CN106354133B - 太阳能电池板的维护系统及其维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于太阳能电池板的维护系统，包括对太阳能电池板维护的维护设备和对维护设备进行搬移的搬运设备，维护设备设置有第一通信模块，搬运设备设置有第二通信模块，维护设备和搬运设备之间通过第一通信模块和第二通信模块互通信息及协同工作。本发明还提供了一种太阳能电池板的维护方法。本发明提供的维护系统和维护方法，通过维护设备和搬运设备之间协调配合，相互通信，使维护工作有序的进行，维护效率高，并且方便维护。

Description

太阳能电池板的维护系统及其维护方法

技术领域

本发明涉及太阳能光伏电站中的太阳能电池板的维护领域。

背景技术

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能的可再生清洁能源技术。

大型太阳能光伏电站的太阳能电池板阵列的具体组成如图1所示，“块”K1为太阳能电池板最小单元；一“组”太阳能电池板P1由若干块太阳能电池板块K1拼接而成，根据纬度的不同，以“组”为单位的太阳能电池板会存在一定的安装倾角，有些场合也会跟随阳光直射而自动改变倾角；一“列”L1太阳能电池板由空间上粗略平齐的若干组太阳能电池板左右连接而成，组与组之间的间距、高低错位、前后错位因施工与地形会各不相同；一个电站的所有太阳能电池板定义为一个太阳能电池板阵列Z1，它由若干列太阳能电池板L1前后排列而成，列间距因施工与地形也会有所不同。大型光伏电站一般建设在日照充足的地区，如我国新疆地区，这些地区除了日照充足外，还有干旱少雨、风沙粉尘多、高低温度范围大等特点。由于太阳能电池板直接暴露在室外环境下，长期下来，其表面会积累沙尘，冬季的冰雪还会加剧影响：一方面太阳能电池板上的覆盖物会直接影响太阳光的照射率，进而影响电站发电效率；另一方面，沙尘在雨雪的作用下会凝结成较大较厚且难以除去的覆盖物，这会使太阳能电池板产生热斑效应，直接损坏面板。因此对太阳能电池板进行维护极为必要。

目前，太阳能电池板主要依靠人工清洁：小型电站有用拖把清洁的，大型电站有用喷水车清洁的。这样的清洁方式不仅效率低下，而且对人力、水、环境等有诸多要求，并且费用不菲。现有技术中还有一些简单的清扫装置，但是这些清扫装置一般可以完成在单一电池板组上的行走以及清洁工作，但是，这种现有技术至少需要在每个电池板组上都设置一个维护设备来分别独立地清洁对应的电池板串，其成本较高，且也容易造成资源的浪费。

发明内容

本发明旨在提供一种太阳能电池板的维护系统，以解决现有技术中由于维护设备无法在电池板之间转移而导致维护设备利用率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种太阳能电池板的维护系统，包括对太阳能电池板维护的维护设备和对所述维护设备进行搬移的搬运设备，所述维护设备设置有第一通信模块，所述搬运设备设置有第二通信模块，所述维护设备和所述搬运设备之间通过所述第一通信模块和所述第二通信模块互通信息及协同工作。

在本发明太阳能电池板的维护系统另一实施例中，所述太阳能电池板的维护系统进一步包括第一轨道，所述第一轨道连接相邻太阳能电池板，以便上述维护设备由其中一太阳能电池板移动至另一太阳能电池板上。

在本发明太阳能电池板的维护系统另一实施例中，所述太阳能电池板的维护系统进一步包括支撑所述搬运设备移动的第二轨道。

在本发明太阳能电池板的维护系统另一实施例中，所述太阳能电池板的维护系统进一步包括第三轨道，所述第三轨道连接最前端的太阳能电池板，以使所述维护设备在所述搬运设备与所述太阳能电池板之间运动。

在本发明太阳能电池板的维护系统另一实施例中，所述维护设备上设置有用以定位的第一定位单元，所述搬运设备上设置有用以定位的第二定位单元。

在本发明太阳能电池板的维护系统另一实施例中，所述第一定位单元和/或第二定位单元包括传感器，用于感应和/或折返点。

在本发明太阳能电池板的维护系统另一实施例中，所述维护设备及所述搬运设备均具有进行位置锁定的锁定装置。

本发明提供的一种太阳能电池板维护的方法采用的技术方案是：

包括：

S1:搬运设备接受任务，并寻找定位点，启动所述搬运设备向定位点移动；

S2:所述搬运设备到达定位点，通过第二通信模块通知所述维护设备启动维护任务；

S3:所述维护设备启动维护任务，到达折返点并折返至所述搬运设备上；

S4:所述搬运设备检测下一定位点，并判断检测到的所述下一定位点是否为任务完成标志点，若是，即完成所有维护任务；若否，则返回S2。

在本发明太阳能电池板的维护方法另一实施例中，所述维护设备通过安装于其上的第一定位单元检测定位点和折返点。

在本发明太阳能电池板的维护方法另一实施例中，所述维护设备通过安装于其上的第一定位单元判断是否折返至所述搬运设备上。

在本发明太阳能电池板的维护方法另一实施例中，所述维护设备通过第一通信模块通知所述搬运设备维护任务完成。

在本发明太阳能电池板的维护方法另一实施例中，所述搬运设备通过安装于其上的第二定位单元判断是否达到定位点或任务完成标志点。

在本发明太阳能电池板的维护方法另一实施例中，所述维护设备启动维护任务，具体包括：所述维护设备沿着所述太阳能电池板移动，以对所述太阳能电池板进行维护。

在本发明太阳能电池板的维护方法另一实施例中，所述维护设备通过设置于相邻太阳能电池板之间的第一轨道从其中一太阳能电池板移动至另一太阳能电池板上。

在本发明太阳能电池板的维护方法另一实施例中，所述搬运设备通过第二轨道移动至所述定位点或任务完成标志点。

在本发明太阳能电池板的维护方法另一实施例中，所述维护设备通过第三轨道从搬运设备运行至所述太阳能电池板上。

本发明的有益效果是：本发明的太阳能电池板的维护系统和维护方法，通过维护设备和搬运设备之间协调配合，能够实现相互协同工作，维护效率高，灵活性高，自动化程度高，进而大幅度的降低了维护成本。

附图说明

图1是现有技术中太阳能电池板阵列平面示意图；

图2是本发明的太阳能电池板的维护系统一实施例组成示意图；

图3是本发明的太阳能电池板的维护方法一实施例的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明说明书及权利要求中所指的太阳能电池板可以是背景技术中提到的一块最小单元的电池板，也可以一组或串，还可以是一个阵列，详细的定义请参背景技术。

本发明中对太阳能电池板的维护包括但不限于对太阳能电池板的清洁、检测、监控、维修等。

本发明内容中提到的各个实施例可进行任意组合。

图2是本发明的太阳能电池板的维护系统一实施例组成示意图。如图2所示，太阳能电池板的维护系统包括对太阳能电池板1进行维护的维护设备2，和对所述维护设备2进行搬移的搬运设备4。

所述太阳能电池板1上设置有定位点和折返点，所述维护设备2及所述搬运设备4可以根据所述定位点和折返点寻找开始维护工作的起始点、暂停点以及任务结束点。具体地，所述定位点一般设置于所述太阳能电池板1上，所述定位点还可设置于太阳能电池板支架、邻近太阳能电池板的区域内；所述折返点一般设置于所述太阳能电池板1的后端，所述折返点亦可设置于太阳能电池板支架、邻近太阳能电池板的区域内。

所述维护设备2可以是清洁装置、检测装置、监控装置或维修装置，当然也可以是其他对太阳能电池板1进行维护的装置，在此并不做具体限定。所述维护设备2设置有用以与所述搬运设备4进行通信的第一通信模块21、用以定位的第一定位单元以及进行位置锁定的第一锁定装置22。

所述搬运设备4用于将所述维护设备2运送到需要维护的太阳能电池板1对应的位置处。所述搬运设备4设置有用以与所述维护设备2进行通信的第二通信模块41、用以定位的第二定位单元以及进行位置锁定的第二锁定装置42。所述维护设备2和所述搬运设备4之间通过所述第一通信模块21和所述第二通信模块41互通信息及协同工作。在图2中示出的是一个搬运设备匹配一个维护设备的示意图，当然还可以根据需求设置成一个搬运设备匹配多个维护设备。

所述第一定位单元和/或第二定位单元包括传感器，用以感应定位点和/或折返点，所述传感器可以是红外传感器、电磁传感器等，在此不做限定。具体地，所述搬运设备4的传感器用于检测所述定位点，所述维护设备2的传感器用于检测所述折返点及定位点。

下面以图2中的A、B、C、D为例进行说明，其中A和C均为定位点，由搬运设备4及维护设备2的传感器检测；B和D均为折返点，由维护设备2的感测器检测。

具体地，当搬运设备4的传感器检测到所述定位点A时，通知所述维护设备2从搬运设备4上移出并对所述太阳能电池板1进行维护，搬运设备4则停止在所述定位点A处附近，其上的第二锁定装置42将其位置锁定，并等待维护设备2返回；所述维护设备2执行维护任务过程中，其传感器检测到折返点B后折返，维护设备2可执行上述过程多次，直至维护完成，返回至所述定位点A，此时一组太阳能电池板1的维护完成，维护设备2驶入搬运设备4，其上的第一锁定装置22将其锁定于所述搬运设备4上，同时维护设备2的第二锁定装置42解除对其的锁定并向下一个定位点C行进。如此往复，直至搬运设备4未检测到下一定位点，即到达任务完成标志点，维护任务结束，所述搬运设备4驶回原出发点等待下一个维护指令。

所述太阳能电池板的维护系统进一步包括连接相邻太阳能电池板1以供维护设备2在其上行走的第一轨道3，所述第一轨道3架设连接于太阳能电池板之间。需要说明的是，本实施例中的维护设备2优选是在太阳能电池板1的两侧边沿行走。当然，在其他实施例中，还可以在太阳能电池板上单独架设支架或者轨道，即太阳能电池板轨道，使维护设备在单独架设的支架或者轨道上行走。太阳能电池板轨道可以是在太阳能电池板的顶面铺设的结构，具体可以铺设在太阳能电池板顶面的侧边或者边沿的位置处，也可以铺设于太阳能电池板的邻近处。当单独架设太阳能电池板轨道时，第一轨道3可以架设连接于太阳能电池板轨道之间，也可以和太阳能电池板轨道为一体机构。而关于在太阳能电池板轨道的技术特征，在本领域技术人员的理解范围内，此处不再详述，也不在图中示意。

所述第一轨道3连接相邻太阳能电池板1，以便维护设备2由其中一太阳能电池板1移动至另一相邻太阳能电池板1上，可以增强维护设备2运行的可靠性以及自动化程度，特别是在太阳能电池板1之间有一定的距离并且倾角也不同的情况下，通过设置第一轨道3显然会使维护设备2能够在太阳能电池板1的各种摆列方式下均能运行。图2所示的相邻太阳能电池板1是指相邻太阳能电池板组，即所述第一轨道3铺设在相邻组的太阳能电池板之间，当然根据实际需要也可以铺设在最小单元的相邻太阳能电池板块之间。

所述太阳能电池板的维护系统还可以包括供搬运设备4在其上行走的第二轨道6。所述第二轨道6用以供所述搬运设备4在其上行走，其设置方式可以是直接铺设至地面也可以是远离地面架设而成的轨道，当然根据实际地形需要，也可以是设置在搬运设备4下方的车轮或履带。

所述太阳能电池板的维护系统还可以包括连接于最前端太阳能电池板1的第三轨道8，以使所述维护设备2在所述搬运设备4与所述太阳能电池板1之间运动。具体地，以图2中的定位点A为例，当然所述定位点A也可以设置在所述第三轨道8上，当搬运设备4检测到定位点A时，搬运设备4停止运行，并与所述第三轨道8对齐，所述维护设备2从搬运设备4移出至所述第三轨道8上，并从第三轨道8运行至所述太阳能电池板1上，进而开始工作。本实施例中最前端太阳能电池板是指搬运设备4到达定位点后，最先靠近的太阳能电池板。

当单独架设太阳能电池板轨道时，第三轨道8可以架设连接于太阳能电池板轨道上，也可以和太阳能电池板轨道为一体机构。作为本发明的一实施例，第一轨道3、第三轨道8可以和太阳能电池板轨道为一体机构。所述定位点和/或所述折返点可以设置在第一轨道3、第二轨道6和/或第三轨道8上。当单独架设太阳能电池板轨道时，所述定位点和/或所述折返点还可以设置在太阳能电池板轨道上。

可选择地，本发明实施例中也可以不设置所述第三轨道8，搬运设备4直接运行至最前端的太阳能电池板1处，维护设备2从搬运设备4直接运行至太阳能电池板1上进行维护任务。

在本实施例中，所述维护设备2和搬运设备4均通过电机驱动器驱动电机带动行走，本实施例中电机驱动器和电机采用伺服驱动系统，当然电机驱动器与电机还可以采用变频器驱动系统或步进驱动系统等，电机驱动稳定性好。

如图3所示，本发明还提供了一种太阳能电池板的维护方法，图3中的方法步骤是对下述维护方法步骤的简单概括。所述方法主要是利用上述太阳能电池板的维护系统对太阳能电池板进行维护，包括：

S1：搬运设备接受任务，并寻找定位点，启动所述搬运设备向定位点移动；

其中，所述搬运设备接收任务之前，所述维护设备通过所述第一锁定装置锁定于所述搬运设备上，所述搬运设备通过所述第二锁定装置锁定于搬运路径上。当所述搬运设备接收到任务后，所述第二锁定装置解除锁定，向定位点移动。

S2:所述搬运设备到达定位点，通过第二通信模块通知维护设备启动维护任务；

其中，所述搬运设备的第二定位单元检测到所述定位点后，所述搬运设备通过所述第二锁定装置锁定于所述定位点附近并与所述太阳能电池板对齐，所述维护设备则解除第一锁定装置对其的锁定，从搬运设备行进至所述太阳能电池板上。

S3:所述维护设备启动维护任务，到达折返点并折返至所述搬运设备上；

其中，所述维护设备执行维护任务过程中，其第一定位单元检测所述折返点后折返，维护设备可执行上述过程多次，直至维护完成，检测到上述定位点后折返至所述搬运设备上，同时所述维护设备通过所述第一锁定装置锁定于所述搬运设备上，所述搬运设备则解除第二锁定装置对其的锁定。

S4:所述搬运设备检测下一定位点，并判断检测到的所述下一定位点是否为任务完成标志点，若是，即完成所有维护任务；若否，则返回S2。

其中，所述搬运设备未检测到下一定位点，即到达任务完成标志点，维护任务结束，所述搬运设备驶回原出发点等待下一个维护指令或者开始下一轮维护任务。当然，任务完成标志点也可以单独设置。

本发明提供的维护系统和维护方法，维护设备和搬运设备之间协调配合，相互通信，使维护工作有序的进行，所以维护效率高，并且方便。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于太阳能电池板的维护系统，其特征在于，包括对所述太阳能电池板维护的维护设备和对所述维护设备进行搬移的搬运设备，所述维护设备设置有第一通信模块，所述搬运设备设置有第二通信模块，所述维护设备和所述搬运设备之间通过所述第一通信模块和所述第二通信模块互通信息及协同工作,所述搬运设备匹配多个所述维护设备；

所述太阳能电池板上设置有定位点和折返点，所述维护设备及所述搬运设备根据所述定位点和折返点寻找开始维护工作的起始点、暂停点以及任务结束点；当所述搬运设备到达定位点，通过第二通信模块通知所述维护设备启动维护任务，当所述维护设备完成维护任务，通过第一通信模块通知所述搬运设备；

进一步包括第一轨道，所述第一轨道连接相邻太阳能电池板，所述太阳能电池板上设置有太阳能电池板轨道，所述第一轨道架设连接于相邻太阳能电池板的太阳能电池板轨道之间，或者与所述太阳能电池板轨道为一体机构，所述相邻太阳能电池板之间有一定的距离并且倾角也不同，以便所述维护设备由其中一太阳能电池板移动至另一太阳能电池板上；

还包括支撑所述搬运设备移动的第二轨道，以及包括第三轨道，所述第三轨道连接最前端的太阳能电池板，以使所述维护设备在所述搬运设备与所述太阳能电池板之间运动。

2.根据权利要求1所述的维护系统，其特征在于，所述维护设备上设置有用以定位的第一定位单元，所述搬运设备上设置有用以定位的第二定位单元。

3.根据权利要求2所述的维护系统，其特征在于，所述第一定位单元和/或第二定位单元包括传感器，用于感应定位点和/或折返点。

4.根据权利要求1所述的维护系统，其特征在于，所述维护设备及所述搬运设备均具有进行位置锁定的锁定装置。

5.一种使用如权利要求1所述的维护系统进行太阳能电池板维护的方法，包括：

S1:所述太阳能电池板上设置有定位点和折返点，所述维护设备及所述搬运设备根据所述定位点和折返点寻找开始维护工作的起始点、暂停点以及任务完成标志点；搬运设备接受任务，并寻找定位点，启动所述搬运设备向定位点移动；

S2:所述搬运设备到达定位点，通过第二通信模块通知所述维护设备启动维护任务,所述维护设备设置有第一通信模块，所述维护设备和所述搬运设备之间通过所述第一通信模块和所述第二通信模块互通信息及协同工作，所述搬运设备匹配多个所述维护设备；

S3:所述维护设备启动维护任务，到达折返点并折返至所述搬运设备上；

S4:所述搬运设备检测下一定位点，并判断检测到的所述下一定位点是否为任务完成标志点，若是，即完成所有维护任务；若否，则返回S2；

所述维护设备通过设置于相邻太阳能电池板之间的第一轨道从其中一太阳能电池板移动至另一太阳能电池板上,所述太阳能电池板上设置有太阳能电池板轨道，所述第一轨道架设连接于相邻太阳能电池板的太阳能电池板轨道之间，或者与所述太阳能电池板轨道为一体机构，所述相邻太阳能电池板之间有一定的距离并且倾角也不同；还包括支撑所述搬运设备移动的第二轨道，以及包括第三轨道，所述第三轨道连接最前端的太阳能电池板，以使所述维护设备在所述搬运设备与所述太阳能电池板之间运动。

6.根据权利要求5所述的维护的 方法，其特征在于，所述维护设备通过安装于其上的第一定位单元检测定位点和折返点。

7.根据权利要求5所述的维护的 方法，其特征在于，所述维护设备通过安装于其上的第一定位单元判断是否折返至所述搬运设备上。

8.根据权利要求5所述的维护的 方法，其特征在于，所述搬运设备通过安装于其上的第二定位单元判断是否达到定位点或任务完成标志点。

9.根据权利要求5所述的维护的 方法，其特征在于，所述维护设备启动维护任务，具体包括：所述维护设备沿着所述太阳能电池板移动，以对所述太阳能电池板进行维护。

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