CN110624873A - 一种应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，属于光伏电站光伏组件清洗设备技术领域。包括热斑采集装置采集光伏组件上的热斑信息；控制器判断所述热斑信息高于预先设置的阈值时，发出用于控制驱动装置启动的第一控制信号；安装框架通过驱动装置的驱动作用沿光伏组件滑动；安装框架上设有清洗毛刷，安装框架上设有太阳能光伏板；太阳能光伏板连接有储能装置，控制器、所述驱动装置均连接储能装置。本发明实时检测光伏组件的热斑信息，通过热斑信息的检测，利用控制器的控制，可及时对光伏组件进行清洗，提高了清洗效率，保证了光伏组件的安全、高效、稳定的运行，提高了发电效率；降低了工人劳动强度及生产成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电站光伏组件清洗设备技术领域，具体涉及一种应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置。
背景技术
随着光伏行业的发展，光伏的装机总量在逐渐增加，而巨大的占地面积是光伏电站无法克服的难题，也带来了很大的检测难度，及组件清洗难度，组件表面的灰尘及污渍，是影响组件发电量的关键因素，会导致组件长期故障运行，对组件造成损坏。为了光伏电站安全、高效、稳定的运行，需要及时对光伏组件进行清洗。
目前，对光伏组件的清洗多采用人工手动清洗和人工控制清洗两种。此两种清洗方法，清洗不及时，工作效率低，工人劳动强度大，人工成本高，且清洗效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供的一种应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，包括：
热斑采集装置，用于采集光伏组件上的热斑信息；
所述热斑采集装置通信连接有控制器，所述控制器用于判断所述热斑信息高于预先设置的阈值时，发出用于控制驱动装置运行的控制信号；
所述光伏组件上设有安装框架，所述安装框架通过所述驱动装置的驱动作用沿所述光伏组件滑动；
所述安装框架的两侧还设有距离传感器，所述距离传感器与所述控制器连接；所述距离传感器用于测量所述安装框架到所述光伏组件的边缘的距离，并将距离信息发送至所述控制器，所述控制器判断所述距离小于预设的阈值时，发出用于控制所述驱动装置停止的第二控制信号；
所述安装框架上设有用于清洗所述光伏组件的清洗毛刷，所述安装框架上还设有太阳能光伏板；
所述太阳能光伏板连接有储能装置，所述控制器、所述驱动装置和所述距离传感器均连接所述储能装置。
优选的，所述安装框架包括前面板，所述前面板的上方连接有上挡板，所述前面板的下方连接有下挡板，所述上挡板和所述下挡板上均设有滚动轮，所述驱动装置驱动连接所述滚动轮；所述光伏组件的上边沿及下边沿上均设有凹槽，所述滚动轮在所述凹槽内滚动。
优选的，所述清洗毛刷安装在所述前面板与所述光伏组件相对的一面，所述太阳能光伏板安装在所述前面板的另一面。
优选的，所述热斑采集装置设于一无人机上。
优选的，所述无人机上设有信号发射天线，所述热斑采集装置通过所述信号发射天线将所述热斑信息发送给所述控制器。
优选的，所述安装框架上设有信号接收天线，所述信号接收天线连接所述控制器。
优选的，所述热斑采集装置为红外摄像头。
优选的，所述控制器为PLC控制器，所述PLC控制器安装在所述安装框架上。
优选的，所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机固定在所述上挡板上，所述伺服电机的传动轴与所述滚动轮连接。
优选的，所述储能装置为蓄电池，所述蓄电池安装在所述安装框架上
本发明有益效果：实时检测光伏组件的热斑信息，通过热斑信息的检测，利用控制器的控制，可及时对光伏组件进行清洗，提高了清洗效率，保证了光伏组件的安全、高效、稳定的运行，提高了发电效率；降低了工人劳动强度及生产成本，提高了生产效率。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置原理框图。
图2为本发明实施例所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置与光伏组件的安装状态主视图。
图3为本发明实施例所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置与光伏组件的安装状态侧视图。
图4为本发明实施例所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置的热斑采集装置与无人机的安装状态示意图。
其中：1-热斑采集装置；2-光伏组件；3-安装框架；4-清洗毛刷；5-太阳能光伏板；6-前面板；7-上挡板；8-下挡板；9-滚动轮；10-无人机；11-信号发射天线；12-信号接收天线。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
实施例
如图1所示，本发明实施例提供一种应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，包括：
热斑采集装置1，用于采集光伏组件2上的热斑信息。
所述热斑采集装置1通信连接有控制器，热斑采集装置采集的热斑信息可实时发送至控制器。所述控制器判断所述热斑信息高于预先设置的阈值时，发出用于控制驱动装置启动的第一控制信号。
如图2至图3所示，所述光伏组件上设有安装框架3，所述安装框架3通过所述驱动装置的驱动作用沿所述光伏组件2滑动。驱动装置在第一控制信号的控制下启动，从而驱动安装框架3沿光伏组件2滑动。
具体的，为了使安装框架3沿光伏组件滑动，所述安装框架3包括前面板6，所述前面板6的上方连接有上挡板7，所述前面板6的下方连接有下挡板8，所述上挡板7和所述下挡板8上均设有滚动轮9，所述驱动装置传动连接所述滚动轮9；所述光伏组件2的上边沿及下边沿上均设有凹槽，所述滚动轮9在所述凹槽内滚动。当控制器判断热斑信息高于预设的阈值时，控制器发出第一控制信号控制驱动装置启动，驱动装置驱动滚动轮9转动，滚动轮9的转动在凹槽内行走，从而带动安装框架沿光伏组件2滑动。
所述安装框架3的两侧还设有距离传感器，所述距离传感器与所述控制器连接；所述距离传感器用于测量所述安装框架3到所述光伏组件2的侧边缘的距离，并将距离信息发送至所述控制器，所述控制器判断所述距离小于预设的阈值时，发出用于控制所述驱动装置停止的第二控制信号。当安装框架3沿光伏组件滑动至光伏组件的另一端时，距离传感器检测到安装框架3的边缘与所述光伏组件的边缘的距离小于预设的阈值时，控制器通过第二控制信号控制驱动装置停止。
所述安装框架3上设有用于清洗所述光伏组件的清洗毛刷4。当安装框架3沿所述光伏组件行走时，清洗毛刷4对光伏组件进行清洗。
所述安装框架3上还设有太阳能光伏板5；所述太阳能光伏板5连接有储能装置，所述控制器、所述驱动装置和所述距离传感器均连接所述储能装置。太阳能光伏板5将太阳能转化为电能储存在储能装置中，为控制器、驱动装置及距离传感器提供电能。
所述清洗毛刷4安装在所述前面板6与所述光伏组件2相对的一面，这样，清洗毛刷4才能为光伏组件2面向太阳的一面进行清洗。所述太阳能光伏板5安装在所述前面板6的另一面，太阳能光伏板5与所述光伏组件2朝向方向相同，吸收太阳能并转化为电能储存在储能装置中。所述储能装置为蓄电池，所述蓄电池安装在所述安装框架3上。
如图4所示，所述热斑采集装置1设于一无人机10上。通过无人机10在光伏组件上空飞行，实时采集光伏组件的热斑信息。在所述无人机10上设有信号发射天线11，所述热斑采集装置1采集的热斑信息通过所述信号发射天线11将所述热斑信息发送给所述控制器。
如图3所示，所述安装框架3上设有信号接收天线12，信号接收天线12实时接收信号发射天线11发送的热斑信息，所述信号接收天线12连接所述控制器，随时将接收的热斑信息传给控制器。
在本发明实施例中，所述热斑采集装置为远红外摄像头。无人机10在光伏电站上空进行飞行时，远红外摄像头对光伏组件表面进行热成像拍摄，当发现阵列组件表面出现热斑超过系统设定的上限时，将信号传送给地面阵列上的组件清洗设备，设备在组件表面进行清洗工作。
具体的，在本发明实施例中，所述控制器为PLC控制器，所述PLC控制器安装在所述安装框架3上。
所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机固定在所述上挡板7上，所述伺服电机的传动轴与所述滚动轮9连接。控制器通过第一控制信号控制伺服电机启动，伺服电机启动后带动滚动轮9转动，滚动轮9的转动带动安装框架3沿光伏组件2滑动，光伏组件2的滑动带动清洗毛刷对光伏组件的表面进行清扫。安装框架继续沿光伏组件行进，当距离传感器检测到安装框架边缘到光伏组件边缘的距离实时传送给控制器，当控制器判断该距离小于预设的限值时，通过第二控制信号控制伺服电机停止。当热斑采集装置采集到的热斑信息仍然高于预设的阈值时，控制器控制伺服电机再次反向转动，伺服电机反向转动带动滚动轮与第一次转动的方向相反，从而带动安装框架在沿光伏组件反向行走，再次对光伏组件进行清洗打扫。当另一侧的距离传感器检测到安装框架另一边缘到光伏组件另一边的距离发送到传感器，传感器判断该距离小于预设的阈值时，再次控制伺服电机停止运行。如此循环，直至热斑信息小于预设的阈值。
本领域普通技术人员可以理解：本发明实施例中的装置中的部件可以按照实施例的描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，其特征在于，包括：
热斑采集装置(1)，用于采集光伏组件(2)上的热斑信息；
所述热斑采集装置(1)通信连接有控制器，所述控制器判断所述热斑信息高于预先设置的阈值时，发出用于控制驱动装置启动的第一控制信号；
所述光伏组件上设有安装框架(3)，所述安装框架(3)通过所述驱动装置的驱动作用沿所述光伏组件(2)滑动；
所述安装框架(3)的两侧还设有距离传感器，所述距离传感器与所述控制器连接；所述距离传感器用于测量所述安装框架(3)到所述光伏组件(2)的侧边缘的距离，并将距离信息发送至所述控制器，所述控制器判断所述距离小于预设的阈值时，发出用于控制所述驱动装置停止的第二控制信号；
所述安装框架(3)上设有用于清洗所述光伏组件的清洗毛刷(4)，所述安装框架(3)上还设有太阳能光伏板(5)；
所述太阳能光伏板(5)连接有储能装置，所述控制器、所述驱动装置和所述距离传感器均连接所述储能装置。
2.根据权利要求1所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，其特征在于：所述安装框架(3)包括前面板(6)，所述前面板(6)的上方连接有上挡板(7)，所述前面板(6)的下方连接有下挡板(8)，所述上挡板(7)和所述下挡板(8)上均设有滚动轮(9)，所述驱动装置传动连接所述滚动轮(9)；所述光伏组件(2)的上边沿及下边沿上均设有凹槽，所述滚动轮(9)在所述凹槽内滚动。
3.根据权利要求2所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，其特征在于：所述清洗毛刷(4)安装在所述前面板(6)与所述光伏组件(2)相对的一面，所述太阳能光伏板(5)安装在所述前面板(6)的另一面。
4.根据权利要求1-3任一项所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，其特征在于：所述热斑采集装置(1)设于一无人机(10)上。
5.根据权利要求4所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，其特征在于：所述无人机(10)上设有信号发射天线(11)，所述热斑采集装置(1)通过所述信号发射天线(11)将所述热斑信息发送给所述控制器。
6.根据权利要求5所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，其特征在于：所述安装框架(3)上设有信号接收天线(12)，所述信号接收天线(12)连接所述控制器。
7.根据权利要求6所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，其特征在于：所述热斑采集装置为红外摄像头。
8.根据权利要求7所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，其特征在于：所述控制器为PLC控制器，所述PLC控制器安装在所述安装框架(3)上。
9.根据权利要求8所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，其特征在于：所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机固定在所述上挡板(7)上，所述伺服电机的传动轴与所述滚动轮(9)连接。
10.根据权利要求9所述的应用于光伏电站光伏组件的自动清洗装置，其特征在于：所述储能装置为蓄电池，所述蓄电池安装在所述安装框架(3)上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20191231 |