CN111466078A - 检测模块的不良安装状态的方法和阵列 - Google Patents

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饭屋谷和志
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Abstract

一种用于在聚光光伏设备中检测不良模块安装状态的方法包括:通过成像装置对阵列的表面进行拍摄;获得图像,在该图像中形成通过聚光透镜放大的包括电池及其附近的光接收部的虚像,并且虚像的像素集合形成整个光接收部的合成虚像,合成虚像被投影在多个模块上;并且基于合成虚像的形态检测不良模块安装状态。

Description

检测模块的不良安装状态的方法和阵列
技术领域
本发明涉及一种检测不良模块安装状态的方法和阵列。
本申请要求于2017年12月14日提交的日本专利申请No.2017-239388的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
聚光光伏设备具有作为最小单元的光学系统的基本配置,在该光学系统中,太阳光被聚光透镜收集并入射到用于发电的小型电池上。基本配置在壳体中布置成矩阵形状以形成模块,并且进一步,将大量模块布置为形成阵列(面板),从而获得一个聚光光伏设备。为了跟踪太阳,由支柱支撑安装有阵列的跟踪支架,以允许在方位角和仰角上进行双轴驱动(例如,参见专利文献1)。
引用列表
[专利文献]
专利文献1:日本专利公开No.2014-226025
发明内容
本公开包括以下发明。然而,本发明由权利要求书限定。
根据本发明的一个方面的用于检测不良模块安装状态的方法是一种用于在聚光光伏设备中检测不良模块安装状态的方法。该方法包括:通过成像装置拍摄阵列的表面;获得图像,在该图像中形成通过聚光透镜放大的包括电池及其附近的光接收部的虚像,并且虚像的像素集合形成整个光接收部的合成虚像,该合成虚像被投影在多个模块上;并且基于合成虚像的形态检测不良模块安装状态。
根据本发明的一个方面的阵列是通过将聚光光伏设备的多个模块排列在跟踪支架上而形成的阵列。每个模块具有用作其元件的基本配置。基本配置包括:聚光透镜;用于发电的电池,该电池设置在聚光透镜聚集太阳光的位置。设置在聚光透镜与电池之间的副透镜,该副透镜被配置为将由聚光透镜聚集的光引导至电池;以及设置在副透镜周围的保护板,该保护板被配置为反射光,该保护板至少在其上形成用作分隔的形态。
附图说明
图1是从其光接收表面侧观察的一个聚光光伏设备的示例的透视图,并且示出了处于完成状态的光伏设备。
图2是从其光接收表面侧观察的一个聚光光伏设备的示例的透视图,并且示出了处于组装状态的光伏设备。
图3是示出模块的配置的示例的透视图。
图4是示出光学系统的最小基本配置的截面图的示例。
图5示出了光接收部的平面图(上部)和截面图(下部)。
图6是示出对阵列进行拍摄的状态的示例的侧视图。
图7示出了如何从相机看到光接收部的副透镜和保护板的示例。
图8示出了在阵列的拍摄图像中将光接收部作为合成虚像投影的状态。
图9示出了在阵列的拍摄图像中将光接收部投影为非正常合成虚像的状态。
图10示出了另一示例,其中,在阵列的拍摄图像中,将副透镜和保护板的形状投影为放大的合成虚像。
图11是图10中的白色矩形的一部分的放大图,其中强调了特征部分中的对比度以便于识别。
图12是示出关于阵列的平坦度在进行调节前后比较发电电力的示例的图。
图13是示出以下情况的透视图:其中相机被安装在可以遥控或自动驾驶的小型无人飞行器(所谓的无人机)中;并且阵列被拍摄。
图14是光接收部的平面图,示出了保护板的另一示例。
图15是当使用带有分隔线的保护板时获得的合成虚像的一部分的放大图,其中强调了特征部分中的对比度以便于识别。
图16示出了类似于图8所示的合成虚像,以及从侧面观察时的水平轴和跟踪支架的示意图。
图17示出了相对于水平轴变形而弯曲的跟踪支架,以及此时的合成虚像。
图18示出了以夸张的方式表示的未对准的原因的示例。
具体实施方式
[本公开要解决的问题]
当假定阵列的表面为一个平面时,由于跟踪,一个平面理想情况下始终与太阳光的入射方向正交(入射角为0度)。此时,例如,形成阵列的200个模块各自被定位成使得太阳位于连接聚光透镜和电池的光轴的延长线上。因此,可以最有效地进行发电。
然而,实际上,由于各种原因,在太阳光的入射方向和模块的光轴之间引起未对准的情况。就阵列的整体而言,这种未对准的可能原因是驱动机构或控制中的问题,例如跟踪支架的驱动偏差,跟踪偏差等。
同时,就模块单元而言,可以想到跟踪支架的框架的挠曲,由于构造而导致的未对准,钢材的弯曲等。
图18示出了以夸张的方式表示的未对准的原因的示例。在图18中,当按照模块单元考虑安装状态时,关于相对于跟踪支架25处于理想安装状态的(d)的模块m4,太阳光的入射方向AS和模块m4的光轴Am4彼此对准。与此相反,关于(a),(b)和(c)的模块m1,m2和m3,光轴Am1,Am2,Am3分别相对于太阳光的入射方向AS未对准。即,(a),(b)和(c)分别处于“不良模块安装”的状态。
如果发现这样的不良模块安装,则可以进行适当的修理/调节。然而,通过凭借人的视觉观察来检查巨型的阵列,很难发现不良模块安装。
因此,本公开的目的是使得能够容易地检测不良模块安装。
[本公开的效果]
根据本公开,可以容易地检测不良模块安装。应当指出,不良模块安装包括单个模块的不良安装以及由于跟踪支架的变形而导致的整个阵列的不良安装。
[实施例的概述]
本公开的实施例的概述至少包括以下内容。
(1)这是用于检测聚光光伏设备中不良模块安装状态的方法。该方法包括:通过成像装置拍摄阵列的表面;获得图像,在该图像中形成通过聚光透镜放大的包括电池及其附近的光接收部的虚像,并且虚像的像素集合形成整个光接收部的合成虚像,合成虚像被投影在多个模块上;基于合成虚像的形态检测不良模块安装状态。
相对于上面的阵列,将阵列的整体都在平面内或者将模块的表面严格意义上不在平面内而是彼此平行的状态定义为平坦度得以保持的状态。如果跟踪支架上的模块安装状态正常并且保持平坦度,则投影在阵列图像中的光接收部的合成虚像将反映真实形状。然而,如果模块安装状态不良并且平坦度受损,则合成虚像指示诸如变得失去形状,变形等之类的现象,或者在彼此相邻的两个模块的边界处未对准。因此,可以基于合成虚像的形态来检测不良模块安装状态。如果检测到不良安装,则可以快速调节安装状态。因此,可以容易地发现过去难以发现的不良安装,并且可以调节安装状态,从而可以抑制发电电力的降低。
(2)在根据(1)的用于检测不良模块安装状态的方法中,例如,光接收部设置有:副透镜,其配置为获取由聚光透镜聚集的光;以及保护板,被配置成反射光,并且在合成虚像中至少反映保护板的形状。
在这种情况下,反射从副透镜偏离的光和散射光的保护板处于合成虚像中,并且提供相对于光反射较少并因此被视为暗的部分的对比度,从而保护板的形状容易被看到。
(3)在根据(2)的检测不良模块安装状态的方法中,保护板可以具有环形的形状。
在这种情况下,保护板的环形形状也反映在合成虚像中。即使未对准的方向是垂直,水平或倾斜方向中的任何一个,圆形也允许由于不良的平坦度导致的不连续的显现。另外,不仅外周,而且内周都可用于检测未对准。
(4)在根据(2)或(3)的用于检测不良模块安装状态的方法中,可以基于保护板的形状的变形来检测不良模块安装状态,该形状被反映在合成虚像中。
在这种情况下,例如,可以发现由于跟踪支架的变形导致的不良模块安装状态的发生。
(5)在根据(1)至(4)中的任一项的用于检测不良模块安装状态的方法中,例如,成像装置被安装在飞行器中。
在这种情况下,可以从任意位置和距离容易且快速地拍摄阵列的整个表面。另外,例如,如果使用诸如所谓的无人机之类的小型飞行器,则该飞行器可以在光伏发电期间执行拍摄,其中其背面朝向太阳。
(6)这是通过在跟踪支架上排列聚光光伏设备的多个模块而形成的阵列。每个模块具有用作其元件的基本配置。基本配置包括:聚光透镜;用于发电的电池,该电池设置在聚光透镜聚集太阳光的位置;设置在聚光透镜与电池之间的副透镜,该副透镜被配置为将由聚光透镜聚集的光引导至电池;以及设置在副透镜周围的保护板,该保护板被配置为反射光,该保护板至少在其上形成用作分隔的形态。
在如上配置的阵列中,出现图像,其中:形成了由聚光透镜放大的包括副透镜和基本配置的保护板的光接收部的虚像;并且虚像的像素集合形成整个光接收部的合成虚像,该合成虚像被投影在多个模块上。因此,如果通过成像装置从与阵列表面相反并远离阵列表面的位置拍摄阵列,则可以拍摄投影在阵列图像中的光接收部的合成虚像。如果跟踪支架上的模块安装状态正常并且保持平坦度,则光接收部的合成虚像反映真实形状。然而,如果模块安装状态不良并且平坦度受损,则合成虚像变得失去形状,或者至少分隔的位置在彼此相邻的两个模块的边界处未对准。因此,可以基于合成虚像检测到不良模块安装状态。如果检测到不良安装,则可以快速调节安装状态。因此,可以容易地找到过去难以发现的不良安装,并且可以调节安装状态,从而可以抑制发电电力的降低。
[实施例的细节]
在下文中,将参考附图描述本公开的实施例。
<<光伏设备>>
图1和图2均为从其光接收表面侧观察的一个聚光光伏设备的示例的透视图。图1示出了处于完成状态的光伏设备100。图2示出了处于组装状态的光伏设备100。图2的右半部分示出了看到跟踪支架25的框架的状态,图2的左半部分示出了模块1M被安装的状态。实际上,当将模块1M安装到跟踪支架25上时,是在将跟踪支架25放置在地面上的状态下进行安装。
在图1中,光伏设备100包括:阵列(整个光伏面板)1,其形状在上侧连续并且在下侧被分成左右部分;以及用于其的支撑装置2。阵列1是通过将模块1M排列在跟踪支架25(图2)上,其中跟踪支架25在后侧上而形成的。在图1所示的示例中,如图1所示,阵列1形成为包括总共200个模块1M,即,形成左右翼的(96(=12×8)×2)个模块和形成在中央的连接部的8个模块1M的组件。
支撑装置2包括支柱21,基座22,双轴驱动部分23和用作驱动轴的水平轴24(图2)。支柱21的下端固定至基座22,并且支柱21的上端设置有双轴驱动部分23。
在图1中,基座22牢固地埋入地下,使得只能看到基座22的上表面。在将基座22埋入地下的状态下,支柱21垂直延伸,水平轴24(图2)水平延伸。双轴驱动部分23能够使水平轴24在方位角(围绕作为中心轴的支柱21的角)和仰角(围绕作为中心轴的水平轴24的角)的两个方向上旋转。在图2中,用于加强跟踪支架25的加强构件25a安装在水平轴24上。此外,在水平方向上延伸的多个轨道25b安装在加强构件25a上。因此,如果水平轴24在方位角或仰角方向上旋转,阵列1也在该方向上旋转。
图1和图2示出了通过单个支柱21支撑阵列1的支撑装置2。然而,支撑装置2的配置不限于此。即,可以采用能够支撑阵列1以使其能够在两个轴(方位角,仰角)上移动的任何支撑装置。
<<模块的配置示例>>
图3是示出模块1M的配置的示例的透视图。在图3中,就外观上的物理形态而言,模块1M包括:例如,金属制成的并且具有矩形的平底容器形状的壳体11;以及像罩一样安装在壳体11上的聚光部12。例如,聚光部12通过在单个透明玻璃板12a的背面附接树脂聚光透镜12f而形成。例如,所示的正方形(10×14)区块中的每一个都是用作聚光透镜12f,并且可以使太阳光会聚在焦点处的菲涅耳透镜。
柔性印刷电路13放置在壳体11的底面11b上。每个容纳电池(发电元件)的电池封装14安装在柔性印刷电路13上的预定位置处。在图3中,用双点划线表示的“○”所包围的部分是光接收部R的放大图。在光接收部R中,在电池封装14上设置有副透镜15,在副透镜的周围设置有保护板16。例如,副透镜15是球透镜。例如,保护板16是环状的金属体,可以使用市售的垫圈。当会聚的太阳光偏离副透镜15时,保护板16防止会聚的光对电池的周围造成热损伤。即使当所有会聚光都入射到副透镜15时,保护板16也接收在壳体11中的散射光并且反射该散射光。
设置光接收部R,以便以相同的数目和相同的间隔分别对应于聚光透镜12f。在光接收部R与聚光部12之间设有遮蔽板17。在遮蔽板17中,在与各个聚光透镜12f对应的位置处,形成具有与一个聚光透镜12f的外形相似的形状的正方形的开口17a。由聚光透镜12f会聚的光穿过开口17a。当太阳光的入射方向大大偏离光接收部R的光轴时,将聚集到偏离位置的光入射到遮蔽板17。
图4是示出光学系统的最小基本配置的截面图的示例。在图4中,当太阳光的入射方向垂直于聚光部12的聚光透镜12f并且入射方向与光轴Ax彼此平行时,由聚光透镜12f会聚的光穿过遮蔽板17的开口17a并入射到副透镜15上。副透镜15将入射光引导到电池18。电池18被保持在电池封装14中。保护板16被安装成放置在电池封装14的上端上。在副透镜15与电池18之间封入有透光性树脂19。
图5示出了光接收部R的平面图(上部)和截面图(下部)。保护板16的外径A(例如15mm)略小于开口17a的内部尺寸(18mm)。保护板16的内径B大致等于副透镜15的外径(例如5mm)。在平面图中,在开口17a中可以看到保护板16和副透镜15。
<<捕获阵列的图像>>
图6是示出拍摄阵列1的状态的示例的侧视图。如图6所示,通过使用相机30(成像装置)从正面拍摄阵列1。在图6中,相机30被描绘为似乎相机30在阵列1附近,但是实际上,是由高精度相机在远离阵列1的表面进行拍摄。相机30以使得相机30的光轴Ac垂直于阵列1的方式对阵列1进行拍摄。在向上,向下,向右和向左移动时,相机30拍摄整个阵列1。执行拍摄时,阵列1与相机30之间的距离可以不一定是恒定的,并且进行拍摄以扫描整个阵列就足够了。
图7示出了如何从相机30看到光接收部R的副透镜15和保护板16的示例。在相机30的视野中,许多光接收部R围绕在光轴Ac上的光接收部R被投影。从相机30侧观察时,副透镜15和保护板16被视为通过“放大镜”,即聚光透镜12f放大的虚像。相机30的光轴Ac上的光接收部R被看作是虚像V0,针对该虚像V0放大了副透镜15的中心。由于从副透镜15的表面反射的光很少,因此虚像V0被看到是暗的。即使不精确地位于光轴Ac上,其附近的光接收部R也被视为暗虚像。
当从相机30观看时,相对于光轴Ac稍微向右的光接收部R不是从对应的聚光透镜12f的中心而是稍微地从左侧被观看,并且因此被视为例如虚像V1,并且看到了副透镜15和保护板16之间的边界。保护板16反射散射的光,因此看起来比副透镜15明亮,并且因此边界处的光的对比度清晰。从对应的聚光透镜12f的左端观看相对于光轴Ac更向右的光接收部R,并且因此,例如,被作为虚像V2,以及可以看到保护板16与其外围之间的边界(即,保护板16的外部轮廓)。周围的光反射小于在保护板16处的反射,因此,边界处的光的对比度清晰。
当从相机30观看时,相对于光轴Ac稍微向左的光接收部R不是从对应的聚光透镜12f的中心而是稍微地从右侧被观看,因此被视为例如虚像V3,并且看到了副透镜15和保护板16之间的边界。从对应的聚光透镜12f的右端观看相对于光轴Ac更靠左的光接收部R,并且因此,例如被视为虚像V4,并且可以看到保护板16的外部轮廓。
类似地,当从相机30观看时,相对于光轴Ac稍微位于上侧的光接收部R不是从相应的聚光透镜12f的中心而是稍微地从下侧被观看,因此被视为例如虚像V5,并且看到副透镜15与保护板16之间的边界。从对应的聚光透镜12f的下端观看相对于光轴Ac更靠上侧的光接收部R,因此,被视为例如虚像V6,并且可以看到保护板16和的外部轮廓。
当从相机30观看时,相对于光轴Ac稍微向下的光接收部R不是从对应的聚光透镜12f的中心观看而是从上侧稍微被观看,因此被视为例如虚像V7,可以看到副透镜15和保护板16之间的边界。从对应的聚光透镜12f的上端观看相对于光轴Ac更靠下侧的光接收部R,并且因此,例如被视为虚像V8,并且可以看到保护板16和的外部轮廓。
此外,当从相机30观看时,相对于光轴Ac位于斜右上方,斜右下方,斜左下方和斜左上方的光接收部R类似地分别被视为虚像V9,V10,V11和V12。
如上所述,如果由相机30从与阵列1的表面相反并远离阵列1的表面的位置拍摄阵列1,则可以获得图像,在其中:形成通过聚光透镜12f放大的光接收部R的虚像;以及虚像的像素集合形成整个光接收部R的合成虚像,该合成虚像被投影在多个模块1M上。基于该合成虚像的形态,可以检测模块1M相对于跟踪支架25的不良安装状态。
在上述阵列1中,如果模块1M在跟踪支架25上的安装状态是正常的,并且保持平坦度,则投影在阵列1的图像中的光接收部R的合成虚像会反映真实的形状。然而,如果模块1M的安装状态不良并且平坦度受损,则合成虚像在彼此相邻的两个模块的边界处变得变形或未对准。因此,可以基于合成虚像的形态来检测不良模块安装状态。如果检测到不良安装,则可以快速调节安装状态。因此,可以容易地找到过去难以发现的不良安装,并且可以调节安装状态,从而可以抑制发电电力的降低。
光接收部R具有:获取由聚光透镜12f聚集的光的副透镜15,以及反射光的保护板16。至少保护板16的形状被反映在合成虚像中。在这种情况下,反射从副透镜15偏离的光和散射光的保护板16在合成虚像中,并且提供相对于光反射较少并因此被视为暗的部分的对比度,从而容易看到保护板16的形状。
另外,由于保护板16具有环形的形状,因此保护板16的环形形状也反映在合成虚像中。即使模块之间的未对准方向是垂直,水平或倾斜方向中的任何一个,圆形也允许由于不良的平坦度导致的不连续的显现。另外,不仅保护板16的外周,而且保护板16的内周都可用于检测未对准。
<<示例>>
图8是表示在阵列1的拍摄图像中将光接收部R投影为正常合成虚像的状态的图的示例。如图8中的两个同心圆所示,形成光接收部R的副透镜15和保护板16的形状表现为放大的合成虚像。如果可以拍摄此类图像,则可以精确地安装合成虚像范围内的模块。
同时,图9示出了在阵列1的拍摄图像中将光接收部R投影为非正常合成虚像的状态。与图8相比较,很明显,副透镜15在合成虚像中的部分是变形的,并且被投影为好像在上下方向上分开。当获得这种图像时,两个圆圈中的多个模块的安装状态为不良。在这种情况下,当调节两个圆圈中的多个模块的不良安装并且获得如图8所示的合成虚像时,调节完成。对于每个模块,在向上,向下,向右和向左的安装方向上都有少量的回旋余地,因此可以在该范围内进行调节。至于高度,例如,可以通过插入高度调节垫片(薄板调节构件)或通过改变调节垫片的数量来进行调节。
图10示出了另一示例,其中,副透镜15和保护板16的形状被投影为阵列1的拍摄图像中的放大的合成虚像。作为合成虚像,图10的下部所示的形状可以被看到投影在图像中。
图11是图10中的白色矩形部分的放大图,其中强调了特征部分的对比度以便于识别。在图11的白色部分中,保护板16被投影为虚像。相对于深色部分的边界是保护板16的轮廓。在四个投影的模块1M1、1M2、1M3和1M4中,保护板16的轮廓显然在模块1M3和1M4之间未对准。因此,模块1M3和1M4中的至少一个被不良地安装。
图11中的未对准量Δx基本上对应于三个聚光透镜12f。每个聚光透镜12f的尺寸例如是57mm×57mm。因此,未对准量Δx为约17cm。当将阵列1和相机30之间的距离定义为L,并且从相机30观察到的模块1M3和模块1M4之间的表面的角未对准量定义为Δθ时,获得
Δx=L·sin(Δθ)≈L(Δθ)
基于该公式,还可以估计角的未对准量。
当发现这种不良模块安装状态时,操作者至少主要针对左右方向/高度对模块1M3和1M4进行调节,以使未对准量Δx变为0。当通过调节获得如图8中所示的合成虚像时,调节完成。
图12是示出关于阵列1的平坦度在进行上述调节前后比较发电电力的示例的图。在进行如上部的图所示的调节之前,根据时间的不同,发电电力看起来是不均匀的。在进行如下部的图所示的调节之后,由于改善了平坦度,因此在整天中相对均匀地进行发电,并且一天中的发电电力增加。
<<成像装置的具体示例>>
为了拍摄阵列1,例如,可以想到有人使用杆状支撑物来举起并操作相机30以进行拍摄,或者拿着相机30的人登上高空作业车的吊篮并进行拍摄。但是,定期进行这样的工作会导致较大的工作负担。
图13是示出以下情况的透视图:其中相机30被安装在可以遥控或自动驾驶的小型无人飞行器40(所谓的无人机)中;并拍摄阵列1。如果以这种方式进行拍摄,则工作负担小。无人飞行器40可以从任意位置和距离容易且快速地拍摄阵列1的整个表面。另外,无人飞行器可以在光伏发电期间进行拍摄,其中其背面朝向太阳。从理论上讲,可以使用大型有人驾驶的飞行器(例如,直升机),但是需要避免飞行器的大阴影投射在阵列1上。
<<成像装置与阵列之间的距离>>
如图8所示的合成虚像随着相机30和阵列1之间的距离的减小,变得较小(然而,相机30需要远离阵列1),相反,随着距离的增加,合成虚像变得较大。作为选择距离的指导,当假设成像装置处于从一个模块1M的水平方向上的宽度中心在垂直方向上时,模块接受角θ为0.5度(角的宽度:1度)。当将相对于模块1M的宽度X的距离定义为L时,近似为L=X/sinθ≈X/θ。当宽度X为0.6m时,距离L为35m。与8个模块的宽度相对应的用于观看合成虚像的距离L为35m×8=285m。允许合成虚像在整个阵列1上扩展的距离L为700m,其为20倍。
<<合成虚像的另一个示例>>
图16示出了类似于图8所示的合成虚像,以及在此时从侧面观察的水平轴24及跟踪支架25的示意图。如果跟踪支架25处于正常状态而没有任何挠曲或变形,则图16中所示的双圆圈将出现在合成虚像中。
接下来,图17示出了相对于水平轴24变形而弯曲的跟踪支架25,以及此时的合成虚像。如图17所示,在外侧上应为圆形的形状是椭圆形的。图17是跟踪支架25的变形的示例。然而,诸如跟踪支架25的扭曲变形,水平轴24的弯曲等的各种类型的变形表现为合成虚像的异常形状。由于这种异常形状,可以发现跟踪支架25或水平轴24的变形。
<<保护板的另一个示例>>
图14是光接收部R的平面图,示出了保护板16的另一示例。作为保护板16,例如可以使用垫圈。例如,如果在其表面上形成例如以同心圆的形式提供清晰对比度的分隔线C1,C2和C3(用作分隔的形态),则分隔线会被反映在合成虚像上,并且容易发现不良安装。另外,可以基于分隔线容易地估计未对准量。例如,分隔线C1,C2和C3可以容易地通过涂装来提供。
图15是当使用带有分隔线的保护板16时获得的合成虚像的一部分的放大图,其中强调了特征部分中的对比度以便于识别。在图15的白色部分中,保护板16被投影为合成虚像。分隔线也投影在合成虚像中。相对于外侧上的暗部的边界是保护板16的轮廓。在四个投影模块1M1、1M2、1M3和1M4中,模块1M2和1M4相对于模块1M1和1M3显然未对准。因此,模块1M1、1M3和模块1M2、1M4中的至少一个被不良地安装。另外,还可以基于分隔线的未对准来估计未对准量和未对准角。
<<其他>>
此外,可以通过安装在同步卫星中的超高精度成像装置来执行阵列1的拍摄。
<<附加说明>>
在以上实施例中,已经描述了使用聚光透镜的“聚光型”光伏设备。然而,用于检测不良模块安装状态的类似方法和类似的阵列也可以应用于“反射型”光伏设备,在该光伏设备中,太阳光被凹面镜反射,并且聚集的光被引导至电池。这是因为凹面镜也可以像菲涅耳透镜那样具有投射的虚像。
当词语“聚光体”被用作聚光透镜和凹面镜之间的通用概念时,以下表达是可能的。这种检测不良模块安装状态的方法是:
一种用于检测光伏设备中不良模块安装状态的方法,该方法包括:
通过成像装置拍摄阵列的表面;
获得图像,其中,
形成包括电池及其附近的光接收部的经由聚光体放大的虚像,以及
虚像的像素集合形成整个光接收部的合成虚像,该合成虚像被投影在多个模块上;以及
基于合成虚像的形态检测不良模块安装状态。
该阵列是通过在跟踪支架上排列光伏设备的多个模块而形成的阵列,
每个模块具有用作其元件的基本配置,该基本配置包括:
聚光体;
用于发电的电池,该电池设置在聚光体将太阳光聚集的位置。
设置在聚光体与电池之间的副透镜,该副透镜被配置为将被聚光体聚集的光引导至电池;以及
设置在副透镜周围的保护板,该保护板被配置为反射光,该保护板至少在其上形成用作分隔的形态。
<<补充说明>>
上述实施例在所有方面仅是示例性的,并且不应被理解为是限制性的。本公开的范围由权利要求的范围限定,并且意图包括等同于权利要求的范围的含义以及该范围内的所有修改。
参考标记列表
1 阵列
1M 模块
1M1、1M2、1M3、1M4 模块
2 支撑装置
11 壳体
11b 底面
12 聚光部
12a 玻璃板
12f 聚光透镜
13 柔性印刷电路
14 电池封装
15 副透镜
16 保护板
17 遮蔽板
17a 开口
18 电池
19 树脂
21 支柱
22 基座
23 双轴驱动部分
24 水平轴
25 跟踪支架
25a 加强构件
25b 导轨
30 相机
40 无人飞行器
100 光伏设备
Ac,Ax,Am1,Am2,Am3,Am4 光轴
As 入射方向
C1,C2,C3 分隔线
m1,m2,m3,m4 模块
R 光接收部

Claims (8)

1.一种用于在聚光光伏设备中检测不良模块安装状态的方法,所述方法包括:
通过成像装置拍摄阵列的表面;
获得图像,其中
形成通过聚光透镜放大的包括电池及其附近的光接收部的虚像,以及
所述虚像的像素的集合形成整个所述光接收部的合成虚像,所述合成虚像被投影在多个模块上;以及
基于所述合成虚像的形态检测不良模块安装状态。
2.根据权利要求1所述的检测所述不良模块安装状态的方法,其中
所述光接收部被设置有:副透镜,所述副透镜被配置为获取由所述聚光透镜聚集的光;以及保护板,所述保护板被配置为反射光,以及
在所述合成虚像中反映至少所述保护板的形状。
3.根据权利要求2所述的检测所述不良模块安装状态的方法,其中
所述保护板具有环形的形状。
4.根据权利要求2或3所述的检测所述不良模块安装状态的方法,其中
基于所述保护板的所述形状的变形来检测不良模块安装状态,所述形状被反映在所述合成虚像中。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的检测所述不良模块安装状态的方法,其中
所述成像装置被安装在飞行器中。
6.一种通过将聚光光伏设备的多个模块排列在跟踪支架上而形成的阵列,
每个模块具有用作其元件的基本配置,所述基本配置包括:
聚光透镜;
电池,所述电池用于发电,所述电池被设置在由所述聚光透镜聚集太阳光的位置处;
副透镜,所述副透镜被设置在所述聚光透镜与所述电池之间,所述副透镜被配置为将由所述聚光透镜聚集的光引导至所述电池;以及
保护板,所述保护板被设置在所述副透镜周围,所述保护板被配置为反射光,所述保护板具有在其上形成的至少用作分隔的形态。
7.一种用于在光伏设备中检测不良模块安装状态的方法,所述方法包括:
通过成像装置拍摄阵列的表面;
获得图像,其中
形成经由聚光体放大的包括电池及其附近的光接收部的虚像,以及
所述虚像的像素的集合形成整个所述光接收部的合成虚像,所述合成虚像被投影在多个模块上;以及
基于所述合成虚像的形态检测不良模块安装状态。
8.一种通过将光伏设备的多个模块排列在跟踪支架上而形成的阵列,
每个模块具有用作其元件的基本配置,所述基本配置包括:
聚光体;
电池,所述电池用于发电,所述电池被设置在由所述聚光体聚集太阳光的位置处;
副透镜,所述副透镜被设置在所述聚光体与所述电池之间,所述副透镜被配置为将由所述聚光体聚集的光引导至所述电池,以及
保护板,所述保护板被设置在所述副透镜周围,所述保护板被配置为反射光,所述保护板具有在其上形成的至少用作分隔的形态。
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