CN110788080A - 一种光伏组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光伏组件，包括边框以及设置在该边框内的组件本体，其中，该光伏组件还包括：移动装置、设置在移动装置上的清洁装置以及控制器；所述移动装置设置在所述组件本体上方，通过自身移动以带动所述清洁装置在所述组件本体表面上方移动；所述清洁装置包括喷头和刷子，该喷头用于针对于所述组件本体表面的附着型遮挡物喷水以及针对于所述组件本体表面的非附着型遮挡物喷气，该刷子用于在所述喷头喷水后对所述组件本体表面进行刷洗；所述控制器，分别与所述移动装置和所述清洁装置连接，用于控制所述移动装置移动以及控制所述清洁装置工作。本发明所提供的光伏组件具有清洁功能。

Description

一种光伏组件

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种光伏组件。

背景技术

随着分布式屋顶光伏电站的大量建成，如何对分布式屋顶光伏电站中的光伏组件进行清洁成为了比较严峻的问题。目前，分布式屋顶光伏电站中光伏组件的清洁方式主要是人工方式，即运维人员爬上屋顶利用清洁工具对光伏组件进行清洁。这种清洁方式的不足之处在于：

(1)由于人工清洁的频率有限，因此无法保证可以及时发现光伏组件表面上的遮挡物(例如鸟屎、树叶、纸片、塑料袋等)并对其进行清洁。如不能及时清理到光伏组件表面上的遮挡物，则会产生热斑，从而影响到光伏组件的正常发电。严重的话还会导致光伏组件的损坏。

(2)人工清洁的方式不但会大大增加分布式屋顶光伏电站建成后的运维成本，还会因为无法完全保障运维人员的人身安全所以导致运维风险的大大增加。

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种光伏组件，包括边框以及设置在该边框内的组件本体，其中，该光伏组件还包括：

移动装置、设置在移动装置上的清洁装置以及控制器；

所述移动装置设置在所述组件本体上方，通过自身移动以带动所述清洁装置在所述组件本体表面上方移动；

所述清洁装置包括喷头和刷子，该喷头用于针对于所述组件本体表面的附着型遮挡物喷水以及针对于所述组件本体表面的非附着型遮挡物喷气，该刷子用于在所述喷头喷水后对所述组件本体表面进行刷洗；

所述控制器，分别与所述移动装置和所述清洁装置连接，用于控制所述移动装置移动以及控制所述清洁装置工作。

根据本发明的一个方面，在该光伏组件中，所述喷头包括喷口、进水口、进气口、微型压缩机以及切换阀门，其中，所述进水口通过水管与水源连接；所述进气口与大气连通；所述切换阀门设置在所述喷口、所述进水口以及所述进气口之间，用于切换所述进水口和所述进气口与所述喷口连接；所述微型压缩机设置在所述喷口处，用于对从进水口进入的水加压以及对从进气口进入的大气进行加压；加压后的水以及大气从所述喷口处喷出。

根据本发明的另一个方面，在该光伏组件中，所述移动装置包括第一移动机构和第二移动机构；所述第一移动机构包括螺纹杆、传动单元以及第一驱动单元，其中，所述传动单元设置在所述边框相对两条边的内侧；所述螺纹杆通过两端设置在所述传动单元上使其位于所述两条边之间；所述第一驱动单元与所述传动单元连接，用于驱动所述传动单元工作以带动所述螺纹杆沿所述两条边所在方向移动；所述第二移动机构包括螺纹圈以及第二驱动单元，其中，所述螺纹圈套设在所述螺纹杆上；所述第二驱动单元与所述螺纹圈连接，用于驱动所述螺纹圈旋转使其沿所述螺纹杆移动。

根据本发明的又一个方面，在该光伏组件中，所述传动单元包括四个第一齿轮以及两条履带，其中两个所述第一齿轮设置在所述两条边中的一条边内侧的两端、另外两个所述第一齿轮设置在所述两条边中的另一条边内侧的两端，所述两条履带分别安装在位于所述两条边内侧的所述第一齿轮上；

根据本发明的又一个方面，在该光伏组件中，所述螺纹杆设置在所述两条履带之间，其中，所述螺纹杆的两端分别设置有的第二齿轮，该第二齿轮分别与所述两条履带啮合；所述第一驱动机构与所述第一齿轮连接，用于驱动所述第一齿轮转动以带动所述履带运动、进而通过带动所述第二齿轮转动以使所述螺纹杆沿所述两条边所在方向移动。

根据本发明的又一个方面，在该光伏组件中，所述清洁装置还包括壳体，所述壳体套设在所述螺纹圈上，所述壳体与所述螺纹圈之间设置有滚珠，所述喷头和所述刷子设置在所述壳体上。

根据本发明的又一个方面，在该光伏组件中，所述清洁装置还包括万向接头，所述喷头通过该万向接头设置在所述壳体上。

根据本发明的又一个方面，所述光伏组件还包括检测装置，该检测装置与所述控制器连接，用于检测所述组件本体表面上方区域的第一反射光强度；所述控制器，还用于控制所述检测装置工作并接收所述检测装置检测的第一反射光强度，还用于根据所述第一反射光强度确定所述组件表面遮挡物的类型，其中，所述控制器根据该类型控制所述移动装置移动以及控制所述清洁装置工作。

根据本发明的又一个方面，在该光伏组件中，所述控制器包括预存储模块、控制模块以及类型确定模块；所述预存储模块，用于预先存储所述光伏组件表面无遮挡物情况下所述检测装置检测的第二反射光强度；所述控制模块，用于控制所述检测装置工作；所述类型确定模块，用于接收所述检测装置检测的第一反射光强度并将其与所述第二反射光强度进行比较，以及根据比较结果确定所述遮挡物的类型，其中，所述控制模块根据所述类型控制所述移动装置移动以及控制所述清洁装置工作。

根据本发明的又一个方面，在该光伏组件中，所述检测装置包括多个灰度传感器，该多个灰度传感器按照预定间隔分布在所述边框一条边的内侧且靠近所述光伏组件表面进行设置

根据本发明的又一个方面，所述光伏组件还包括热成像装置，该热成像装置与所述控制器连接，用于对所述组件本体表面进行热成像拍摄；所述控制器，还用于控制所述热成像装置工作并接收所述热成像装置拍摄的第一图像，还用于在根据所述第一图像确定所述组件本体上遮挡物的位置，其中，所述控制器根据该位置控制所述检测装置工作。

根据本发明的又一个方面，在该光伏组件中，所述热成像装置包括两个红外成像仪，该两个红外成像仪分别设置在所述边框两条短边的中间位置上。

根据本发明的又一个方面，在该光伏组件中，所述控制器还包括位置确定模块；所述预存储模块，还用于预先存储所述光伏组件表面无遮挡物情况下所述热成像装置拍摄的第二图像；所述控制模块，还用于控制所述热成像装置工作；所述位置确定模块，用于接收所述热成像装置拍摄的第一图像并将其与所述第二图像进行比较，以及根据比较结果确定所述遮挡物的位置，其中，所述控制模块根据所述位置控制所述检测装置工作。

根据本发明的又一个方面，所述光伏组件还包括采集装置，该采集装置与所述控制器连接，用于测量所述组件本体的参数值，该参数值包括电压值和/或电流值；所述控制器，还用于接收所述采集装置测量的参数值并对该参数值进行判断，其中，所述控制器根据所述判断结果控制所述热成像装置工作。

根据本发明的又一个方面，在该光伏组件中，所述预存储模块，还用于预先存储所述光伏组件参数值的阈值；所述控制模块，还用于控制所述采集装置工作；所述控制器还包括判断模块，该判断模块用于接收所述采集装置测量的参数值并判断该参数值是否超出所述阈值，其中，所述控制模块根据所述判断结果控制所述热成像装置工作。

根据本发明的又一个方面，在该光伏组件中，所述移动装置、所述清洁装置、所述控制器、所述采集装置、所述热成像装置以及所述检测装置分别与所述组件本体连接。

本发明所提供的光伏组件包括边框、组件本体、移动装置、清洁装置以及控制器，其中，移动装置设置在所述组件本体上方，清洁装置设置在移动装置上。移动装置通过自身移动以带动清洁装置在所述组件本体表面上方移动。清洁装置包括喷头和刷子，该喷头用于针对于组件本体表面的附着型遮挡物喷水以及针对于组件本体表面的非附着型遮挡物喷气，该刷子用于在喷头喷水后对所述组件本体表面进行刷洗。控制器分别与移动装置和清洁装置连接，用于控制移动装置移动以及控制清洁装置工作。与现有技术相比，实施本发明所提供的光伏组件一方面可以随时通过控制器控制移动装置和清洁装置工作以对组件本体表面进行喷水刷洗或喷气清洁，从而确保光伏组件上的附着型遮挡物和非附着型遮挡物可以被及时清除，另一方面无需运维人员爬上屋顶作业，不但可以降低可人员成本还可以减少运维风险。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本发明的一个具体实施例的光伏组件的俯视结构示意图；

图2是图1所示结构从光伏组件边框长边侧的侧视结构示意图；

图3是图1所示结构从光伏组件边框短边侧的侧视结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

为了更好地理解和阐释本发明，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明提供了一种光伏组件，包括边框以及设置在该边框内的组件本体，其中，该光伏组件还包括：

移动装置、设置在移动装置上的清洁装置以及控制器；

所述移动装置设置在所述组件本体上方，通过自身移动以带动所述清洁装置在所述组件本体表面上方移动；

所述清洁装置包括喷头和刷子，该喷头用于针对于所述组件本体表面的附着型遮挡物喷水以及针对于所述组件本体表面的非附着型遮挡物喷气，该刷子用于在所述喷头喷水后对所述组件本体表面进行刷洗；

所述控制器，分别与所述移动装置和所述清洁装置连接，用于控制所述移动装置移动以及控制所述清洁装置工作。

下面，将对上述光伏组件的各个构成部分进行详细说明。

具体地，本发明所提供的光伏组件包括边框以及设置在该边框内的组件本体。典型地，组件本体从上至下依次包括透明盖板、上封装胶膜、太阳能电池阵列、下封装胶膜以及背板，其中，太阳能电池阵列进一步包括多个太阳能电池片。本发明对太阳能电池片的规格以及数量并没有任何限定。太阳能电池片可以采用例如125mm×125mm、156mm×156mm的常规太阳能电池片，也可以根据实际设计需要选择其他尺寸的太阳能电池片。太阳能阵列中太阳能电池片的数量可以是60片(6片×10片)、72片(7×12片)等，还可以根据实际设计确定太阳能电池片的具体数量。此外，本发明对太阳能电池片之间的连接关系也不做任何限定。在本实施例中，组件本体还接线盒，该接线盒安装在组件本体的背面(即背板上)，用于通过正/负极电缆引出太阳电池阵列的正/负极。

本发明所提供的光伏组件还包括移动装置和清洁装置，该移动装置和清洁装置配合使用对组件本体表面(即受光面)上的遮挡物进行清洁。需要说明的，根据遮挡物与组件本体表面的关系，可以将组件本体表面遮挡物分为附着型遮挡物以及非附着型遮挡物，其中，附着型遮挡物指的是粘附在组件本体表面的物体，例如鸟粪等；非附着型遮挡物指的是位于组件本体表面与其有接触但并不粘连在一起的物体，例如树叶、塑料袋、纸片等。

在本实施例中，移动装置在组件本体的上方，清洁装置设置在移动装置上。工作时，移动装置通过自身移动以带动清洁装置在组件本体表面上方移动，清洁装置则通过喷水刷洗的方式对组件本体表面上的附着型遮挡物进行清洁、以及通过喷气的方式对组件本体表面上的非附着型遮挡物进行清洁。下面将结合图1至图3以一个具体实施例对清洁装置的各个构成部分进行说明，其中，图1是根据本发明的一个具体实施例的光伏组件的俯视结构示意图，图2是图1所示结构从光伏组件边框长边侧的侧视结构示意图，图3是图1所示结构从光伏组件边框短边侧的侧视结构示意图。此处需要说明的是，由于主要为了说明移动装置和清洁装置，因此图2是在不包括边框长边情况下绘制的侧视示意图，图3是在不包括边框短边情况下绘制的侧视示意图。

如图所示，移动装置包括第一移动机构和第二移动机构。第一移动机构进一步包括螺纹杆201、传动单元以及第一驱动单元204。其中，传动单元设置在光伏组件边框100相对两边的内侧，可以是边框100两条长边(图1中所示的边AB和边DC)的内侧，也可以是边框100两条短边(图1中所示的边AC和边BC)的内侧。在本实施例中，传动单元设置在光伏组件边框100两条长边的内侧，其中，传动单元包括四个第一齿轮202以及两条履带203，其中两个第一齿轮202设置在两条长边中的一条长边(边AB)内侧的两端、另外两个第一齿轮202设置在两条长边中的另一条长边(边DC)内侧的两端，两条履带203分别安装在位于两条长边内侧的第一齿轮202上，即一条履带203安装在位于边AB内侧的两个第一齿轮202上、另一条履带203则安装在位于边DC内侧的两个第一齿轮202上。第一驱动单元204用于驱动传动单元运行。在本实施例中，第一驱动单元204是微型电机，该微型电机与第一齿轮202连接，通过驱动第一齿轮202转动以带动履带203在边框100长边所在方向上运动。针对于安装在第一齿轮202上的履带来说，下文中将运动到上方(即表面朝上)的部分称为上履带，将运动到下方(即表面朝下)的部分称为下履带。螺纹杆201通过两端设置在传动单元上使其位于边框100两条长边之间。在本实施例中，螺纹杆201设置在两条履带203之间，其中，螺纹杆201的两端分别设置有与履带203匹配使用的第二齿轮205(第二齿轮205在图2中示出，此处需要说明的是，由于侧视图中第二齿轮205会遮挡住螺纹杆201导致其不可视，所以在图2中螺纹杆201以虚线示出)。针对于螺纹杆201来说，其一端的第二齿轮205设置在边框100长边一侧履带203的上履带和下履带之间、并与该上履带和下履带啮合；同样地，另一端的第二齿轮205设置在边框100另一长边一侧履带203的上履带和下履带之间、并与该上履带和下履带啮合，如此一来，螺纹杆201即可设置在两条履带203之间。优选地，螺纹杆201垂直于边框100长边设置。第一移动机构工作时，第一驱动单元204驱动第一齿轮202转动以带动安装在其上的履带203运动，进而带动螺纹杆201在组件本体101表面上方、沿边框100长边所在方向移动。第二移动机构进一步包括与螺纹杆201配套使用的螺纹圈(未示出)以及第二驱动单元(未示出)。其中，所述螺纹圈套设在螺纹杆上，第二驱动单元与螺纹圈连接。第二移动机构工作时，第二驱动单元驱动套设在螺纹杆上的螺纹圈旋转，从而使得螺纹圈可以沿螺纹杆201移动。

如图所示，清洁装置包括喷头301以及刷子302。在本实施例中，喷头301是喷水喷气喷头，即既可以喷水也可以喷气。进一步地，喷头301包括喷口、进水口、进气口、微型压缩机以及切换阀门。其中，进水口通过水管与外部水源连接，进气口直接与大气连通。切换阀门设置在喷口、进水口以及进气口之间，用于在进水口与喷口连接所形成水流通道和进气口与喷口连接所形成的气流通道之间进行切换。微型压缩机设置在喷口处，用于在形成水流通道的情况下对从进水口进入的水进行加压后输送至喷口处喷出、以及用于在形成气流通道的情况下对从进气口进入的大气进行加压后输送至喷口出喷出。本领域技术人员可以理解的是，在其他实施例中，喷头301的数量也可以是两个，一个用于喷水，一个用于喷气。刷子302与喷头配合使用，用于在喷口喷水后对组件本体101表面进行刷洗。此外，清洁装置还包括壳体300，喷头301和刷子302设置在该壳体300上。在本实施例中，壳体300套设在螺纹圈上，其中，壳体300和螺纹圈之间设置有滚珠，如此一来，可以使得螺纹圈旋转时壳体300连同喷头301和刷子302并不会随螺纹圈旋转、但仍然可跟随螺纹圈沿螺纹杆201移动。优选地，清洁装置还包括万向接头(未示出)，喷头302通过该万向接头设置在壳体300上。通过该万向接头可以调整喷头的喷射方向。

本领域技术人员可以理解的是，移动装置和清洁装置的结构不仅仅限于上述实施例，上述实施例的变型、以及其他可以实现在组件本体表面上移动的装置以及具有喷水刷洗和喷气功能的装置均包括在本发明所保护的范围内，为了简明起见，在此不再对移动装置和清洁装置所有可能的结构进行一一描述。

本发明所提供的光伏组件还包括控制器，该控制分别与移动装置和清洁装置连接，用于控制移动装置移动以及控制清洁装置工作。具体地，针对于图1至图3中所示的移动装置和清洁装置来说，控制器与移动装置中的第一驱动机构和第二驱动机构分别连接，用于驱动移动装置移动进而带动清洁装置在组件本体101表面上方移动；此外控制器还与清洁装置中的喷头301和刷子302分别连接，用于控制喷头301喷水或喷气、以及控制刷子302对组件本体101表面进行刷洗。控制器可以根据预设指令定时触发移动装置和清洁装置工作、还可以在接收到远程控制平台的指令后触发移动装置和清洁装置工作。触发移动装置和清洁装置工作后，控制部首先控制移动装置移动至组件本体101中一块太阳能电池片处，然后控制移动装置停止移动，接着控制清洁装置先通过喷气的方式对该太阳能电池片进行清洁、再通过喷水刷洗的方式对该太阳能电池片进行清洁。若太阳能电池片上存在非附着型遮挡物，则通过喷气可以去除；若太阳能电池片上存在附着型遮挡物，则通过喷水刷洗可以去除。该太阳能电池清洁完毕后，控制部控制移动装置移动至下一块太阳能电池片处并重复上述步骤，直至组件本体101中太阳能电池片全部被清洁完毕。需要说明的是，本发明对于控制部控制移动装置和清洁装置的工作方式并不做任何限定，在其他实施例中，触发移动装置和清洁装置工作后，还可以是控制部控制清洁装置首先对组件表面的所有太阳能电池片逐一进行喷气清洁，然后再逐一进行喷水刷洗清洁。在本实施例中，该控制器可以采用微处理器实现。此外，控制器优选设置在组件本体背面，更优选地设置在接线盒(图2和图3中以附图标记102表示)中。

实施本发明所提供的光伏组件一方面可以随时通过控制器控制移动装置和清洁装置对组件本体表面进行清洁，从而确保光伏组件上的遮挡物可以被及时清除，另一方面无需运维人员爬上屋顶作业，不但可以降低可人员成本还可以减少运维风险。

在一个优选实施例中，本发明所提供的光伏组件还包括检测装置，该检测装置与控制器连接，用于检测组件本体表面上方区域的反射光强度(下文以第一反射光强度表示)。若太阳能电池片表面不存在任何遮挡物的话，在组件本体表面上方传输的光线会到达边框并被反射回来；若太阳能电池片表面存在附着型遮挡物(例如鸟屎)的话，由于附着型遮挡物通常贴在太阳能电池片表面所以其厚度比较薄，加之附着型遮挡物表面通常粗糙不规则，这种情况下，在组件本体表面上方传输的光线一部分照射在附着型遮挡物上形成漫反射、另外一部分会从附着型遮挡物上方经过达到边框并被反射回来；若太阳能电池片表面存在非附着型遮挡物(例如树叶、纸片、塑料袋)的话，由于非附着型遮挡物通常较大且表面不规则，这种情况下，在组件本体表面上方传输的光线大部分照射在非附着型遮挡物上形成漫反射。也就是说，针对于太阳能电池片表面不存在遮挡物、存在附着型遮挡物以及存在非附着型遮挡物的情况下，在组件本体表面上方传输的光线其第一反射光强度是不同的。在本实施例中，检测装置包括多个灰度传感器，该多个灰度传感器按照预定间隔分布在边框一条边的内侧且靠近光伏组件表面进行设置。灰度传感器包括发光二极管以及光敏电阻，当灰度传感器工作时，发光二极管用于发射光线，该光线在组件本体表面上方从边框的一条边向另一条边的方向传输，光敏电阻则用于接收该光线的反射光并检测该反射光的强度。需要说明的是，(1)针对于传动单元安装在光伏组件边框相对两条边内侧的情况，灰度传感器可以安装在该两条边之外的一条边内侧，例如传动单元安装在边框长边内侧，那么灰度传感器则安装在边框一条短边的内侧；(2)本发明对灰度传感器之间的间隔不做任何特别限定，只要是可以实现对组件本体整个表面上方的反射光强度进行检测的设置间隔均落入本发明的保护范围内。

控制器用于控制检测装置工作并接收检测装置检测的第一反射光强度，还用于根据第一反射光强度确定遮挡物的类型。在确定了遮挡物类型后，控制器控制移动装置移动以及控制所述清洁装置工作。具体地，控制器包括预存储模块、控制模块以及类型确定模块。其中，预存储模块用于预先存储光伏组件表面无遮挡物情况下检测装置检测的反射光强度(下文以第二反射光强度表示)。控制模块用于检测装置检测组件本体表面上方区域的第一反射光强度，其中，控制模块可以根据预设指令定时触检测装置工作、还可以在接收到远程控制平台的指令后触发检测装置工作。检测装置发射光线并检测该光线的第一反射光强度，以及将该第一反射光强度发送至控制器。类型确定模块用于接收检测装置检测的第一反射光强度、并将给第一反射光强度与预存储的第二反射光强度进行比较。由于同一块区域存在附着型遮挡物和存在非附着型遮挡物的情况下第一反射光强度是不同的，所以通过比较即可确认组件本体表面的遮挡物的类型，即是附着型遮挡物还是非附着型遮挡物。当类型确定模块确定了遮挡物类型后，控制模块控制移动装置和清洁装置对该遮挡物进行清洁。针对于检测装置是多个灰度传感器且设置在边框一条边内侧的情况，当类型确定模块检测到某个或某几个灰度传感器的第一反射光强度异常，则可以确定在与该某个或某几个灰度传感器所对应的一行(列)或多行(列)太阳能电池片中，存在太阳能电池片其表面存在遮挡物。在本实施例中，针对于附着型遮挡物，控制模块通过控制移动装置将清洁装置逐一移动至可能存在遮挡物的太阳能电池片的上方，然后控制喷头向该太阳能电池片的表面喷水，最后控制刷子对该太阳能电池片的表面进行刷洗以去除遮挡物；针对于非附着型遮挡物，控制模块通过控制移动装置将清洁装置逐一移动至可能存在遮挡物的太阳能电池片的侧方，然后控制喷头从侧面朝向该太阳能电池片喷气以将遮挡物吹走。

检测装置的使用可以确定组件本体表面遮挡物具体类型，如此一来，可以提高太阳能电池片清洁的针对性。

在另一个优选实施例中，本发明所提供的光伏组件除了检测装置之外还包括热成像装置，该热成像装置与控制器连接，用于对组件本体表面进行热成像拍摄。针对于工作中的太阳能电池片上的任何区域来说，在其表面不存在遮挡物的情况下和存在遮挡物的情况下分别利用热成像装置进行拍摄，在拍摄所得到的图像中该区域的颜色是明显不同的。在本实施例中，热成像装置包括两个红外成像仪，该两个红外成像仪分别设置在光伏组件边框相对两条边的中间位置上，优选设置在边框两条短边的中间位置上。红外成像仪朝向组件本体设置从而使得红外成像仪可以对组件本体表面进行热成像的拍摄，其中，该两个红外成像仪分别对组件本体表面的一半区域进行拍摄。本领域技术人员可以理解的是，红外成像仪的数量也可以是两个以上，该两个以上的红外成像仪设置在光伏组件的边框上，具体设置位置可以根据实际需求进行设计，只要是所有红外成像仪的拍摄区域可以覆盖整个组件本体表面即可。

控制器用于控制热成像装置工作并接收热成像装置拍摄的图像(下文以第一图像表示)，还用于在根据第一图像确定组件本体上遮挡物的位置。在确定了遮挡物位置后，控制器控制检测装置工作。具体地，预存储模块用于预先存储光伏组件表面无遮挡物情况下热成像装置拍摄的图像(下文以第二图像表示)。控制模块用于控制热成像装置对组件本体表面进行热成像拍摄，其中，控制模块可以根据预设指令定时触发热成像工作、还可以在接收到远程控制平台的指令后触发热成像装置工作。热成像装置拍摄后将拍摄得到的第一图像发送至控制器。控制器还包括位置确定模块，该位置确定模块用于接收热成像装置拍摄的第一图像、并将该第一图像与预存储的第二图像进行比较。由于同一块区域存在遮挡物和不存在遮挡物的情况下热成像所得到的图像颜色不同，所以通过比较即可确认组件本体表面是否存在遮挡物。本领域技术人员可以理解的是，在预存储第二图像的同时优选还记录第二图像中每一太阳能电池片所在的区域范围，位置确定模块通过将第一图像和第二图像进行比较，不但可以确定是否存在遮挡物、还可以同时确定遮挡物的位置(即遮挡物具体位于哪块太阳能电池片上)。若位置确定模块确认不存在遮挡物则控制模块将等待下次触发热成像装置工作，否则控制模块触发检测装置工作。检测装置的工作过程请参考前文相应部分的内容，为了简明起见，在此不再赘述。需要说明的是，由于已经确定了遮挡物的具体位置，所以控制模块只需要触发检测装置中与该遮挡物相对应的部分进行工作即可。此外由于可以确定遮挡物的具体位置以及类型，所以在本实施例中，针对于附着型遮挡物，控制模块通过控制移动装置将清洁装置移动至遮挡物所在太阳能电池片的上方，然后控制喷头向该太阳能电池片的表面喷水，最后控制刷子对该太阳能电池片的表面进行刷洗以去除遮挡物；针对于非附着型遮挡物，控制模块通过控制移动装置将清洁装置移动至遮挡物所在太阳能电池片的侧方，然后控制喷头从侧面朝向该太阳能电池片喷气以将遮挡物吹走。

热成像装置可以确定组件本体表面遮挡物的具体位置，与可以确定遮挡物具体类型的检测装置配合使用，可以进一步提高太阳能电池片清洁的针对性。

在又一个优选实施例中，本发明所提供的光伏组件除了包括热成像装置和检测装置之外还包括采集装置，该采集装置与控制器连接，用于测量组件本体的参数值，其中，组件本体的参数值包括电压值和/或电流值。当组件本体表面存在遮挡物时，组件本体的参数值会出现异常，因此当组件本体参数值出现异常时可以初步判断组件本体表面存在遮挡物。若组件本体的参数值是电压值，则采集装置可以利用电压表实现；若组件本体的参数值是电流值，则采集装置可以利用电流表实现；若组件本体的参数值是电压值和电流值，则采集装置可以利用电压表和电流表实现。在本实施例中，电压表和电流表设置在组件本体的背面，分别与组件本体连接。控制器则用于接收采集装置测量的参数值并对该参数值进行判断，其中，在判断参数值异常后控制器根据判断结果控制热成像装置工作。具体地，预存储模块还用于预先存储光伏组件参数值的阈值。控制器进一步还包括判断模块，该判断模块用于接收采集装置测量的参数值并将其与预存储的阈值进行比较，若判断模块判断测量的参数值超出阈值范围，则判断该参数值异常，否则判断该参数值正常。若判断参数值正常，则判断模块继续对采集装置发送参数值继续进行判断；若判断参数值异常，则控制模块触发热成像装置工作以确定遮挡物的具体位置。热成像装置的工作过程请参考前文相应部分的内容，为了简明起见，在此不再赘述。

组件本体的电压值和电流值可以实时采集，因此利于第一时间发现组件本体上遮挡物的存在，从而利于第一时间对组件本体进行自清洁，进而有效地避免了遮挡物对光伏组件所可能带来的影响。

此外，移动装置、清洁装置、控制器、采集装置(如果光伏组件包括的话)、热成像装置(如果光伏组件包括的话)以及检测装置(如果光伏组件包括的话)分别与组件本体连接，由组件本体为其供电以确保光伏组件清洁工作的正常进行。

下面以一个优选实施例对本发明所提供的光伏组件的清洁过程进行说明。在该实施例中，光伏组件包括边框、组件本体、移动装置、清洁装置、控制器、采集装置、热成像装置以及检测装置。具体清洁过程如下：

在步骤S101中，控制器接收采集装置测量的组件本体参数值并对该参数值进行判断，若判断该参数值异常则初步判断组件本体表面存在遮挡物，接着执行步骤S102，否则继续对采集装置测量的参数值进行监测。

在步骤S102中，控制器触发热成像装置对组件本体的表面进行拍摄并接收热成像装置拍摄的第一图像，以及根据该第一图像确定组件本体表面是否存在遮挡物。若确定存在遮挡物则执行步骤S103，否则判断组件本体的异常并非由遮挡物引起，通知工作人员进行检查。

在步骤S103中，控制器在确定遮挡物存在以及其位置后触发检测装置发射光线并接收检测装置检测的第一反射光强度，以及根据该第一反射光强度确定组件表面遮挡物的具体类型。

在步骤S104中，若确定遮挡物是附着型遮挡物，控制器控制移动装置带动清洁装置移动至相应位置并控制喷头喷水并使用刷子进行刷洗；若确定遮挡物时非附着型遮挡物，控制器控制移动装置带动清洁装置移动至相应位置并控制喷头喷气以吹走该遮挡物。

上述步骤完成之后，控制器可以根据清洁后采集装置测量到的组件本体参数值判断是否清洁干净，也可以再次触发热成像装置以及检测装置检查是否清洁干净，若发现没有清洁干净，控制可以控制移动装置和清洁装置再次对遮挡物进行清洁直至将其清洁干净为止。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他部件、单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个部件、单元或装置也可以由一个部件、单元或装置通过软件或者硬件来实现。

本发明所提供的光伏组件包括边框、组件本体、移动装置、清洁装置以及控制器，其中，移动装置设置在所述组件本体上方，清洁装置设置在移动装置上。移动装置通过自身移动以带动清洁装置在所述组件本体表面上方移动。清洁装置包括喷头和刷子，该喷头用于针对于组件本体表面的附着型遮挡物喷水以及针对于组件本体表面的非附着型遮挡物喷气，该刷子用于在喷头喷水后对所述组件本体表面进行刷洗。控制器分别与移动装置和清洁装置连接，用于控制移动装置移动以及控制清洁装置工作。与现有技术相比，实施本发明所提供的光伏组件一方面可以随时通过控制器控制移动装置和清洁装置工作以对组件本体表面进行喷水刷洗或喷气清洁，从而确保光伏组件上的附着型遮挡物和非附着型遮挡物可以被及时清除，另一方面无需运维人员爬上屋顶作业，不但可以降低可人员成本还可以减少运维风险。

以上所揭露的仅为本发明的一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (15)

1.一种光伏组件，包括边框以及设置在该边框内的组件本体，其中，该光伏组件还包括：

移动装置、设置在移动装置上的清洁装置以及控制器；

所述移动装置设置在所述组件本体上方，通过自身移动以带动所述清洁装置在所述组件本体表面上方移动；

所述清洁装置包括喷头和刷子，该喷头用于针对于所述组件本体表面的附着型遮挡物喷水以及针对于所述组件本体表面的非附着型遮挡物喷气，该刷子用于在所述喷头喷水后对所述组件本体表面进行刷洗；

所述控制器，分别与所述移动装置和所述清洁装置连接，用于控制所述移动装置移动以及控制所述清洁装置工作。

2.根据权利要求1所述的光伏组件，其中：

所述喷头包括喷口、进水口、进气口、微型压缩机以及切换阀门，其中，所述进水口通过水管与水源连接；所述进气口与大气连通；所述切换阀门设置在所述喷口、所述进水口以及所述进气口之间，用于切换所述进水口和所述进气口与所述喷口连接；所述微型压缩机设置在所述喷口处，用于对从进水口进入的水加压以及对从进气口进入的大气进行加压；加压后的水以及大气从所述喷口处喷出。

3.根据权利要求1所述的光伏组件，其中：

所述移动装置包括第一移动机构和第二移动机构；

所述第一移动机构包括螺纹杆、传动单元以及第一驱动单元，其中，所述传动单元设置在所述边框相对两条边的内侧；所述螺纹杆通过两端设置在所述传动单元上使其位于所述两条边之间；所述第一驱动单元与所述传动单元连接，用于驱动所述传动单元工作以带动所述螺纹杆沿所述两条边所在方向移动；

所述第二移动机构包括螺纹圈以及第二驱动单元，其中，所述螺纹圈套设在所述螺纹杆上；所述第二驱动单元与所述螺纹圈连接，用于驱动所述螺纹圈旋转使其沿所述螺纹杆移动。

4.根据权利要求3所述的光伏组件，其中：

所述传动单元包括四个第一齿轮以及两条履带，其中两个所述第一齿轮设置在所述两条边中的一条边内侧的两端、另外两个所述第一齿轮设置在所述两条边中的另一条边内侧的两端，所述两条履带分别安装在位于所述两条边内侧的所述第一齿轮上；

所述螺纹杆设置在所述两条履带之间，其中，所述螺纹杆的两端分别设置有的第二齿轮，该第二齿轮分别与所述两条履带啮合；

所述第一驱动机构与所述第一齿轮连接，用于驱动所述第一齿轮转动以带动所述履带运动、进而通过带动所述第二齿轮转动以使所述螺纹杆沿所述两条边所在方向移动。

5.根据权利要求3所述的光伏组件，其中：

所述清洁装置还包括壳体，所述壳体套设在所述螺纹圈上，所述壳体与所述螺纹圈之间设置有滚珠，所述喷头和所述刷子设置在所述壳体上。

6.根据权利要求5所述的光伏组件，其中：

所述清洁装置还包括万向接头，所述喷头通过该万向接头设置在所述壳体上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光伏组件，其中：

所述光伏组件还包括检测装置，该检测装置与所述控制器连接，用于检测所述组件本体表面上方区域的第一反射光强度；

所述控制器，还用于控制所述检测装置工作并接收所述检测装置检测的第一反射光强度，还用于根据所述第一反射光强度确定所述组件表面遮挡物的类型，其中，所述控制器根据该类型控制所述移动装置移动以及控制所述清洁装置工作。

8.根据权利要求7所述的光伏组件，其中：

所述控制器包括预存储模块、控制模块以及类型确定模块；

所述预存储模块，用于预先存储所述光伏组件表面无遮挡物情况下所述检测装置检测的第二反射光强度；

所述控制模块，用于控制所述检测装置工作；

所述类型确定模块，用于接收所述检测装置检测的第一反射光强度并将其与所述第二反射光强度进行比较，以及根据比较结果确定所述遮挡物的类型，其中，所述控制模块根据所述类型控制所述移动装置移动以及控制所述清洁装置工作。

9.根据权利要求7所述的光伏组件，其中：

所述检测装置包括多个灰度传感器，该多个灰度传感器按照预定间隔分布在所述边框一条边的内侧且靠近所述光伏组件表面进行设置。

10.根据权利要求8所述的光伏组件，其中：

所述光伏组件还包括热成像装置，该热成像装置与所述控制器连接，用于对所述组件本体表面进行热成像拍摄；

所述控制器，还用于控制所述热成像装置工作并接收所述热成像装置拍摄的第一图像，还用于在根据所述第一图像确定所述组件本体上遮挡物的位置，其中，所述控制器根据该位置控制所述检测装置工作。

11.根据权利要求10所述的光伏组件，其中：

所述热成像装置包括两个红外成像仪，该两个红外成像仪分别设置在所述边框两条短边的中间位置上。

12.根据权利要求10所述的光伏组件，其中：

所述控制器还包括位置确定模块；

所述预存储模块，还用于预先存储所述光伏组件表面无遮挡物情况下所述热成像装置拍摄的第二图像；

所述控制模块，还用于控制所述热成像装置工作；

所述位置确定模块，用于接收所述热成像装置拍摄的第一图像并将其与所述第二图像进行比较，以及根据比较结果确定所述遮挡物的位置，其中，所述控制模块根据所述位置控制所述检测装置工作。

13.根据权利要求12所述的光伏组件，其中：

所述光伏组件还包括采集装置，该采集装置与所述控制器连接，用于测量所述组件本体的参数值，该参数值包括电压值和/或电流值；

所述控制器，还用于接收所述采集装置测量的参数值并对该参数值进行判断，其中，所述控制器根据所述判断结果控制所述热成像装置工作。

14.根据权利要求13所述的光伏组件，其中：

所述预存储模块，还用于预先存储所述光伏组件参数值的阈值；

所述控制模块，还用于控制所述采集装置工作；

所述控制器还包括判断模块，该判断模块用于接收所述采集装置测量的参数值并判断该参数值是否超出所述阈值，其中，所述控制模块根据所述判断结果控制所述热成像装置工作。

15.根据权利要求13所述的光伏组件，其中：

所述移动装置、所述清洁装置、所述控制器、所述采集装置、所述热成像装置以及所述检测装置分别与所述组件本体连接。

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