏板自动清洁***，以实现太阳能光伏板自动清洁***的工作步骤。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明提供的太阳能光伏板自动清洁***及设备可以实现根据太阳能光伏板表面图像被遮挡的累积面积的比对，环境的信息，定时定点的信息，直流侧发电功率，直流侧电流值，逆变器输出与输入功率之比值来触发清洁过程，实现对太阳能光伏板自动清洁。而且还可以远程控制本***的清洁过程，可以实现远程获取清洁信息。实现了自动清洁，不需要人员爬高，或者到太阳能光伏板上进行清洁，能够自动扫查，并触发，提升太阳能光伏的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为太阳能光伏板自动清洁***示意图；
图2为太阳能光伏板自动清洁***示意图；
图3为太阳能光伏板自动清洁***实施例示意图。
具体实施方式
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本发明提供一种太阳能光伏板自动清洁***，如图1至3所示，包括：扫查机构1，控制装置2以及清洁机构3；
扫查机构1，控制装置2以及清洁机构3分别设置在太阳能光伏板6上；太阳能光伏板6设置有横向边框，横向边框上设有第一滑道4和第二滑道5；扫查机构1与第一滑道4滑动连接；清洁机构3与第二滑道5滑动连接；扫查机构1的设置高度高于清洁机构3的设置高度；扫查机构1和清洁机构3分别与控制装置2电连接；控制装置2控制扫查机构1对太阳能光伏板的表面进行扫查，并获取太阳能光伏板6表面的扫查数据信息，当太阳能光伏板6表面的扫查数据信息达到清洁条件时，控制装置2控制清洁机构3对太阳能光伏板6的表面进行清洁。
扫查机构1的设置高度高于清洁机构3的设置高度，这样可以实现扫查机构1和清洁机构3在不同的高度运行，避免相互影响。
进一步的，具体的清洁条件可以通过图像比对来实现。扫查机构1设有图像摄取模块11，扫查行走轮13以及扫查行走驱动电机12；图像摄取模块11，扫查行走轮13以及扫查行走驱动电机12分别与控制装置2连接；控制装置2通过图像摄取模块11获取太阳能光伏板的表面图像，并将太阳能光伏板的表面图像与预设图像信息进行比较，当太阳能光伏板表面图像被遮挡的累积面积大于预设面积时，控制装置2控制清洁机构3对太阳能光伏板表面进行清洁；控制装置2通过控制扫查行走驱动电机12控制扫查行走轮13在第一滑道4上移动。预设图像信息是操作人员预设设置在控制装置2内部，来进行比对使用。这样比对的主要是基于被遮挡的累积面积大于预设面积，来触发清洁过程。
对于清洁机构3来讲，清洁机构3设有清洁装置，清洁行走轮15以及清洁行走驱动电机14；清洁行走轮15和清洁行走驱动电机14分别与控制装置2连接，控制装置2通过控制清洁行走驱动电机14控制清洁行走轮15在第二滑道5上移动；清洁装置采用毛刷，或刮板，或电动滚刷。如果是电动滚刷可以通过控制装置2来进行控制。
扫查机构1也可以设置刮板，或扫板，这样可以在扫查过程中，对太阳能光伏板进行粗略的清扫。
太阳能光伏板自动清洁***可以实现在硬件，软件，固件或它们的任何组合。所述的各种特征为模块，单元或组件可以一起实现在集成逻辑装置或分开作为离散的但可互操作的逻辑器件或其他硬件设备。在一些情况下，电子电路的各种特征可以被实现为一个或多个集成电路器件，诸如集成电路芯片或芯片组。
控制装置2可以作为处理器或者集成电路装置，诸如集成电路芯片或芯片组。可替换地或附加地，如果软件或固件中实现，所述技术可实现至少部分地由计算机可读的数据存储介质，包括指令，当执行时，使处理器执行一个或更多的上述方法。例如，计算机可读的数据存储介质可以存储诸如由处理器执行的指令。
控制装置2包括一个或多个处理器执行，如一个或多个数字信号处理器(DSP)，通用微处理器，特定应用集成电路(ASICs)，现场可编程门阵列(FPGA)，或者其它等价物把集成电路或离散逻辑电路。因此，术语“处理器，”由于在用于本文时可以指任何前述结构或任何其它的结构更适于实现的这里所描述的技术。另外，在一些方面，本公开中所描述的功能可以提供在软件模块和硬件模块。
作为另一种触发清扫条件可以包括：环境信息获取模块16；
环境信息获取模块16包括：气候信息获取单元，冰雪传感器，粉尘传感器以及感光单元；气候信息获取单元，冰雪传感器，粉尘传感器以及感光单元分别与控制装置2连接；控制装置2通过气候信息获取单元获取当前环境的气候信息，气候信息包括温度信息和湿度信息；控制装置2通过粉尘传感器获取当前环境的粉尘浓度信息，当粉尘浓度信息大于预设阈值时，控制装置2控制清洁机构3对太阳能光伏板的表面进行清洁；控制装置2通过冰雪传感器获取当前环境的下雪信息，当环境为下雪状态时，每隔预设时长，控制装置2控制清洁机构3对太阳能光伏板的表面进行清洁；控制装置2通过感光单元获取当前环境的光照度信息，当光照度信息低于预设阈值时，控制装置2控制清洁机构3对太阳能光伏板的表面进行预设次数的清洁。
作为另一种触发清扫条件可以包括：还包括：定时模块17；定时模块17与控制装置2连接；控制装置2通过定时模块17获取时间信息，当达到清洁时间点时，控制清洁机构3对太阳能光伏板的表面进行清洁；控制装置2还用于每经过一预设时长，控制清洁机构3对太阳能光伏板的表面进行清洁。
作为另一种触发清扫条件可以包括：直流侧发电功率获取模块18；直流侧发电功率获取模块18与控制装置2连接，控制装置2通过直流侧发电功率获取模块18获取太阳能光伏发电控制器直流侧发电功率数据，当直流侧发电功率数据低于预设阈值时，控制清洁机构3对太阳能光伏板表面进行预设次数的清洁；经过预设次数的清洁后，直流侧发电功率数据仍低于预设阈值时，发出报警提示。
作为另一种触发清扫条件可以包括：直流侧电流值获取模块19；直流侧电流值获取模块19与控制装置2连接，控制装置2通过直流侧电流值获取模块19获取太阳能光伏发电控制器直流侧电流值数据，当直流侧电流值数据低于预设阈值时，控制清洁机构3对太阳能光伏板表面进行预设次数的清洁；经过预设次数的清洁后，直流侧电流值数据仍低于预设阈值时，发出报警提示。
作为另一种触发清扫条件可以包括：逆变器输出与输入功率之比值获取模块21；逆变器输出与输入功率之比值获取模块21与控制装置2连接，控制装置2通过逆变器输出与输入功率之比值获取模块21获取逆变器的输出与输入功率之比值，当逆变器的输出与输入功率之比值不在预设阈值范围内时，控制清洁机构3对太阳能光伏板表面进行预设次数的清洁；经过预设次数的清洁后，逆变器的输出与输入功率之比值仍不在预设阈值范围内时，发出报警提示。
上述触发方式可以同时设置，可以单独设置某一个或某几个。
本发明中，还包括无线通信模块22；无线通信模块22与控制装置2连接，控制装置2通过无线通信模块22与服务器连接，接收服务器发送的清洁控制指令，还向服务器发送状态数据信息；控制装置2还通过无线通信模块22以及服务器连接用户手持终端，接收用户手持终端发送的清洁控制指令，还向用户手持终端发送状态数据信息。这样操作人员可以基于用户手持终端控制清扫过程，也可以获取到***的状态信息。
基于上述***本发明还提供一种太阳能光伏板自动清洁设备，包括：存储器，用于存储计算机程序及太阳能光伏板自动清洁***；处理器，用于执行所述计算机程序及太阳能光伏板自动清洁***，以实现太阳能光伏板自动清洁***的工作步骤。
太阳能光伏板自动清洁设备是结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种太阳能光伏板自动清洁***，其特征在于，包括：扫查机构，控制装置以及清洁机构；
扫查机构，控制装置以及清洁机构分别设置在太阳能光伏板上；
太阳能光伏板设置有横向边框，横向边框上设有第一滑道和第二滑道；
扫查机构与第一滑道滑动连接；
清洁机构与第二滑道滑动连接；
扫查机构的设置高度高于清洁机构的设置高度；
扫查机构和清洁机构分别与控制装置电连接；
控制装置控制扫查机构对太阳能光伏板的表面进行扫查，并获取太阳能光伏板表面的扫查数据信息，当太阳能光伏板表面的扫查数据信息达到清洁条件时，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏板自动清洁***，其特征在于，
扫查机构设有图像摄取模块，扫查行走轮以及扫查行走驱动电机；
图像摄取模块，扫查行走轮以及扫查行走驱动电机分别与控制装置连接；
控制装置通过图像摄取模块获取太阳能光伏板的表面图像，并将太阳能光伏板的表面图像与预设图像信息进行比较，当太阳能光伏板表面图像被遮挡的累积面积大于预设面积时，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板表面进行清洁；
控制装置通过控制扫查行走驱动电机控制扫查行走轮在第一滑道上移动。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏板自动清洁***，其特征在于，
清洁机构设有清洁装置，清洁行走轮以及清洁行走驱动电机；
清洁行走轮和清洁行走驱动电机分别与控制装置连接，控制装置通过控制清洁行走驱动电机控制清洁行走轮在第二滑道上移动；
清洁装置采用毛刷，或刮板，或电动滚刷。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏板自动清洁***，其特征在于，
还包括：环境信息获取模块；
环境信息获取模块包括：气候信息获取单元，冰雪传感器，粉尘传感器以及感光单元；
气候信息获取单元，冰雪传感器，粉尘传感器以及感光单元分别与控制装置连接；控制装置通过气候信息获取单元获取当前环境的气候信息，气候信息包括温度信息和湿度信息；
控制装置通过粉尘传感器获取当前环境的粉尘浓度信息，当粉尘浓度信息大于预设阈值时，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁；
控制装置通过冰雪传感器获取当前环境的下雪信息，当环境为下雪状态时，每隔预设时长，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁；
控制装置通过感光单元获取当前环境的光照度信息，当光照度信息低于预设阈值时，控制装置控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行预设次数的清洁。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏板自动清洁***，其特征在于，
还包括：定时模块；
定时模块与控制装置连接；
控制装置通过定时模块获取时间信息，当达到清洁时间点时，控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁；
控制装置还用于每经过一预设时长，控制清洁机构对太阳能光伏板的表面进行清洁。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏板自动清洁***，其特征在于，
还包括：直流侧发电功率获取模块；
直流侧发电功率获取模块与控制装置连接，控制装置通过直流侧发电功率获取模块获取太阳能光伏发电控制器直流侧发电功率数据，当直流侧发电功率数据低于预设阈值时，控制清洁机构对太阳能光伏板表面进行预设次数的清洁；经过预设次数的清洁后，直流侧发电功率数据仍低于预设阈值时，发出报警提示。
7.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏板自动清洁***，其特征在于，
还包括：直流侧电流值获取模块；
直流侧电流值获取模块与控制装置连接，控制装置通过直流侧电流值获取模块获取太阳能光伏发电控制器直流侧电流值数据，当直流侧电流值数据低于预设阈值时，控制清洁机构对太阳能光伏板表面进行预设次数的清洁；经过预设次数的清洁后，直流侧电流值数据仍低于预设阈值时，发出报警提示。
8.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏板自动清洁***，其特征在于，
还包括：逆变器输出与输入功率之比值获取模块；
逆变器输出与输入功率之比值获取模块与控制装置连接，控制装置通过逆变器输出与输入功率之比值获取模块获取逆变器的输出与输入功率之比值，当逆变器的输出与输入功率之比值不在预设阈值范围内时，控制清洁机构对太阳能光伏板表面进行预设次数的清洁；经过预设次数的清洁后，逆变器的输出与输入功率之比值仍不在预设阈值范围内时，发出报警提示。
9.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏板自动清洁***，其特征在于，
还包括：无线通信模块；
无线通信模块与控制装置连接，控制装置通过无线通信模块与服务器连接，接收服务器发送的清洁控制指令，还向服务器发送状态数据信息；
控制装置还通过无线通信模块以及服务器连接用户手持终端，接收用户手持终端发送的清洁控制指令，还向用户手持终端发送状态数据信息。
10.一种太阳能光伏板自动清洁设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序及太阳能光伏板自动清洁***；
处理器，用于执行所述计算机程序及太阳能光伏板自动清洁***，以实现如权利要求1至9任意一项所述太阳能光伏板自动清洁***的工作步骤。
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