CN102231394A - 一种太阳能电池板除尘梳状电路及其工作系统 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能电池板除尘系统,由太阳能电池板除尘梳状电路、太阳能蓄电池及控制系统组成。梳状电路基底层、电路层、表面层组成。基底层由玻璃材料构成。中间层由正负两电极引脚、数组平行主电极、平行周期交替分布梳状子电极组成。电路层表面覆盖透明绝缘保护膜。控制系统包括逆变器、继电器、变压器和微控制器;微控制器实时监测太阳能电池板输出电压信号,当因太阳能电池板表面灰尘覆盖使光线透过率下降导致输出电压低于设定的临界值时,单片机发出指令控制继电器吸合,使太阳能电池板除尘梳状电路导通,带电颗粒受到行波电场力的作用下,被弹起向边缘飞去达到除尘的效果。当输出电压信号高于设定的临界值时,单片机发出指令控制继电器断开,使除尘回路断开。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池板除尘系统,特别是一种太阳能电池板除尘梳状电路及工作系统,属于太阳能发电领域。
背景技术
目前,针对太阳能板表面的尘埃覆盖影响发电效率的问题所采用的除尘方法在曹红杏的论文《光学系统的月尘防护方法综述》中有所提及;但是该论文中提到的除尘方法存在以下缺点:由于静电作用使灰尘有很大的吸附力,使用刷子清扫、喷气法会使灰尘难以清除干净;而采用液体冲洗、粘着法清洁后会有残留物(液体、胶体);同时这些方法都需要花费大量的人力和物力资源。
发明内容
为了克服现有的除尘技术所存在的不足,本发明提出一种太阳能电池板除尘梳状电路及其工作系统,该方案采用无机械式除尘方法,既不会产生残留物,又能够克服静电作用,将顽固的尘埃从太阳能表面自动清除。
本发明提出一种太阳能电池板除尘梳状电路,太阳能电池板除尘梳状电路由太阳能电池板和梳状电路组成;梳状电路附着在太阳能电池板表面;梳状电路由基底层、电路层、透明绝缘保护膜组成;基底层由玻璃或透明树脂材料构成,基底层的一面附着在太阳能电池板表面,另一面铺设电路层,起隔离太阳能导电层与梳状电路的电路层的作用;电路层包括三部分:第一部分是电极引脚部分,包括正极引脚和负极引脚,通过导电夹板由外界引入高压电,电极引脚制作成较宽的电极形状,以增大接触面积;第二部分是主电极部分,由数根等间距平行分布的电极组成,其中奇数主电极为正电极,与正极引脚连接,偶数主电极为负电极,与负极引脚连接;第三部分是子电极部分,每组相邻的正主电极与负主电极之间,设置多个与主电极垂直且相互平行的子电极,其中奇数子电极为正电极,与正极主电极连接,偶数子电极为负电极,与负极主电极连接;电路层表面覆盖透明绝缘保护膜,起防止击穿放电和光线增透作用。
所述主电极的宽度为1.0~2.0mm,主电极的间距为50~80mm。
所述平行子电极的宽度为0.2~0.4mm,间距为0.4~0.6mm。
所述透明绝缘保护膜的最小厚度为50~150微米。
本发明提出的太阳能电池板除尘梳状电路工作系统,由太阳能电池板除尘梳状电路、太阳能蓄电池及控制系统组成;太阳能电池板除尘梳状电路输出电能存储于太阳能蓄电池中;控制系统检测来自太阳能电池板输出电能的电压,因太阳能电池板表面灰尘覆盖使光线透过率下降导致输出电压低于设定的临界值时,控制系统为太阳能电池板除尘梳状电路的电极引脚提供高压交流电,在太阳能电池板除尘梳状电路上形成交变电场,不带电颗粒与带电的颗粒接触碰撞,电荷发生转移,从而使不带电颗粒变成带电颗粒,带电颗粒在竖直方向受到行波电场力在竖直方向上的分力克服重力和粘附力将带电颗粒举起,带电颗粒在水平方向受到行波电场力在水平方向上的分力的作用下,向边缘飞去达到除尘的效果。当太阳能电池板表面灰尘减少,灰尘覆盖使光线透过率上升导致输出电压高于设定的临界值时,控制系统断开为太阳能电池板除尘梳状电路提供的高压交流电,使太阳能电池板除尘梳状电路断开。
控制系统包括逆变器、继电器、变压器和微控制器;微控制器实时监测太阳能电池板输出电压信号,因太阳能电池板表面灰尘覆盖使光线透过率下降导致输出电压低于设定的临界值时,单片机发出指令控制继电器吸合,使太阳能电池板除尘梳状电路导通;此时,向逆变器提供低压直流电,低压直流电通过逆变器产生低压交流电通过继电器供给变压器,变压器与电极引脚相连,产生高压交流电供给太阳能电池板除尘梳状电路,在太阳能电池板除尘梳状电路上形成交变电场,不带电颗粒与带电的颗粒接触碰撞,电荷发生转移,从而使不带电颗粒变成带电颗粒,带电颗粒在竖直方向受到行波电场力在竖直方向上的分力克服重力和粘附力将带电颗粒举起,带电颗粒在水平方向受到行波电场力在水平方向上的分力的作用下,向边缘飞去达到除尘的效果。当太阳能电池板表面灰尘减少,灰尘覆盖使光线透过率上升导致输出电压高于设定的临界值时,单片机发出指令控制继电器断开,使太阳能电池板除尘梳状电路断开。
较佳地,控制系统中逆变器的低压交流电由太阳能蓄电池提供,使太阳能电池板除尘梳状电路工作系统与太阳能发电系统集成为一体,合成为一套自动清洁太阳能发电系统。
有益效果:
附加的梳状电路和智能控制系统消耗极小的电能,就能保证尘埃不在太阳能板上沉积,从而使太阳能板表面的吸光率一直处于理想水平,不会因为尘埃沉积而降低输出电压,最终提高太阳能的发电效率。
附图说明
图1-太阳能电池板除尘梳状电路的剖面图;
图2-太阳能电池板除尘梳状电路的俯视图;
图3-太阳能电池板除尘梳状电路工作系统明细图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是太阳能电池板除尘梳状电路的剖面图,梳状电路附着在太阳能电池板表面;梳状电路由基底层、电路层、透明绝缘保护膜组成,基底层由玻璃或透明树脂材料构成,基底层的一面附着在太阳能电池板表面,另一面铺设电路层,起隔离太阳能导电层与梳状电路的电路层的作用;电路层包括三部分:电极引脚部分、主电极部分和子电极部分;电路层的表面覆盖透明绝缘保护膜,透明绝缘保护膜的最小厚度为50~150微米,起防止击穿放电和光线增透作用。
图2是太阳能电池板除尘梳状电路的俯视图,梳状电路的电路层包括三个部分,第一部分是电极引脚部分,包括正极引脚和负极引脚,制作成较宽的电极形状以增大接触面积,通过导电夹板由外界引入高压电;第二部分是主电极部分,由数根等间距平行分布的电极组成,主电极的宽度为1.0~2.0mm,主电极的间距为50~80mm,其中奇数主电极为正电极,与正极引脚连接,偶数主电极为负电极,与负极引脚连接;第三部分是子电极部分,每组相邻的正主电极与负主电极之间,设置多个与主电极垂直且相互平行的子电极,其中奇数子电极为正电极,与正极主电极连接,偶数子电极为负电极,与负极主电极连接,平行子电极的宽度为0.2~0.4mm,间距为0.4~0.6mm;电极制作方法采用在太阳能板上镀一层很薄的透明导电氧化铟锡膜,并采用激光雕刻构成梳状结构,起导电作用。
图3是太阳能电池板除尘梳状电路工作系统明细图,太阳能电池板除尘系统由太阳能电池板除尘梳状电路、太阳能蓄电池及控制系统组成;控制系统包括逆变器、继电器、变压器和微控制器;太阳能电池板除尘梳状电路输出电能存储于太阳能蓄电池中;微控制器实时监测太阳能电池板输出电能的电压,因太阳能电池板表面灰尘覆盖使光线透过率下降导致输出电压低于设定的临界值时,单片机发出指令控制继电器吸合,使太阳能电池板除尘梳状电路导通;此时,蓄电池向除尘系统供低压直流电经逆变器产生低压交流电通过继电器供给变压器,变压器与电极引脚相连,产生高压交流电供给太阳能电池板除尘梳状电路,在太阳能电池板除尘梳状电路上形成交变电场,不带电颗粒与带电的颗粒接触碰撞,电荷发生转移,从而使不带电颗粒变成带电颗粒,带电颗粒在竖直方向受到行波电场力在竖直方向上的分力克服重力和粘附力将带电颗粒举起,带电颗粒在水平方向受到行波电场力在水平方向上的分力的作用下,向边缘飞去达到除尘的效果。当太阳能电池板表面灰尘减少,灰尘覆盖使光线透过率上升导致输出电压高于设定的临界值时,单片机发出指令控制继电器断开,使太阳能电池板除尘梳状电路断开。
Claims (8)
1.一种太阳能电池板除尘梳状电路,其特征在于:太阳能电池板除尘梳状电路由太阳能电池板和梳状电路组成;梳状电路附着在太阳能电池板表面;梳状电路由基底层、电路层、透明绝缘保护膜组成;基底层由玻璃或透明树脂材料构成,基底层的一面附着在太阳能电池板表面,另一面铺设电路层;电路层包括三部分:第一部分是电极引脚部分,包括正极引脚和负极引脚,通过导电夹板由外界引入高压电;第二部分是主电极部分,由数根等间距平行分布的电极组成,其中奇数主电极为正电极,与正极引脚连接,偶数主电极为负电极,与负极引脚连接;第三部分是子电极部分,每组相邻的正主电极与负主电极之间设置多个与主电极垂直且相互平行的子电极,其中奇数子电极为正电极,与正极主电极连接,偶数子电极为负电极,与负极主电极连接;电路层表面覆盖透明绝缘保护膜。
2.如权利要求1所述的一种太阳能电池板除尘梳状电路,其特征在于:所述主电极的宽度为1.0~2.0mm,主电极的间距为50~80mm。
3.如权利要求1所述的一种太阳能电池板除尘梳状电路,其特征在于:所述平行子电极的宽度为0.2~0.4mm,间距为0.4~0.6mm。
4.如权利要求1所述的一种太阳能电池板除尘梳状电路,其特征在于:所述透明绝缘保护膜的最小厚度为50~150微米。
5.如权利要求1所述的一种太阳能电池板除尘梳状电路,其特征在于:电路层中的各种电极采用在太阳能板上镀一层透明导电氧化铟锡膜,并采用激光雕刻构成梳状结构。
6.一种太阳能电池板除尘梳状电路工作系统,其特征在于:太阳能电池板除尘梳状电路工作系统由权利要求1至5任意一项所述的太阳能电池板除尘梳状电路、太阳能蓄电池及控制系统组成;太阳能电池板除尘梳状电路输出电能存储于太阳能蓄电池中;控制系统检测来自太阳能电池板输出电能的电压,当太阳能电池板输出电压低于设定的临界值时,控制系统为太阳能电池板除尘梳状电路的电极引脚提供高压交流电,在太阳能电池板除尘梳状电路上形成交变电场;当太阳能电池板输出电压高于设定的临界值时,控制系统断开为太阳能电池板除尘梳状电路提供的高压交流电,使太阳能电池板除尘梳状电路断开。
7.如权利要求6所述的一种太阳能电池板除尘梳状电路工作系统,其特征在于:控制系统包括逆变器、继电器、变压器和微控制器;微控制器实时监测太阳能电池板输出电能的电压,当太阳能电池板输出电压低于设定的临界值时,单片机发出指令控制继电器吸合,使太阳能电池板除尘梳状电路导通;此时向逆变器提供低压直流电,低压直流电通过逆变器产生低压交流电通过继电器供给变压器,变压器与太阳能电池板除尘梳状电路中的电极引脚相连,产生高压交流电供给太阳能电池板除尘梳状电路,在太阳能电池板除尘梳状电路上形成交变电场,当太阳能电池板输出电压高于设定的临界值时,单片机发出指令控制继电器断开,使太阳能电池板除尘梳状电路断开。
8.如权利要求7所述的一种太阳能电池板除尘梳状电路工作系统,其特征在于:控制系统中逆变器的低压交流电由太阳能蓄电池提供。
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