CN113432515B - 一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了光伏电池技术领域的一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备,包括底座、第一电机、光伏电池、第二电机、左液压缸、右液压缸、第三电机和第四电机,所述底座的表面固定连接有四组支撑座,所述支撑座的表面安装有安装架,所述安装架的表面固定连接有光伏电池,本装置可以对光伏电池的壳体表面横纵两个方向进行多次实时检测,并且检测结果不受光影等其他因素影响,同时在检测前可以对光伏电池的壳体表面附着的灰尘进行清理和降温,避免光伏电池长时间使用保持高温,导致多次重复检测结果精确性下降。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池技术领域,具体为一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备。
背景技术
太阳能光伏电池(简称光伏电池)用于把太阳的光能直接转化为电能。目前地面光伏系统大量使用的是以硅为基底的硅太阳能电池,可分为单晶硅、多晶硅、非晶硅太阳能电池。在能量转换效率和使用寿命等综合性能方面,单晶硅和多晶硅电池优于非晶硅电池。多晶硅比单晶硅转换效率低,但价格更便宜。
经检索,中国专利号CN202011096073.7,公开了一种基于图像处理和多维度感知的光伏电池板形变预测方法,该方法包括:步骤一,利用无人机拍摄光伏电池板图像,将采集到的光伏电池板图像送入关键点提取网络,得到光伏电池板的角点和栅线交点;步骤二,根据光伏电池板的角点和杨线交点,基于预设规则,得到N个榻格集合,根据栅格集合得到概格区域,为每个栅格区域标记序号并统计每个瓯格区域中像素点的个数。
上述装置解决的主要技术问题为通过图像处理和通用传感器数据即可实现光伏电池板形变的预测,解决了人为判断光伏电池板是否形变时判断结果不精确这一问题,且本发明形变检测速度快,省时省力。
但在实际操作中,光伏电池的壳体形变随着内部运行产生的温度进行实时变化,导致图像处理无法精确的识别出形变量数据,并且一般的图像处理设备在试验过程中可能收到光影效果的影响,造成试验数据不精确,同时光伏电池安装在外界,表面附着的灰尘也会影响检测结果,为此,我们提出一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备,包括底座、第一电机、光伏电池、第二电机、左液压缸、右液压缸、第三电机和第四电机,所述底座的表面固定连接有四组支撑座,所述支撑座的表面安装有安装架,所述安装架的表面固定连接有光伏电池;
所述底座的表面位于光伏电池的左侧固定连接有左后安装座和左前安装座,所述左后安装座和左前安装座之间安装有左丝杆,所述左丝杆的表面安装有左滑台,所述左滑台的表面固定连接有左液压缸,所述左液压缸的内部安装有左伸缩杆,所述左伸缩杆的表面固定连接有左安装台,所述左安装台的表面中心位置固定连接有检测柱,所述左安装台的表面固定连接有高度检测摄像头;
所述底座的表面位于光伏电池的右侧固定连接有右后安装座和右前安装座,所述右后安装座和右前安装座之间安装有右丝杆,所述右丝杆的表面安装有右滑台,所述右滑台的表面固定连接有右液压缸,所述右液压缸的内部安装有右伸缩杆,所述右伸缩杆的一端固定连接有右安装台,所述右安装台的表面固定连接有激光灯。
优选的,所述底座的表面位于四组支撑座的之间固定连接有第一电机,所述第一电机的内部安装有第一转动轴,所述第一转动轴的一端固定连接在安装架的底端表面上。
优选的,所述左后安装座和左前安装座之间位于左丝杆的一侧固定连接有左限位杆,所述左后安装座的表面固定连接有第二电机,所述第二电机的转动轴贯穿左后安装座转动连接左丝杆。
优选的,所述检测柱的表面设置有刻度尺,所述高度检测摄像头设置为向上倾斜四十五度正对检测柱。
优选的,所述左丝杆的一端固定连接有左皮带轮,所述左皮带轮的表面套有连接皮带,所述右丝杆的一端贯穿右前安装座固定连接有右皮带轮,所述连接皮带的一端套在右皮带轮的表面。
优选的,所述底座的表面位于左滑台的一侧固定连接有刻度条,所述左安装台的表面固定连接有位置检测摄像头,所述位置检测摄像头设置为向下倾斜四十五度正对刻度条。
优选的,所述左滑台的内部设置有一组螺纹孔洞和一组限位孔,所述左丝杆插设在左滑台部设置的螺纹孔洞内,所述左限位杆插设在右限位杆内部设置的限位孔内。
优选的,所述右滑台的内部设置有一组螺纹孔洞和一组限位孔,所述右丝杆插设在右滑台部设置的螺纹孔洞内,所述右限位杆插设在右滑台内部设置的限位孔内。
优选的,所述底座的表面固定连接有固定架,所述固定架的顶端表面固定连接有上后安装座和上前安装座,所述上后安装座和上前安装座安装于光伏电池的上方,所述上后安装座和上前安装座之间安装有上限位杆,所述上后安装座的表面固定连接有第三电机,所述第三电机的转动轴贯穿上后安装座转动连接有上丝杆,所述上丝杆的表面安装有上滑台,所述上滑台的表面固定连接有第四电机,所述第四电机的内部安装有第二转动轴,所述第二转动轴的一端贯穿上滑台固定连接有扇叶。
优选的,所述上滑台的内部设置有一组螺纹孔洞和一组限位孔,所述上丝杆插设在上滑台内部设置的螺纹孔洞内,所述上限位杆插设在上滑台内部设置的限位孔内。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本装置通过将光伏电池安装在安装架上,通过第二电机运行,驱动左滑台和右滑台分别在左丝杆和右丝杆上同步滑动,使得左滑台和右滑台上安装的左液压缸和右液压缸均沿着光伏电池的表面同向滑动,在滑动过程中通过激光灯开启运行射出激光,并将激光投射到检测柱表面,通过高度检测摄像头对激光投射的点进行记录,再通过检测柱表面的刻度可以识别此时光伏电池表面的形变量数据大小,并且位置检测摄像头可以正对刻度条记录此刻位置,从而对光伏电池表面某一点在某一刻时间的形变数据,并且当高度检测摄像头无法识别到激光灯射出的激光时,表示光伏电池壳体形变过大,遮挡住激光,通过左液压缸和右液压缸可以同步运行驱动激光灯和检测柱同步上升,直至高度检测摄像头再次识别到检测柱表面投射的激光点,再次对数据进行记录,并且记录数据需加上左液压缸和右液压缸上升的高度数据,通过多次运行可以检测,使得激光灯射出的激光点可以沿着光伏电池表面形成一条线状规矩,并通过高度检测摄像头实时记录,从而对光伏电池表面的形变进行检测记录,可以检测光伏电池表面温度和热量对壳体形变的影响;
2、本发明通过第一电机驱动第一转动轴连接着安装架正对,使得安装架上安装的光伏电池也进行转动,从而对光伏电池的横向和纵向俩个方向都可以进行检测,提高数据的精确性,并且不受光影效果的影响;
3、本发明通过第三电机运行驱动上滑台在上丝杆表面滑动,使得上滑台可以在光伏电池上方滑动,再通过第四电机驱动扇叶运行产生风力,可以将光伏电池表面附着的灰尘清理吹下,避免灰尘对激光灯射出的激光造成阻挡,从而造成检测结果有误,提高检测结果的精确性,并且扇叶运行可以产生风力加快光伏电池的散热,避免光伏电池长时间使用保持高温,导致多次重复检测结果精确性下降。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明结构俯视示意图;
图3为本发明结构前世示意图;
图4为本发明结构后视示意图;
图5为本发明结构侧视示意图;
图6为本发明部分结构斜视示意图;
图7为本发明部分结构放大示意图;
图8为本发明图3中A处结构放大示意图。
图中:1、底座;2、支撑座;3、第一电机;4、第一转动轴;5、安装架;6、光伏电池;7、左后安装座;8、左前安装座;9、左限位杆;10、第二电机;11、左丝杆;12、左滑台;13、左液压缸;14、左伸缩杆;15、左安装台;16、检测柱;17、高度检测摄像头;18、位置检测摄像头;19、左皮带轮;20、连接皮带;21、右后安装座;22、右前安装座;23、右限位杆;24、右丝杆;25、右皮带轮;26、右滑台;27、右液压缸;28、右伸缩杆;29、右安装台;30、激光灯;31、刻度条;32、固定架;33、上后安装座;34、上前安装座;35、上限位杆;36、第三电机;37、上丝杆;38、上滑台;39、第四电机;40、第二转动轴;41、扇叶。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-8,本发明提供一种技术方案:
一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备,包括底座1、第一电机3、光伏电池6、第二电机10、左液压缸13、右液压缸27、第三电机36和第四电机39,底座1的表面固定连接有四组支撑座2,支撑座2的表面安装有安装架5,安装架5的表面固定连接有光伏电池6,通过四组支撑座2对安装架5进行支撑,防止光伏电池6重量过大导致结构不稳定,造成表面晃动而导致检测结果有误;
底座1的表面位于光伏电池6的左侧固定连接有左后安装座7和左前安装座8,左后安装座7和左前安装座8之间安装有左丝杆11,左丝杆11的表面安装有左滑台12,左滑台12的表面固定连接有左液压缸13,左液压缸13的内部安装有左伸缩杆14,左伸缩杆14的表面固定连接有左安装台15,左安装台15的表面中心位置固定连接有检测柱16,左安装台15的表面固定连接有高度检测摄像头17,通过左滑台12在左丝杆11表面滑动,使得左滑台12表面安装的左液压缸13可以沿着光伏电池6表面进行平行滑动,同时左液压缸13可以驱动左伸缩杆14连接着左安装台15上下滑动改变高度,通过检测柱16接受到激光灯30射出的激光,并且高度检测摄像头17可以实时记录检测柱16表面的激光点位置;
底座1的表面位于光伏电池6的右侧固定连接有右后安装座21和右前安装座22,右后安装座21和右前安装座22之间安装有右丝杆24,右丝杆24的表面安装有右滑台26,右滑台26的表面固定连接有右液压缸27,右液压缸27的内部安装有右伸缩杆28,右伸缩杆28的一端固定连接有右安装台29,右安装台29的表面固定连接有激光灯30,通过右滑台26在右丝杆24上沿着光伏电池6表面滑动,使得右滑台26和左液压缸13可以保持平行滑动,并且右液压缸27可以驱动右伸缩杆28连接着右安装台29和左安装台15保持同步上下滑动,使得右安装台29上安装的激光灯30可以和检测柱16保持同一水平高度。
实施例二
在实施例一的基础上,本发明提供一种技术方案:
一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备,包括底座1、第一电机3、光伏电池6、第二电机10、左液压缸13、右液压缸27、第三电机36和第四电机39,底座1的表面位于四组支撑座2的之间固定连接有第一电机3,第一电机3的内部安装有第一转动轴4,第一转动轴4的一端固定连接在安装架5的底端表面上,通过第一电机3运行驱动第一转动轴4连接着安装架5转动,使得安装架5上安装的光伏电池6也可以转动,进一步使得光伏电池6的横纵两个方向都可以进行壳体形变检测,提高检测数据的多样性和精确性;
左后安装座7和左前安装座8之间位于左丝杆11的一侧固定连接有左限位杆9,左后安装座7的表面固定连接有第二电机10,第二电机10的转动轴贯穿左后安装座7转动连接左丝杆11,通过第二电机10驱动左丝杆11转动,使得左丝杆11在左滑台12内部设置的螺纹孔洞内转动,进一步使得左滑台12在左限位杆9的限制作用下可以在左丝杆11表面滑动;
检测柱16的表面设置有刻度尺,高度检测摄像头17设置为向上倾斜四十五度正对检测柱16,通过激光灯30运行射出激光,当激光不被光伏电池6表面的壳体阻挡时刚好可以投射到检测柱16表面,并且对应检测柱16表面的刻度尺某一刻度,再通过高度检测摄像头17对此时的刻度数据进行记录,通过左滑台12和右滑台26分别在左丝杆11和右丝杆24上沿着光伏电池6表面平行滑动,使得激光灯30射出的激光点可以沿着光伏电池6表面形成一条线状规矩,并通过高度检测摄像头17实时记录,从而对光伏电池6表面的形变进行检测记录;
左丝杆11的一端固定连接有左皮带轮19,左皮带轮19的表面套有连接皮带20,右丝杆24的一端贯穿右前安装座22固定连接有右皮带轮25,连接皮带20的一端套在右皮带轮25的表面,通过第二电机10驱动左丝杆11转动,左丝杆11连接着左皮带轮19带动连接皮带20转动,使得连接皮带20带动右皮带轮25连接着右丝杆24转动,进一步使得左丝杆11和右丝杆24同步转动,从而使左液压缸13和右滑台26分别在左丝杆11和右丝杆24表面同步滑动;
底座1的表面位于左滑台12的一侧固定连接有刻度条31,左安装台15的表面固定连接有位置检测摄像头18,位置检测摄像头18设置为向下倾斜四十五度正对刻度条31,通过高度检测摄像头17对检测柱16表面的激光点处刻度记录时,位置检测摄像头18可以同时对左滑台12处于刻度条31一侧的位置刻度进行记录,进一步使光伏电池6表面某处在某时的形变量数据被记录;
左滑台12的内部设置有一组螺纹孔洞和一组限位孔,左丝杆11插设在左滑台12部设置的螺纹孔洞内,左限位杆9插设在右限位杆23内部设置的限位孔内,通过左丝杆11在左滑台12内部设置的螺纹孔洞内转动,进一步使得左滑台12在左限位杆9的限制作用下可以在左丝杆11表面滑动;
右滑台26的内部设置有一组螺纹孔洞和一组限位孔,右丝杆24插设在右滑台26部设置的螺纹孔洞内,右限位杆23插设在右滑台26内部设置的限位孔内,通过右丝杆24在右滑台26内部设置的螺纹孔洞内转动,进一步使得右滑台26在右限位杆23的限制作用下可以在右丝杆24表面滑动;
底座1的表面固定连接有固定架32,固定架32的顶端表面固定连接有上后安装座33和上前安装座34,上后安装座33和上前安装座34安装于光伏电池6的上方,上后安装座33和上前安装座34之间安装有上限位杆35,上后安装座33的表面固定连接有第三电机36,第三电机36的转动轴贯穿上后安装座33转动连接有上丝杆37,上丝杆37的表面安装有上滑台38,上滑台38的表面固定连接有第四电机39,第四电机39的内部安装有第二转动轴40,第二转动轴40的一端贯穿上滑台38固定连接有扇叶41,通过第三电机36运行驱动上滑台38在上丝杆37表面滑动,使得上滑台38可以在光伏电池6上方滑动,再通过第四电机39驱动扇叶41运行产生风力,可以将光伏电池6表面附着的灰尘清理吹下,避免灰尘对激光灯30射出的激光造成阻挡,从而造成检测结果有误,提高检测结果的精确性,并且扇叶41运行可以产生风力加快光伏电池6的散热,避免光伏电池6长时间使用保持高温,导致多次重复检测结果精确性下降;
上滑台38的内部设置有一组螺纹孔洞和一组限位孔,上丝杆37插设在上滑台38内部设置的螺纹孔洞内,上限位杆35插设在上滑台38内部设置的限位孔内。
工作原理:根据附图1-8所示,本发明的工作流程如下:
第一步:通过激光灯30开启运行射出激光,并将激光投射到检测柱16表面,通过高度检测摄像头17对激光投射的点进行记录,再通过检测柱16表面的刻度可以识别此时光伏电池6表面的形变量数据大小,位置检测摄像头18可以同时对左滑台12处于刻度条31一侧的位置刻度进行记录,进一步使光伏电池6表面某处在某时的形变量数据被记录,从而对光伏电池6表面某一点在某一刻时间的形变数据,并且当高度检测摄像头17无法识别到激光灯30射出的激光时,表示光伏电池6壳体形变过大,遮挡住激光,通过左液压缸13和右液压缸27可以同步运行驱动激光灯30和检测柱16同步上升,直至高度检测摄像头17再次识别到检测柱16表面投射的激光点,再次对数据进行记录,并且记录数据需加上左液压缸13和右液压缸27上升的高度数据,通过多次运行可以检测,使得激光灯30射出的激光点可以沿着光伏电池6表面形成一条线状规矩,并通过高度检测摄像头17实时记录,从而对光伏电池6表面的形变进行检测记录,可以检测光伏电池表面温度和热量对壳体形变的影响;
第二步:并且开启第二电机10运行驱动左丝杆11转动,使得左丝杆11表面安装的左滑台12在左丝杆11表面沿着光伏电池6表面滑动,同时左丝杆11连接着左皮带轮19带动连接皮带20转动,使得连接皮带20带动右皮带轮25连接着右丝杆24转动,使得右丝杆24表面安装的右滑台26在右丝杆24表面沿着光伏电池6表面滑动,从而使左液压缸13和右滑台26分别在左丝杆11和右丝杆24表面同步滑动,进一步激光灯30和检测柱16可以沿着光伏电池6表面同步滑动检测记录;
第三步:通过第一电机3驱动第一转动轴4连接着安装架5正对,使得安装架5上安装的光伏电池6也进行转动,从而对光伏电池6的横向和纵向俩个方向都可以进行检测,提高数据的精确性,并且不受光影效果的影响;
第四步:通过第三电机36运行驱动上滑台38在上丝杆37表面滑动,使得上滑台38可以在光伏电池6上方滑动,再通过第四电机39驱动扇叶41运行产生风力,可以将光伏电池6表面附着的灰尘清理吹下,避免灰尘对激光灯30射出的激光造成阻挡,从而造成检测结果有误,提高检测结果的精确性,并且扇叶41运行可以产生风力加快光伏电池6的散热,避免光伏电池6长时间使用保持高温,导致多次重复检测结果精确性下降。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备,包括底座(1)、第一电机(3)、光伏电池(6)、第二电机(10)、左液压缸(13)、右液压缸(27)、第三电机(36)和第四电机(39),其特征在于:所述底座(1)的表面固定连接有四组支撑座(2),所述支撑座(2)的表面安装有安装架(5),所述安装架(5)的表面固定连接有光伏电池(6);
所述底座(1)的表面位于光伏电池(6)的左侧固定连接有左后安装座(7)和左前安装座(8),所述左后安装座(7)和左前安装座(8)之间安装有左丝杆(11),所述左丝杆(11)的表面安装有左滑台(12),所述左滑台(12)的表面固定连接有左液压缸(13),所述左液压缸(13)的内部安装有左伸缩杆(14),所述左伸缩杆(14)的表面固定连接有左安装台(15),所述左安装台(15)的表面中心位置固定连接有检测柱(16),所述左安装台(15)的表面固定连接有高度检测摄像头(17);
所述底座(1)的表面位于光伏电池(6)的右侧固定连接有右后安装座(21)和右前安装座(22),所述右后安装座(21)和右前安装座(22)之间安装有右丝杆(24),所述右丝杆(24)的表面安装有右滑台(26),所述右滑台(26)的表面固定连接有右液压缸(27),所述右液压缸(27)的内部安装有右伸缩杆(28),所述右伸缩杆(28)的一端固定连接有右安装台(29),所述右安装台(29)的表面固定连接有激光灯(30);
所述左后安装座(7)和左前安装座(8)之间位于左丝杆(11)的一侧固定连接有左限位杆(9),所述左后安装座(7)的表面固定连接有第二电机(10),所述第二电机(10)的转动轴贯穿左后安装座(7)转动连接左丝杆(11);
所述检测柱(16)的表面设置有刻度尺,所述高度检测摄像头(17)设置为向上倾斜四十五度正对检测柱(16);
所述左丝杆(11)的一端固定连接有左皮带轮(19),所述左皮带轮(19)的表面套有连接皮带(20),所述右丝杆(24)的一端贯穿右前安装座(22)固定连接有右皮带轮(25),所述连接皮带(20)的一端套在右皮带轮(25)的表面;
所述底座(1)的表面位于左滑台(12)的一侧固定连接有刻度条(31),所述左安装台(15)的表面固定连接有位置检测摄像头(18),所述位置检测摄像头(18)设置为向下倾斜四十五度正对刻度条(31);
所述左滑台(12)的内部设置有一组螺纹孔洞和一组限位孔,所述左丝杆(11)插设在左滑台(12)部设置的螺纹孔洞内,所述左限位杆(9)插设在右限位杆(23)内部设置的限位孔内;
所述右滑台(26)的内部设置有一组螺纹孔洞和一组限位孔,所述右丝杆(24)插设在右滑台(26)部设置的螺纹孔洞内,所述右限位杆(23)插设在右滑台(26)内部设置的限位孔内。
2.根据权利要求1所述的一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备,其特征在于:所述底座(1)的表面位于四组支撑座(2)的之间固定连接有第一电机(3),所述第一电机(3)的内部安装有第一转动轴(4),所述第一转动轴(4)的一端固定连接在安装架(5)的底端表面上。
3.根据权利要求1所述的一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备,其特征在于:所述底座(1)的表面固定连接有固定架(32),所述固定架(32)的顶端表面固定连接有上后安装座(33)和上前安装座(34),所述上后安装座(33)和上前安装座(34)安装于光伏电池(6)的上方,所述上后安装座(33)和上前安装座(34)之间安装有上限位杆(35),所述上后安装座(33)的表面固定连接有第三电机(36),所述第三电机(36)的转动轴贯穿上后安装座(33)转动连接有上丝杆(37),所述上丝杆(37)的表面安装有上滑台(38),所述上滑台(38)的表面固定连接有第四电机(39),所述第四电机(39)的内部安装有第二转动轴(40),所述第二转动轴(40)的一端贯穿上滑台(38)固定连接有扇叶(41)。
4.根据权利要求3所述的一种光伏电池表面温度和热量对壳体形变影响的监测设备,其特征在于:所述上滑台(38)的内部设置有一组螺纹孔洞和一组限位孔,所述上丝杆(37)插设在上滑台(38)内部设置的螺纹孔洞内,所述上限位杆(35)插设在上滑台(38)内部设置的限位孔内。
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