CN104722511B - 一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，经一光照度传感器和一直流检测模块以间隔T1采集太阳能电池板在光洁状态下的太阳光照度及其对应的发电功率，并且将其作为标准数据；根据标准数据拟合得到太阳光照度和发电功率的关系曲线；经所述直流检测模块和光照度传感器以间隔T2采集太阳能电池板在有灰尘覆盖状态下的太阳光照度及其对应的发电功率且将其作为检测数据，间隔T1小于间隔T2；将分别代入关系曲线中，得到对应的发电功率，计算发电功率发电系数C。最后判断发电系数C是否落在预设范围内，若是，则经一除尘机构进行除尘；否则退出，等待下一次检测。本发明的有益效果在于：根据电池板受光面上的灰尘量积累情况，进行智能除尘。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法。
背景技术
传统石化能源正一天天减少，对环境造成的危害日益突出。因此全世界都把目光投向了可再生能源，以维持长远的可持续发展。太阳能以其独有的优势而成为人们关注的焦点。近几年光伏发电产业快速发展，光伏发电站、屋顶光伏发电系统、太阳能路灯、太阳能交通信号灯等光伏设施建成，并投入使用。
然而，光伏组件表面积累灰尘会影响系统效率、减少发电量。表面积尘的直接影响是减少光伏组件所接收到的太阳辐射能，其影响大小与积尘厚度有直接关系。我国各地的环境和气候情况差别较大，同一地点不同季节的降尘情况不尽相同。光伏组件表面积累灰尘是导致目前太阳能电池板光电转换效率低的重要原因。因此必需对太阳能电池板表面进行及时清洁，提高太阳光利用效率和发电量，减少用户经济损失。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，可以根据太阳能电池板受光面上的灰尘量积累情况，实现智能除尘。
本发明解决技术问题所采用的方案是一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：经一光照度传感器和一直流检测模块以时间间隔T1采集太阳能电池板在光洁状态下的太阳光照度 及其对应的发电功率，并且将其作为标准数据；其中，为大于等于1且小于等于的正整数，为大于1的正整数；
步骤S2：按照从小到大依次将太阳光照度及其对应的发电功率存入一控制单元的第一存储器中，并且拟合得到太阳光照度和发电功率的关系曲线；
步骤S3：经所述直流检测模块和光照度传感器以时间间隔T2采集太阳能电池板在有灰尘覆盖状态下的太阳光照度及其对应的发电功率，存入所述控制单元的第二存储器中，并且将其作为检测数据，其中，为大于等于1且小于等于的正整数，为大于1小于的正整数，T1小于T2；
步骤S4：将步骤S3中分别代入步骤S2中太阳光照度和发电功率的关系曲线，得到对应的发电功率，其中为大于等于1小于n的正整数，计算发电功率发电系数；
步骤S5：比较步骤S4中发电系数C是否落在预设值范围内，若是，则经一除尘机构进行除尘；否则退出，等待下一次检测。
进一步的，在步骤S5中，所述预设值范围为：0〈C〈1。
进一步的，所述除尘机构包括分别横向设置于太阳能电池板两侧且同步的两传送机构，所述传送机构上纵向设置有一清洁机构，所述清洁机构沿传送机构横向滑动；所述传送机构为一丝杆和与所述丝杆相配合的滑动螺母，所述清洁机构两端分别固定于两传送机构的滑动螺母上，所述丝杆分别经一电机驱动。
进一步的，所述直流检测模块与太阳能电池板的输出电极电连接，所述光照度传感器位于太阳能电池板的受光面，且与其平行或倾斜设置。
进一步的，还包括一与所述控制单元相连的报警装置和显示装置，分别用于根据发电功率的发电系数进行显示和报警。
进一步的，还包括一电机驱动模块，所述电机驱动模块的输出端与所述电机相连，其输入端与所述控制单元相连。
进一步的，所述控制单元的型号为STM32F103RDT6。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用光照度传感器采集太阳光照度数据，采用直流检测模块采集太阳能电池板发电功率。根据太阳能电池板在表面光洁状态下测得的太阳光照度和发电功率，得到太阳光照度和发电功率的拟合曲线。以太阳光照度值为基准，根据发电功率的变化情况，来反映太阳能电池板表面灰尘积累情况，能够给太阳能电池板自动除尘装置和用户提供灰尘积累情况，用以判断是否需要清洁，避免频繁清洁的资源浪费或过少清洁带来的电池板能量转换效率下降。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明实施例的流程图；
图2为本发明实施例的电路结构示意图；
图3为本发明实施例的除尘机构结构示意图；
图4为本发明实施例的发电数据关系示意图。
图中：1-太阳能电池板；2-丝杆；3-滑动螺母；4-清洁机构；5-电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-4所示，本实施例的一种太阳能电池板1表面灰尘量监测及清洁方法，包括以下步骤：包括以下步骤：
步骤S1：经一光照度传感器和一直流检测模块以时间间隔T1采集太阳能电池板1在光洁状态下的太阳光照度及其对应的发电功率，并且将其作为标准数据；其中，为大于等于1且小于等于的正整数，为大于1的正整数；
步骤S2：按照从小到大依次将太阳光照度及其对应的发电功率存入一控制单元的第一存储器中，并且根据标准数据拟合得到太阳光照度和发电功率的关系曲线；
步骤S3：经所述直流检测模块和光照度传感器以时间间隔T2采集太阳能电池板1在有灰尘覆盖状态下的太阳光照度及其对应的发电功率，存入所述控制单元的第二存储器中，并且将其作为检测数据，其中，为大于等于1且小于等于的正整数，为大于1小于的正整数，T1小于T2；
步骤S4：将步骤S3中分别代入步骤S2中的太阳光照度和发电功率的关系曲线，得到对应的发电功率，其中为大于等于1小于n的正整数，计算发电功率发电系数；
步骤S5：比较步骤S4中发电系数C是否落在预设值范围内，若是，则经一除尘机构进行除尘；否则退出，等待下一次检测。
从上述可知，本发明的有益效果在在于：通过所述光照度传感器和所述直流检测模块分别采集太阳能电池板1在光洁状态下的太阳光照度和发电功率。将太阳能电池板1在光洁状态下的太阳光照度和发电功率作为标准数据，并且得到太阳光照度和发电功率的拟合曲线；然后将实际测量中测得的太阳光照度代入拟合曲线，得到实际太阳光照度下的理想发电功率与测量所得的发电功率进行比较，得到发电功率的发电系数，通过发电功率的发电系数判断此时太阳能电池板1是否需要清洁。本发明也可以通过直流检测模块测量太阳能电池板1的发电电压或发电电流或者发电电压和发电电流的结合作为测量参数，进而得到发电电压以及发电电流的发电系数，从而判断此时太阳能电池板1是否需要除尘。
在本实施例中，在步骤S5中，所述预设值范围为：0〈C〈1。发电功率的发电系数C一般可取0.6-0.8。所述步骤S1中，由于一段时间后太阳能电池板功率会有所下降，为保证检测精度，可以每间隔一个月的时间，重新采集标准数据，采集前应对光照度传感器和太阳能电池板1受光面进行完全清洁。
在本实施例中，所述除尘机构包括分别横向设置于太阳能电池板1两侧且同步的两传送机构，所述传送机构上纵向设置有一清洁机构，所述清洁机构沿传送机构横向滑动；所述传送机构为一丝杆2和与所述丝杆2相配合的滑动螺母3，所述清洁机构4两端分别固定于两传送机构的滑动螺母3上，所述丝杆2分别经一电机5驱动。
在本实施例中，所述直流检测模块与太阳能电池板1的输出电极电连接，所述光照度传感器位于太阳能电池板1的受光面，且与其平行或小角度倾斜设置。
在本实施例中，还包括一与所述控制单元相连的报警装置和显示装置，分别用于根据发电功率、发电电压和发电电流的发电系数与预设值判断结果，进行显示和报警。
在本实施例中，还包括一电机驱动模块，所述电机驱动模块的输出端与所述电机相连，其输入端与所述控制单元相连。
在本实施例中，所述控制单元的型号为STM32F103RDT6，或者功能相似或者其改进型。
综上所述，本发明提供的一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，以太阳光照度值为基准，根据发电功率、发电电压或发电电流等参量变化情况，来反映太阳能电池板1表面灰尘积累情况，能够给太阳能电池板1自动除尘装置和用户提供灰尘积累情况，用以判断是否需要清洁，避免频繁清洁的资源浪费或过少清洁带来的电池板能量转换效率下降。
本发明提供的上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：经一光照度传感器和一直流检测模块以时间间隔T1采集太阳能电池板在光洁状态下的太阳光照度及其对应的发电功率，并且将其作为标准数据；其中，为大于等于1且小于等于的正整数，为大于1的正整数；
步骤S2：按照从小到大依次将太阳光照度及其对应的发电功率存入一控制单元的第一存储器中，并且拟合得到太阳光照度和发电功率的关系曲线；
步骤S3：经所述直流检测模块和光照度传感器以时间间隔T2采集太阳能电池板在有灰尘覆盖状态下的太阳光照度及其对应的发电功率，存入所述控制单元的第二存储器中，并且将其作为检测数据，其中，为大于等于1且小于等于的正整数，为大于1小于的正整数，T1小于T2；
步骤S4：将步骤S3中分别代入步骤S2中太阳光照度和发电功率的关系曲线，得到对应的发电功率，其中为大于等于1小于n的正整数，计算发电功率发电系数；
步骤S5：比较步骤S4中发电系数C是否落在预设值范围内，若是，则经一除尘机构进行除尘；否则退出，等待下一次检测。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，其特征在于：在步骤S5中，所述预设值范围为：0〈C〈1。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，其特征在于：所述除尘机构包括分别横向设置于太阳能电池板两侧且同步的两传送机构，所述传送机构上纵向设置有一清洁机构，所述清洁机构沿传送机构横向滑动；所述传送机构为一丝杆和与所述丝杆相配合的滑动螺母，所述清洁机构两端分别固定于两传送机构的滑动螺母上，所述丝杆分别经一电机驱动。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，其特征在于：所述直流检测模块与太阳能电池板的输出电极电连接，所述光照度传感器位于太阳能电池板的受光面，且与其平行或倾斜设置。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，其特征在于：还包括一与所述控制单元相连的报警装置和显示装置，分别用于根据发电功率的发电系数进行显示和报警。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，其特征在于：还包括一电机驱动模块，所述电机驱动模块的输出端与所述电机相连，其输入端与所述控制单元相连。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板表面灰尘量监测及清洁方法，其特征在于：所述控制单元的型号为STM32F103RDT6。
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