CN108011578A - 具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人与清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人与清洗方法，属于光伏电站领域。现有技术中对大型光伏电站组件清洗时存在人力成本、复杂的路况、严重缺水的情况等问题。本发明包括清洗机器人本体、保持器、处理器、红外热斑测试仪和最大限制器，红外热斑测试仪与处理器连接，保持器和最大限制器均与处理器连接，保持器和最大限制器均与清洗机器人本体连接。该系统可以解决大型光伏电站清洁成本高、效率低、用水多等问题，为经营者节约了经营成本，同时提高了电站的发电效率，从而达到提高电站收益的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人与清洗方法，属于光伏电站领域。
背景技术
随着光伏电站的增多、大型化，太阳能电池板的清洁度也成为电站经营者们关心的重要问题。由于清洁要应对不断增加的人力成本、复杂的路况、严重缺水的情况等问题，针对这些问题，本专利设计智能无水清扫机器人这一想法。
一串联支路中被遮蔽的太阳电池组件，将被当作负载消耗其他有光照的太阳电池组件所产生的能量，被遮蔽的太阳电池组件此时会发热，形成热斑。热斑不但能严重的破坏太阳电池，而且能消耗有光照的太阳电池所产生的大部分能量，严重影响光伏电站的经济性！
有鉴于此，在公布号为CN104320066A的专利文献中公开了一种光伏组件自动清洗机器人，包括两个传动装置、毛刷和喷水器，底座上表面的一端固定设置有第一电机，第一电机输出轴伸出端固定连接丝杠一端，丝杠另一端转动安装在底座支架上，滑块传动安装在丝杠上，滑块的下表面与底座的上表面滑动连接，第二电机固定在滑块上。毛刷杆分别固定连接在两第二电机的输出轴伸出端，毛刷固定安装在毛刷杆上，毛刷正上方设有喷水器，喷水器两端分别固定安装在两滑块上表面。上述对比专利存在人力成本投入大，经济性能差等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的使用方便，通用性强，适用面广，能够适用于缺少人力、缺少水源、大型的光伏电站的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人与清洗方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人，其特征在于：包括清洗机器人本体、保持器、处理器、红外热斑测试仪和最大限制器，所述红外热斑测试仪与处理器连接，所述保持器和最大限制器均与处理器连接，所述保持器和最大限制器均与清洗机器人本体连接。该系统可以解决大型光伏电站清洁成本高、效率低、用水多等问题，为经营者节约了经营成本，同时提高了电站的发电效率，从而达到提高电站收益的目的。
进一步地，所述光伏组件上设置有光伏组件边框，所述光伏组件边框作为清洗机器人本体的轨道。
进一步地，所述光伏组件中设置有电池单片。
进一步地，所述红外热斑测试仪与处理器连接，红外热斑测试仪对光伏组件进行拍摄，以处理不同波长的数据，与正常的标准波长数据对比，通过处理器判断红外热斑测试仪拍摄的光伏组件是正常光伏组件还是热斑的光伏组件。
进一步地，所述保持器和最大限制器均与处理器连接，所述保持器和最大限制器均与清洗机器人本体连接，所述清洗机器人本体将光伏组件边框作为轨道，通过识别光伏组件边框进入光伏组件。
进一步地，所述清洗机器人本体第一次进入光伏组件，所述红外热斑测试仪拍摄的数据通过处理器判断为正常光伏组件，通过处理器发送指令，指令为清扫该正常光伏组件，指令在保持器中保持15秒，指令结束后，清洗机器人本体进入下一块光伏组件。
进一步地，所述清洗机器人本体第一次进入光伏组件，所述红外热斑测试仪拍摄的数据通过处理器判断为热斑光伏组件，通过处理器发送指令，指令为清扫该热斑光伏组件，指令经过最大限制器，限制清扫最大次数为次。
进一步地，所述的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人的清洗方法，其特征在于：该清洗机器人本体用波长做桥，采用无水清洗的清洗方法，具有热斑测试反馈功能；所述清洗方法采用如下算法：
所述红外热斑测试仪对光伏组件进行拍摄，以处理不同波长的数据，与正常的标准波长数据对比，通过处理器判断红外热斑测试仪拍摄的光伏组件是正常光伏组件还是热斑的光伏组件，所述清洗方法的步骤如下：
当清洗机器人本体第一次进入光伏组件，所述红外热斑测试仪拍摄的数据通过处理器判断为正常光伏组件，通过处理器发送指令，指令为清扫该正常光伏组件，指令在保持器中保持15秒，指令结束后，清洗机器人本体进入下一块光伏组件，从而解决了算法正常光伏组件清洗问题；
当清洗机器人本体第一次进入光伏组件，所述红外热斑测试仪拍摄的数据通过处理器判断为热斑光伏组件，通过处理器发送指令，指令为清扫该热斑光伏组件，指令经过最大限制器，限制清扫最大次数为10次，从而解决了热斑光伏组件清洗问题。
进一步地，由于局部阴影的存在，光伏组件中某些电池单片的电流、电压发生了变化，其结果使光伏组件局部电流与电压之积增大，从而在这些电池组件上产生了局部温升，形成热斑；光伏组件中某些电池单片本身缺陷也能使电池组件在工作时局部发热，形成热斑。
进一步地，在正常工作情况下，光伏组件中各电磁片的温度分布均匀，光伏组件中每个电池单元的红外辐射出的电磁波普均相同，因此在红外热斑测试仪中呈现出相似的色彩特征；若光伏组件中，某个电池因遮挡而产生热斑故障时，该电池则会出现温度异常，而此刻光伏组件中的电池辐射出的电磁波也会产生变化，从而经过红外热斑测试仪对波长的提出与处理用不同色度呈现不同温度值。
相比现有技术，本发明具有以下优点：结构设计合理，布局科学，适用能力强，有效解决了光伏清洗机器人清洗没有自动反馈控制的问题，能够改善当前大型光伏电站组件清洗困难的现状，同时改善了使用的操作环境，可以方便的列装现有光伏电站，便于推广和应用。
附图说明
图1是本发明实施例的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人的结构示意图。
图中：1-清洗机器人本体、2-保持器、3-处理器、4-红外热斑测试仪、5-最大限制器。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若用引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本实施例中的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人，包括清洗机器人本体1、保持器2、处理器3、红外热斑测试仪4和最大限制器5，红外热斑测试仪4与处理器3连接，保持器2和最大限制器5均与处理器3连接，保持器2和最大限制器5均与清洗机器人本体1连接。
本实施例中的光伏组件上设置有光伏组件边框，光伏组件边框作为清洗机器人本体1的轨道。
本实施例中的光伏组件中设置有电池单片。
本实施例中的红外热斑测试仪4与处理器3连接，红外热斑测试仪4对光伏组件进行拍摄，以处理不同波长的数据，与正常的标准波长数据对比，通过处理器3判断红外热斑测试仪4拍摄的光伏组件是正常光伏组件还是热斑的光伏组件。
本实施例中的保持器2和最大限制器5均与处理器3连接，保持器2和最大限制器5均与清洗机器人本体1连接，清洗机器人本体1将光伏组件边框作为轨道，通过识别光伏组件边框进入光伏组件。
本实施例中的清洗机器人本体1第一次进入光伏组件，红外热斑测试仪4拍摄的数据通过处理器3判断为正常光伏组件，通过处理器3发送指令，指令为清扫该正常光伏组件，指令在保持器2中保持15秒，指令结束后，清洗机器人本体1进入下一块光伏组件。
本实施例中的清洗机器人本体1第一次进入光伏组件，红外热斑测试仪4拍摄的数据通过处理器3判断为热斑光伏组件，通过处理器3发送指令，指令为清扫该热斑光伏组件，指令经过最大限制器5，限制清扫最大次数为10次。
本实施例中的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人的清洗方法，该清洗机器人本体1用波长做桥，采用无水清洗的清洗方法，具有热斑测试反馈功能；清洗方法采用如下算法：
红外热斑测试仪4对光伏组件进行拍摄，以处理不同波长的数据，与正常的标准波长数据对比，通过处理器3判断红外热斑测试仪4拍摄的光伏组件是正常光伏组件还是热斑的光伏组件，清洗方法的步骤如下：
当清洗机器人本体1第一次进入光伏组件，红外热斑测试仪4拍摄的数据通过处理器3判断为正常光伏组件，通过处理器3发送指令，指令为清扫该正常光伏组件，指令在保持器2中保持15秒，指令结束后，清洗机器人本体1进入下一块光伏组件，从而解决了算法正常光伏组件清洗问题；
当清洗机器人本体1第一次进入光伏组件，红外热斑测试仪4拍摄的数据通过处理器3判断为热斑光伏组件，通过处理器3发送指令，指令为清扫该热斑光伏组件，指令经过最大限制器5，限制清扫最大次数为10次，从而解决了热斑光伏组件清洗问题。
本实施例中，由于局部阴影的存在，光伏组件中某些电池单片的电流、电压发生了变化，其结果使光伏组件局部电流与电压之积增大，从而在这些电池组件上产生了局部温升，形成热斑；光伏组件中某些电池单片本身缺陷也能使电池组件在工作时局部发热，形成热斑。
本实施例中，在正常工作情况下，光伏组件中各电磁片的温度分布均匀，光伏组件中每个电池单元的红外辐射出的电磁波普均相同，因此在红外热斑测试仪4中呈现出相似的色彩特征；若光伏组件中，某个电池因遮挡而产生热斑故障时，该电池则会出现温度异常，而此刻光伏组件中的电池辐射出的电磁波也会产生变化，从而经过红外热斑测试仪4对波长的提出与处理用不同色度呈现不同温度值。
本实施例中的清洗机器人本体1采用平扫的清洗顺序，清洗方法为软刷滚筒无水滚动清扫组件玻璃表面。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人，其特征在于：包括清洗机器人本体、保持器、处理器、红外热斑测试仪和最大限制器，所述红外热斑测试仪与处理器连接，所述保持器和最大限制器均与处理器连接，所述保持器和最大限制器均与清洗机器人本体连接。
2.根据权利要求1所述的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人，其特征在于：所述光伏组件上设置有光伏组件边框，所述光伏组件边框作为清洗机器人本体的轨道。
3.根据权利要求2所述的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人，其特征在于：所述光伏组件中设置有电池单片。
4.根据权利要求3所述的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人，其特征在于：所述红外热斑测试仪与处理器连接，红外热斑测试仪对光伏组件进行拍摄，以处理不同波长的数据，与正常的标准波长数据对比，通过处理器判断红外热斑测试仪拍摄的光伏组件是正常光伏组件还是热斑的光伏组件。
5.根据权利要求4所述的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人，其特征在于：所述保持器和最大限制器均与处理器连接，所述保持器和最大限制器均与清洗机器人本体连接，所述清洗机器人本体将光伏组件边框作为轨道，通过识别光伏组件边框进入光伏组件。
6.根据权利要求5所述的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人，其特征在于：所述清洗机器人本体第一次进入光伏组件，所述红外热斑测试仪拍摄的数据通过处理器判断为正常光伏组件，通过处理器发送指令，指令为清扫该正常光伏组件，指令在保持器中保持15秒，指令结束后，清洗机器人本体进入下一块光伏组件。
7.根据权利要求6所述的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人，其特征在于：所述清洗机器人本体第一次进入光伏组件，所述红外热斑测试仪拍摄的数据通过处理器判断为热斑光伏组件，通过处理器发送指令，指令为清扫该热斑光伏组件，指令经过最大限制器，限制清扫最大次数为次。
8.一种如权利要求1-7中任一权利要求所述的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人的清洗方法，其特征在于：该清洗机器人本体用波长做桥，采用无水清洗的清洗方法，具有热斑测试反馈功能；所述清洗方法采用如下算法：
所述红外热斑测试仪对光伏组件进行拍摄，以处理不同波长的数据，与正常的标准波长数据对比，通过处理器判断红外热斑测试仪拍摄的光伏组件是正常光伏组件还是热斑的光伏组件，所述清洗方法的步骤如下：
当清洗机器人本体第一次进入光伏组件，所述红外热斑测试仪拍摄的数据通过处理器判断为正常光伏组件，通过处理器发送指令，指令为清扫该正常光伏组件，指令在保持器中保持15秒，指令结束后，清洗机器人本体进入下一块光伏组件，从而解决了算法正常光伏组件清洗问题；
当清洗机器人本体第一次进入光伏组件，所述红外热斑测试仪拍摄的数据通过处理器判断为热斑光伏组件，通过处理器发送指令，指令为清扫该热斑光伏组件，指令经过最大限制器，限制清扫最大次数为10次，从而解决了热斑光伏组件清洗问题。
9.根据权利要求8所述的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人的清洗方法，其特征在于：由于局部阴影的存在，光伏组件中某些电池单片的电流、电压发生了变化，其结果使光伏组件局部电流与电压之积增大，从而在这些电池组件上产生了局部温升，形成热斑；光伏组件中某些电池单片本身缺陷也能使电池组件在工作时局部发热，形成热斑。
10.根据权利要求9所述的具备热斑测试反馈功能的光伏组件清洗机器人的清洗方法，其特征在于：在正常工作情况下，光伏组件中各电磁片的温度分布均匀，光伏组件中每个电池单元的红外辐射出的电磁波普均相同，因此在红外热斑测试仪中呈现出相似的色彩特征；若光伏组件中，某个电池因遮挡而产生热斑故障时，该电池则会出现温度异常，而此刻光伏组件中的电池辐射出的电磁波也会产生变化，从而经过红外热斑测试仪对波长的提出与处理用不同色度呈现不同温度值。
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