CN206759385U - 一种光伏组件自动化雪除霜装置 - Google Patents

Abstract

一种光伏组件自动化雪除霜装置，包括温度传感器、光电传感器、发热膜、偏心电机、单片机、温度控制器I、温度控制器II、电压比较器、发热膜驱动电源、继电器I、继电器II、继电器III和继电器IV，温度传感器和光电传感器设置在光伏板正面，发热膜通过导热硅胶贴在光伏板背面，光伏板安装在外框上，外框背部设有多个固定杆，外框通过固定杆固定在支架上的横杆上，偏心电机安装在横杆背面，单片机、温度控制器I、温度控制器II、电压比较器、发热膜驱动电源、继电器I、继电器II、继电器III和继电器IV均设置在支架上的盒体内。探测光伏板表面温度和覆盖物情况触发加热开关，加热到2～3℃时，电机对横架进行振动，可将积雪或霜层抖落，实现化雪除霜。

Description

一种光伏组件自动化雪除霜装置

技术领域

本实用新型涉及光伏组件，尤其与一种光伏组件自动化雪除霜装置的结构有关。

背景技术

光伏发电技术作为一种可再生新能源近年来被广泛认可和应用。作为光伏技术的核心，光伏板的效率决定了能量的转换效率。随着其应用领域的不断拓宽，行业技术的不断成熟，以及某些下游行业的特殊需求，使得光伏板已经能够被应用在偏远地区，甚至条件恶劣的环境中，可为离网供电和无人值守提供极大的便利。然而在南方地区的，海拔较高的应用场所，或者是北方大部分季节，不可避免的存在光伏板会被雪、霜覆盖表面的情况，从而会影响光伏组件的工作效率，而这些应用场所，之所以会选择光伏新能源，也是为了实现无人值守，因此，在有雪和霜的时段，整个系统的发电量极大降低，有些时候会影响到其用电设备的工作情况。若要专门派人前往进行处理，一方面存在极大的时间和人力成本，而且对于处理人员来说，在行程和处理中，由于是偏远地区或者高海拔或者其他恶劣条件，存在一定的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供一种光伏组件自动化雪除霜装置，以解决上述现有技术不足，通过探测光伏板表面温度和覆盖物情况触发发热膜加热开关，当加热到2～3℃时，开启偏心电机对横架进行振动，可将积雪或霜层抖落，实现快速有效化雪除霜，尤其适合用于容易产生积雪或霜层地区的无人值守场所。

为了实现本实用新型的目的，拟采用以下技术：

一种光伏组件自动化雪除霜装置，其特征在于，包括温度传感器、光电传感器、发热膜、偏心电机、单片机、温度控制器I、温度控制器II、电压比较器、发热膜驱动电源、继电器I、继电器II、继电器III和继电器IV，温度传感器和光电传感器设置在光伏板正面，发热膜通过导热硅胶贴在光伏板背面，光伏板安装在外框上，外框背部设有多个固定杆，外框通过固定杆固定在支架上的横杆上，偏心电机安装在横杆背面，单片机、温度控制器I、温度控制器II、电压比较器、发热膜驱动电源、继电器I、继电器II、继电器III和继电器IV均设置在支架上的盒体内，温度传感器连接温度控制器I和温度控制器II，温度控制器I连接继电器I，温度控制器II连接继电器III和单片机，单片机连接继电器IV，光电传感器连接电压比较器，电压比较器连接继电器II，偏心电机、继电器III、继电器IV依次连接，发热膜、继电器II、继电器I、继电器IV依次连接，继电器IV连接电源输入端。具体的，所述发热膜驱动电源用于转换电流电压为发热膜的供电

进一步，所述光电传感器采用反射型光电传感器。

进一步，所述支架上的横杆有两根，一高一低，光伏板固定后呈倾斜状，为了更好的获得阳光直射效果，提高转换效率。

本实用新型的有益效果是：

通过探测光伏板表面温度和覆盖物情况，同时出现低温和有覆盖物时，触发发热膜加热开关，当加热到2～3℃时，开启偏心电机对横架进行振动，可将积雪或霜层抖落，实现快速有效化雪除霜；当偏西电机持续运转较长时间而没有解决问题的时候，还有保护机制，可以切断装置供电，避免超载运行，尤其适合用于容易产生积雪或霜层地区的无人值守场所。

附图说明

图1示出了本实用新型整体结构示意图一。

图2示出了本实用新型整体结构示意图二。

图3示出了本实用新型的电气结构图。

具体实施方式

如图1～3所示，具体说明本方案的实施方式。

现有的常规光伏组件，其结构是，光伏板1安装在外框11上，外框11背部设有多个固定杆12，外框11通过固定杆12固定在支架7上的横杆5上。支架7上的横杆5有两根，一高一低，光伏板1固定后呈倾斜状，为了更好的获得阳光直射效果，提高转换效率。

本实用新型所述的光伏组件自动化雪除霜装置，按照在光伏组件上，包括温度传感器2、光电传感器3、发热膜4、偏心电机6、单片机、温度控制器I、温度控制器II、电压比较器、发热膜驱动电源、继电器I、继电器II、继电器III和继电器IV，其中，光电传感器3采用反射型光电传感器，设在光伏板1正面，可以利用反射光判断表面是否有覆盖，并反馈出电压信号；温度传感器2设置在光伏板1正面，用于采集表面温度数据；发热膜4通过导热硅胶贴在光伏板1背面，发热膜4通电发热可提高光伏板1的温度；偏心电机6安装在横杆5背面，通电开启时可产生振动；单片机、温度控制器I、温度控制器II、电压比较器、发热膜驱动电源、继电器I、继电器II、继电器III和继电器IV均设置在支架7上的盒体8内，发热膜驱动电源用于转换电流电压为发热膜4的供电。具体电气连接关系：温度传感器2连接温度控制器I和温度控制器II，温度控制器I连接继电器I，温度控制器II连接继电器III和单片机，单片机连接继电器IV，光电传感器3连接电压比较器，电压比较器连接继电器II，偏心电机6、继电器III、继电器IV依次连接，发热膜4、继电器II、继电器I、继电器IV依次连接，继电器IV连接电源输入端。本装置可由市电供电，或者由光伏发电逆变后供电。

具体工作方式说明：

若是出现下雪和霜冻天气，温度传感器2在检测到光伏板1表面的温度，并反馈给温度控制器I和温度控制器II，在温度低于-5℃时，温度控制器I向继电器I发出控制信号，使继电器I导通；同时，光电传感器3利用反射光检测光伏板1表面覆盖情况，若无覆盖，输出低电平，若有覆盖输出高电平，电压比较器根据电平型号向继电器II发出控制信号，具体是在检测到有覆盖时候，高电平进入电压比较器，电压比较器向继电器II发出控制信号，继电器II导通，即在同时满足，温度低于-5℃和表面有覆盖的时候，可以确定光伏板1表面有积雪或者霜层，从而发热膜4的被导通加热，为光伏板1升温，温度传感器2检测到温度升高到2～3℃时，温度控制器II向继电器III和单片机发出信号，继电器III导通，继电器IV在正常工作情况下，是保持导通状态，从而偏心电机6开始运转，由单片机开始记录运行时长。偏心电机6产生振动，作用于横杆5，实现对外框11振动，由于光伏板1表明已经升温，积雪或霜层与光伏板1上表面的接触面化雪化霜产生水，但是仍然不一定能够依靠自重重力实现下滑掉落，但是有振动的存在，即可解决了这一问题，由于是从横杆5上产生振动源，其振动效果直接作用于固定杆12和外框11，对光伏板1的抖动效果好，可以很快让积雪和霜层下滑掉落。若是装置运行一段时间后，该时长由单片机记录，仍然同时存在表面有温度低于-5℃和覆盖物存在，则表面装置运行可能出现故障未能解决霜雪问题，或者是出现了其他遮盖物无法去除，此时单片机向继电器IV发出控制信号，继电器IV断开，切断整个装置的供电，保护装置。管理人员可以根据光伏发电量，获得长时间转换效率较低的信息，从而判断出积雪或霜层未去除，或者是出现了其他情况，即可获得需要操作人员前往观察和处理的信息。

通过本装置，可以实现多数情况下的积雪和霜层覆盖光伏板自动去除效果，尤其适合应用于无人值守的光伏组件基站等场所。

Claims (4)

1.一种光伏组件自动化雪除霜装置，其特征在于，包括温度传感器(2)、光电传感器(3)、发热膜(4)、偏心电机(6)、单片机、温度控制器I、温度控制器II、电压比较器、发热膜驱动电源、继电器I、继电器II、继电器III和继电器IV，温度传感器(2)和光电传感器(3)设置在光伏板(1)正面，发热膜(4)通过导热硅胶贴在光伏板(1)背面，光伏板(1)安装在外框(11)上，外框(11)背部设有多个固定杆(12)，外框(11)通过固定杆(12)固定在支架(7)上的横杆(5)上，偏心电机(6)安装在横杆(5)背面，单片机、温度控制器I、温度控制器II、电压比较器、发热膜驱动电源、继电器I、继电器II、继电器III和继电器IV均设置在支架(7)上的盒体(8)内，温度传感器(2)连接温度控制器I和温度控制器II，温度控制器I连接继电器I，温度控制器II连接继电器III和单片机，单片机连接继电器IV，光电传感器(3)连接电压比较器，电压比较器连接继电器II，偏心电机(6)、继电器III、继电器IV依次连接，发热膜(4)、继电器II、继电器I、继电器IV依次连接，继电器IV连接电源输入端。

2.根据权利要求1所述的光伏组件自动化雪除霜装置，其特征在于，所述光电传感器(3)为反射型。

3.根据权利要求1所述的光伏组件自动化雪除霜装置，其特征在于，所述发热膜驱动电源用于转换电流电压为发热膜(4)的供电。

4.根据权利要求1所述的光伏组件自动化雪除霜装置，其特征在于，所述支架(7)上的横杆(5)有两根，一高一低，光伏板(1)固定后呈倾斜状。