CN103701094B - 一种光伏防火防尘方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏防火防尘方法及装置，所述光伏防火防尘装置包括主控制器（1）、电源（2）、电机（3）、PC端（4）和控制台（5）；所述电源（2）与所述主控制器（1）电连接；所述PC端（4）和控制台（5）分别通过第一通信总线（14）和第二通信总线（15）与所述主控制器（1）连接；所述主控制器（1）连接并控制所述电机（3）。本发明的光伏防火防尘方法及装置具有的优点包括可以集中、及时地控制光伏发电状态和及时清理光伏阵列，操作简单，运行成本低。

Description

一种光伏防火防尘方法及装置

技术领域

本发明涉及光伏控制领域，尤其涉及一种光伏防火防尘方法及装置。

背景技术

随着光伏产业发展的趋势及政府政策导向，光伏建筑一体化被视为拯救国内光伏行业的有效途径之一，相应的建筑节能目标也被国家列入十二五计划之中，光伏建筑一体化正进入高速发展阶段。然而，在大力推动节能与建筑相结合的同时，光伏系统的防火一直是行业内隐而不谈的问题。与光伏电站不同的是，当光伏产品被广泛的运用到建筑中，人民的生命及财产安全及消防人员的安全将是一个不容忽视的问题。

本项目提出的BIPV项目的防火产品及系统集成的研究主要关注光伏电站直流侧的防火监控、预防及直流侧的电源切断方式，这些产品的研发与集成具有创新意义，在光伏系统上的应用也属首次。

近几年来，针对此隐患的研究也越来越多，例如UL实验室于2011年6月份左右出具的光伏消防实验报告，更突出了此项研究的重要性。更多的媒体评论出现在各种网站及报端，然而目前，国内外对于光伏的消防并没有可靠的产品，所以在新产品上市前，在光伏建筑火灾发生并引起重视前，针对此系统的研发将具有开创性的意义。

光伏与建筑一体化，即：“BIPV”，是太阳能光伏发电的重要方法之一，其主要是并网发电。为了和电网电压一致和提高系统效率、降低制造成本，通常是将多块电压等级为24或者36V的太阳电池组件串联，因此光伏直流系统的电压比较高，工作可以达到600伏左右，如果开路电压可能达到800V以上。和建筑物紧密结合以后会产生许多安全问题：

1）消防安全没有办法解决。当建筑物发生火灾以后，由于建筑物有600V的带电体，同时这个带电体只要有光照就存在，致使消防队无法施救。

2）如果太阳电池组件发生漏电，可能造成建筑物带电，造成人身电压会事故，即使漏电保护器动作，光伏方阵仍然带电，无法对触电者施救。

3）目前的技术是当发现太阳电池组件发生漏电故障时，自动断开逆变器的直流输入，但是这时候光伏方阵电压会突然升高，会造成更大的事故。

另外太阳能光伏组件大多安装于露天环境中，很容易积淀灰尘或其它杂物，导致太阳 光被遮盖，发电效率降低，有可能发生热斑效应，影响组件的性能及使用寿命。因此需要经常清洗，而目前主要是依靠人工清洗，增加了运行维护成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够集中控制光伏阵列的、成本较低的光伏防火防尘方法，并进一步提供一种光伏防火防尘装置。

本发明解决其技术问题可采用的技术方案是：

一种光伏防火防尘方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、监测光伏阵列的工作状态；

S2、通过控制台或PC端发出控制信号；

S3、通过通信总线将控制信号传送给主控制器；

S4、主控制器输出指令到电机，使电机带动毛刷或卷帘。

根据本发明所述的光伏防火防尘方法的一个方面，所述通信总线为RS485总线。

根据本发明所述的光伏防火防尘方法的一个方面：当发现险情时，通过控制台或PC端发出的控制信号为命令电机展开卷帘的指令。

根据本发明所述的光伏防火防尘方法的一个方面：当发现光伏阵列需要清洗时，通过控制台或PC端发出的控制信号为命令电机带动毛刷清洗光伏阵列的指令。

本发明为解决上述技术问题进一步提供了一种光伏防火防尘装置，所述光伏防火防尘装置包括主控制器、电源、电机、PC端和控制台；所述电源与所述主控制器电连接；所述PC端和控制台分别通过第一通信总线和第二通信总线与所述主控制器连接；所述主控制器连接并控制所述电机。

根据本发明所述的光伏防火防尘装置的一个方面，所述主控制器为STM8S207S6T6C。

根据本发明所述的光伏防火防尘装置的一个方面，所述第一通信总线和第二通信总线为RS485总线。

根据本发明所述的光伏防火防尘装置的一个方面，所述电源为蓄电池。

应当认识到，本发明以上各方面中的特征可以在本发明的范围内自由组合，而并不受其顺序的限制——只要组合后的技术方案落在本发明的实质精神内。

本发明所述的光伏防火防尘方法和装置具有的优点包括：在有火灾险情发生时，可以通过远程控制使装置内的卷帘拉下，遮蔽光伏阵列，阻止光伏反应，从而控制其发电；另外，光伏阵列大多安装于露天环境下，表面容易积累灰尘，影响发电效率，本光伏防火防尘方法和装置可以定时自动清洗，或人为通过远程控制清洗光伏阵列，节省大量人工成本，操作简单安全。光伏防火防尘组件可安装于光伏组件上方，集成有光伏组件的遮阳和清洗功能。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明光伏防火防尘方法及装置作进一步说明，附图中：

图1是本发明光伏防火防尘装置的逻辑结构框图；

图2是本发明光伏防火防尘方法的流程图。

具体实施方式

下文将结合本发明的优选实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要明白，下文的描述（包括附图）仅仅是示例性的，而非对本发明的限制性描述。在以下描述中会涉及到部件的具体数量，然而也需要明白的是，这些数量也仅仅是示例性的，本领域技术人员可以参照本发明任意选取适当数量的部件。并且，在本发明中若所提及“第一”、“第二”等字眼，并非表示对部件重要性的排序，仅仅作区别部件名称之用。

如图1所示，本发明公开了一种光伏防火防尘装置。该光伏防火防尘装置主要包括主控制器1、电源2、电机3、PC端4和控制台5；电源2和电机3与主控制器1电连接；PC端（个人计算机终端）4和控制台5分别通过第一通信总线14和第二通信总线15与主控制器1连接；主控制器1连接并控制电机3。主控制器1可采用STM8S207S6T6C处理器,其数据处理速率为20MIPS、RAM为2k，Flash存储器为32k，I/O通路数位34路，该主控制器1用于接收PC端4或控制台5的控制信号，经其处理后控制电机3的工作状态。电源2可以采用24V的蓄电池，电机3的工作电压由蓄电池直接供电，而主控制器1和第一通信总线14、第二通信总线15的工作电压由LM2576降压后得到。电机3有两个工作状态，分别是清洗状态和遮阳状态，可以根据需要在控制端选择。

参考图2，本发明公开了一种光伏防火防尘方法。该光伏防火防尘包括如下步骤：

S1、监测光伏阵列的工作状态；

S2、通过控制台或PC端发出控制信号；

S3、通过通信总线将控制信号传送给主控制器；

S4、主控制器输出指令到电机，使电机带动毛刷或卷帘。

在该光伏防火防尘方法的实施例中，通信总线为RS485总线。

当发现险情（例如发生火灾）时，通过控制台或PC端发出的控制信号为命令电机展开卷帘的指令，电机接收到该指令后，展开卷帘，遮住光伏阵列，从而阻止其发电。

当发现光伏阵列需要清洗时，通过控制台或PC端发出的控制信号为命令电机带动毛 刷清洗光伏阵列的指令，电机接收到该指令后，执行清洗动作，对光伏阵列进行清洗。

结合图1和图2，上述光伏防火防尘方法及装置的总的工作流程如下：

当发生火灾险情时，可以在控制台或PC端发送控制信号，通过Modbus协议的远距离通信，将上述信号发送至主控制器中，主控制器分析处理后，发送控制信号给电机端，电机执行遮阳动作，使光伏组件停止光伏反应，达到停止光伏方阵发电的目的。在险情解除后，再从控制台或PC端发送控制信号，与上述过程一样，最后收回卷帘，使光伏方阵恢复发电。在组件需要清洗时，可以通过控制台或PC端发送控制信号，与上述过程一样，使电机执行清洗动作，完毕后，再发送控制信号收回卷帘，完成对组件的清洗工作。

Claims (1)

1.一种光伏防火防尘方法，其特征在于，基于防火防尘装置实现，所述光伏防火防尘装置包括主控制器（1）、电源（2）、电机（3）、PC端（4）和控制台（5）；所述电源（2）与所述主控制器（1）电连接；所述PC端（4）和控制台（5）分别通过第一通信总线（14）和第二通信总线（15）与所述主控制器（1）连接；所述主控制器（1）连接并控制所述电机（3）；所述主控制器（1）为STM8S207S6T6C；所述第一通信总线（14）和第二通信总线（15）为RS485总线；所述电源（2）为蓄电池；

所述光伏防火防尘方法包括如下步骤：

S1、监测光伏阵列的工作状态；

S2、通过控制台或PC端发出控制信号；

S3、通过通信总线将控制信号传送给主控制器；

S4、主控制器输出指令到电机，使电机带动毛刷或卷帘；

所述通信总线为RS485总线；

当发现险情时，通过控制台或PC端发出的控制信号为命令电机展开卷帘的指令；

当发现光伏阵列需要清洗时，通过控制台或PC端发出的控制信号为命令电机带动毛刷清洗光伏阵列的指令。