CN204597874U - 太阳能电池板灰尘度在线监测装置 - Google Patents

太阳能电池板灰尘度在线监测装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，包括呈45度设置于太阳能电池板旁边的底板，底板上设置有驱动机构；驱动机构的两侧对称设置有两个检测壳体，两个检测壳体的顶部均为玻璃盖板，玻璃盖板的厚度与太阳能电池板的玻璃厚度相同，两个检测壳体内部均设置有辐照仪，所述喷淋装置位于玻璃盖板的上方，玻璃盖板的上表面通过喷淋装置喷水以及玻璃刮摆动进行清洗；玻璃刮仅对其中一个检测壳体上的玻璃盖板进行清洗；底板上还设置有控制器。本实用新型的太阳能电池板灰尘度在线监测装置，解决了现有技术中存在的清洗装置清洗时刻不合理且会导致水量浪费的问题。

Description

太阳能电池板灰尘度在线监测装置
技术领域
本实用新型属于太阳能发电设备技术领域，涉及一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置。
背景技术
近年来，太阳能由于无污染、资源无尽、安装便利等优点越来越受到人们的重视，但太阳能电池板发电量容易受到灰尘等的影响而减小。灰尘遮蔽会减弱组件接收的太阳能辐照强度，同时会造成太阳辐照的不均匀性，这些将直接影响组件输出功率。所以在光伏电站的运行维护工作中，为了减少灰尘遮蔽带来的发电量损失，保证光伏电站的系统效率，提高电站发电量，减少经济损失，因此需要经常对太阳能电池板进行清洗。目前主要有人工清洗和机器清洗两种方式：
人工清洗能有效地防止因灰尘而带来的影响，但是因为清洗时刻的不确定性，会造成清洗频率过短或清洗不及时的现象。而全机器太阳能电池板清洁系统，虽然可以对太阳能电池板进行清洗，但是机器清洗不能将太阳能电池板全部清洗干净，容易造成死角，且将会产生机器安装成本、保养费用及机器用电量，而且此清洁系统采用的是定时清洗的方式，又会造成水量的浪费，因此清洗时刻十分关键。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，解决了现有技术中存在的清洗时刻不合理且会导致清洗成本增加 或发电量损失的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，包括呈45度设置于太阳能电池板旁边的底板，底板上设置有驱动机构；
驱动机构包括控制壳体，控制壳体的中心位置垂直连接有转轴，转轴上套有摇杆，摇杆依次与连杆和曲柄连接，曲柄与第一电机连接并由第一电机带动在水平面上摆动，转轴的顶端与摇臂垂直连接，摇臂和玻璃刮连接，且摇臂与玻璃刮部分重合，摇臂与玻璃刮连接处的底面设置有喷淋装置，喷淋装置通过水管与清洗水箱中的抽水泵连接；
驱动机构的两侧对称设置有两个检测壳体，两个检测壳体的顶部均为玻璃盖板，玻璃盖板的厚度与太阳能电池板的玻璃厚度相同，两个检测壳体内部均设置有辐照仪，所述喷淋装置位于玻璃盖板的上方，玻璃盖板的上表面通过喷淋装置喷水以及玻璃刮摆动进行清洗；
玻璃刮仅对其中一个检测壳体上的玻璃盖板进行清洗；底板上还设置有控制器。
本实用新型的特点还在于，
控制器设置于控制壳体内部，包括与微控制器同时连接的两个电压放大器、两个驱动芯片和提示灯，两个电压放大器分别与辐照仪连接，两个驱动芯片分别与第一电机和抽水泵中的第二电机连接。
微控制器还同时与水箱水位检测装置、报警灯和无线收发装置连接，以及通过485总线与监控室进行双向通信。
辐照仪通过螺钉固定于检测壳体的中央。
玻璃刮的长度大于玻璃盖板的宽度。
辐照仪均采用ADCON CMP-3型日照强度计。
微控制器的型号为MSP430G2553。
两个驱动芯片的型号均为L293D。
本实用新型的有益效果是通过模拟太阳能电池板表面积灰量，来对发电厂中所有的太阳能电池板表面灰尘度进行在线监测，进而通过微控制器发出清洗信号给用户，用户则可以对太阳能发电厂中的所有电池板进行清洗，从而解决了现有的清洗装置清洗不合理且会导致清洗成本增加或发电量损失的问题。
附图说明
图1是本实用新型一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置的结构示意图；
图2是本实用新型中控制器的结构示意图；
图3是本实用新型中发电量损失功率-透光率曲线图。
图中，1.底板，2.控制壳体，3.转轴，4.摇杆，5.连杆，6.曲柄，7.摇臂，8.玻璃刮，9.喷淋装置，10.检测壳体，11.玻璃盖板，12.辐照仪，13.第一电机，14.第二电机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，包括呈45度设置于太阳能电池板旁边的底板1，底板1上设置有驱动机构；驱动机构包括控制壳体2，控制壳体2的中心位置垂直连接有转轴3， 转轴3上套有摇杆4，摇杆4依次与连杆5和曲柄6连接，曲柄6与第一电机13并由第一电机13在水平面上摆动，转轴3的顶端与摇臂7垂直连接，摇臂7和玻璃刮8连接，且摇臂7与玻璃刮8部分重合，摇臂7与玻璃刮8连接处的底面设置有喷淋装置9，喷淋装置9通过水管与清洗水箱中的抽水泵连接；驱动机构的两侧对称设置有两个检测壳体10，两个检测壳体10的顶部均为玻璃盖板11，玻璃盖板11的厚度与太阳能电池板的玻璃厚度相同，两个检测壳体10内部均设置有辐照仪12，喷淋装置9位于玻璃盖板11的上方，玻璃盖板11的上表面通过喷淋装置9喷水以及玻璃刮8摆动进行清洗；玻璃刮8仅对其中一个检测壳体10上的玻璃盖板11进行清洗；底板1上还设置有控制器。控制器设置于控制壳体2内部，包括与微控制器同时连接的两个电压放大器、两个驱动芯片和提示灯，两个电压放大器分别与辐照仪12连接，两个驱动芯片分别与第一电机13和抽水泵中的第二电机14连接。微控制器还同时与水箱水位检测装置、报警灯和无线收发装置连接，以及通过485总线与监控室进行双向通信。辐照仪12通过螺钉固定于检测壳体10的中央。玻璃刮8的长度大于玻璃盖板11的宽度。辐照仪12均采用ADCON CMP-3型日照强度计。微控制器的型号为MSP430G2553。两个驱动芯片的型号均为L293D。
本实用新型一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置的工作原理是，微控制器在白天的12个小时内每隔一小时会分别发出驱动信号给两个驱动芯片分别驱动第一电机13和抽水泵中的第二电机14，由于第一电机13的旋转轴和曲柄13连接，当第一电机13的控制器接 收到驱动信号之后会驱动第一电机13开启，第一电机13的旋转轴为与底板1垂直，因此会带动曲柄6在水平面内摆动，曲柄6和连杆5、摇杆4依次连接，因此会带动摇杆4摆动，进而摇杆4会带动转轴3以控制壳体2的中心位置为圆形进行局部转动，转轴3再带动玻璃刮8在其中的一个玻璃盖板上表面摆动，同时抽水泵中的第二电机14的控制器接收到驱动信号之后会抽水给喷淋装置9，喷淋装置喷水给玻璃盖板11的上表面，随着玻璃刮8的摆动完成清洗；
在清洗工作完成之后，由于仅仅只是对其中一个玻璃盖板11的上表面进行清洗，而另外一个玻璃盖板的上表面就是实际的灰尘积累量，因此，可以通过两个玻璃盖板上表面的灰尘量之比得到灰尘度，具体是通过两个检测壳体10内部的辐照仪12分别对光照强度进行采集，并输出辐照强度，进而分别经过电压放大器放大之后送入微控制器当中，微控制器对接收到的两个辐照强度进行处理得到透光率，则污秽度＝1-透光率，微控制器进而根据如图3所示预存的发电量损失功率-透光率曲线得到发电量损失功率以及得到一天的总损失量，微控制器根据一天的总损失量得到损失成本，并计算清洗费用，最后将清洗费用与灰尘引起的损失成本进行比较，当清洗费用小于灰尘引起的损失成本时，则清洗提示灯亮，且微控制器发出清洗信号给上位机和用户手机，提示工作人员需要对太阳能发电厂所有的太阳能电池板进行人工清洗。
另外，当水箱中的水位高于标准水位时，则水箱水位检测装置与水箱保持接通状态，微控制器也会持续接收到来自水箱水位检测装置 的信号，当微控制器接收不到来自水箱水位检测装置的信号时，则表明水箱中水位低于标准水位，则会点亮报警灯，并发送水位过低信息提示工作人员需要对水箱进行加水。
另外，微控制器还会将数据发送给监控室，实时显示在监控室的上位机上，工作人员在监控室可以查看数据，并根据查看的数据得出雨刷的清洗频率，从而可依据不同环境设定雨刷的最佳清洗频率，最大程度的节约费用。
本实用新型能够有效地对灰尘度进行实时监控，获取最佳清洗时刻。并在需要清洗时发出清洗提示，从而确保了发电量，也有效地减少了工作人员不定时清洗的频率，减少了清洗费用的浪费。

Claims (8)

1.一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，其特征在于，包括呈45度设置于太阳能电池板旁边的底板(1)，所述底板(1)上设置有驱动机构；
所述驱动机构包括控制壳体(2)，所述控制壳体(2)的中心位置垂直连接有转轴(3)，所述转轴(3)上套有摇杆(4)，所述摇杆(4)依次与连杆(5)和曲柄(6)连接，所述曲柄(6)与第一电机(13)连接并由第一电机(13)带动在水平面上摆动，所述转轴(3)的顶端与摇臂(7)垂直连接，摇臂(7)和玻璃刮(8)连接，且摇臂(7)与玻璃刮(8)部分重合，所述摇臂(7)与玻璃刮(8)连接处的底面设置有喷淋装置(9)，所述喷淋装置(9)通过水管与清洗水箱中的抽水泵连接；
所述驱动机构的两侧对称设置有两个检测壳体(10)，所述两个检测壳体(10)的顶部均为玻璃盖板(11)，所述玻璃盖板(11)的厚度与太阳能电池板的玻璃厚度相同，所述两个检测壳体(10)内部均设置有辐照仪(12)，所述喷淋装置(9)位于玻璃盖板(11)的上方，玻璃盖板(11)的上表面通过喷淋装置(9)喷水以及玻璃刮(8)摆动进行清洗；
所述玻璃刮(8)仅对其中一个检测壳体(10)上的玻璃盖板(11)进行清洗；所述底板(1)上还设置有控制器。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，其特征在于，所述控制器设置于控制壳体(2)内部，包括与微 控制器同时连接的两个电压放大器、两个驱动芯片和提示灯，所述两个电压放大器分别与辐照仪(12)连接，所述两个驱动芯片分别与第一电机(13)和抽水泵中的第二电机(14)连接。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，其特征在于，所述微控制器还同时与水箱水位检测装置、报警灯和无线收发装置连接，以及通过485总线与监控室进行双向通信。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，其特征在于，所述辐照仪(12)通过螺钉固定于检测壳体(10)的中央。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，其特征在于，所述玻璃刮(8)的长度大于玻璃盖板(11)的宽度。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，其特征在于，所述辐照仪(12)均采用ADCON CMP-3型日照强度计。
7.根据权利要求2所述的一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，其特征在于，所述微控制器的型号为MSP430G2553。
8.根据权利要求2所述的一种太阳能电池板灰尘度在线监测装置，其特征在于，所述两个驱动芯片的型号均为L293D。
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