CN206911776U - 一种嵌入式光伏电站智能清扫装置 - Google Patents

一种嵌入式光伏电站智能清扫装置 Download PDF

Info

Publication number
CN206911776U
CN206911776U CN201720575721.4U CN201720575721U CN206911776U CN 206911776 U CN206911776 U CN 206911776U CN 201720575721 U CN201720575721 U CN 201720575721U CN 206911776 U CN206911776 U CN 206911776U
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
power station
photovoltaic power
embedded
brush body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201720575721.4U
Other languages
English (en)
Inventor
伍道勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing suoneng Duosi Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
伍道勇
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 伍道勇 filed Critical 伍道勇
Priority to CN201720575721.4U priority Critical patent/CN206911776U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206911776U publication Critical patent/CN206911776U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式光伏电站智能清扫装置,包括:嵌入式一体化管理单元和清扫执行机构,其中清扫执行机构包括支撑架、传动机构及刷体、低压直流电机、驱动电路、光敏传感电路、位置传感电路、控制电路及信号传输电路;所述刷体的两端固定连接于传动机构上,所述传动机构与低压直流电机的转动轴连接,用于传动刷体在组件阵列上反复移动;所述低压直流电机输入端与驱动电路电性相连;所述光敏传感电路设置于所清扫光伏电站组件阵列上;所述驱动电路、光敏传感电路、位置传感电路、控制电路连接后,通过信号传输电路与嵌入式一体化管理单元连接。本实用新型可实现智能清扫、故障预警、状态检测,提高光伏电站的清扫效率。

Description

一种嵌入式光伏电站智能清扫装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种嵌入式光伏电站智能清扫装置,属于光伏电站智能维护管理 的技术领域。
背景技术
[0002] 随着光伏电站建设规模越来越大,特别是光伏电站建设大规模往中东部转移、采 煤沉降区建设、领跑者基地建设、平铺的大型彩钢瓦屋顶电站等,光伏电站运维管理尤其是 智能运维管理的水平、需求在急剧增加。在所有能够提升发电量、提高电站安全运行水平、 消耗时间精力的运维管理,莫过于对影响光伏电站最大、最频繁、最难以避免的就是灰尘覆 盖的处理能力。广大的光伏电站业主为了最大化提高投资回报率、最大化提高光伏电站高 效安全运行、最大限度降低运维管理成本及人工劳动强度和安全风险,如中暑、冻伤、电击 以及人工作业损坏光伏组件等,对智能运维管理的技术、方法、投入等做了各种努力和有益 的尝试,目前光伏电站的智能运维管理水平确实得到了长足发展。
[0003] 然而,对于最直接影响发电量及安全运行的灰尘、积雪覆盖问题,仍然没有一个更 有效、更能接受的低成本解决方案。
发明内容
[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种嵌入式光伏 电站智能清扫装置,解决光伏电站中光伏组件上影响发电量及安全运行的灰尘、积雪覆盖 问题,达到高效、低成本、适应面广的解决方法。
[0005] 本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题:
[0006] 一种嵌入式光伏电站智能清扫装置,包括:嵌入式一体化管理单元和清扫执行机 构,其中清扫执行机构包括支撑架、传动机构及刷体、低压直流电机、驱动电路、光敏传感电 路、位置传感电路、控制电路及信号传输电路;所述支撑架固定设置于所清扫光伏电站组件 阵列上,用于支撑刷体和传动机构;所述刷体的两端固定设置于传动机构上,且刷体与所清 扫光伏电站组件阵列的表面接触;所述传动机构与电机箱内低压直流电机的转动轴连接, 用于传动刷体在组件阵列上反复移动;所述低压直流电机固定设置于电机箱内,且低压直 流电机的输入端与驱动电路电性相连;所述光敏传感电路设置于所清扫光伏电站组件阵列 上;所述驱动电路、光敏传感电路、位置传感电路分别与控制电路电性相连;所述控制电路 与信号传输电路电性相连,且信号传输电路与嵌入式一体化管理单元连接。
[0007] 进一步地,作为本实用新型的一种优选技术方案:所述光敏传感电路由发光二极 管及光敏电阻组成。
[0008] 进一步地,作为本实用新型的一种优选技术方案:还包括设置于刷体上的温度传 感电路,所述温度传感电路与嵌入式一体化管理单元相连。
[0009] 进一步地,作为本实用新型的一种优选技术方案:还包括用于加固的托索架。
[0010] 进一步地,作为本实用新型的一种优选技术方案:所述嵌入式一体化管理单元包 括逆变器、汇流箱、智能箱变测控三者之一及控制器、通信电路,其中逆变器或汇流箱、智能 箱变测控分别与控制器电性相连;所述控制器与通信电路电性相连。
[0011]进一步地,作为本实用新型的一种优选技术方案:所述嵌入式一体化管理单元通 过485总线或无线通信网络与远程终端或调度站通信。
[0012]本实用新型采用上述技术方案,能产生如下技术效果:
[0013]本实用新型给出了一种全新的嵌入式拓扑结构方案,且充分利用已有的资源快速 形成智能化管理,以最小化的成本投入,最简便的安装改造,最快捷的速度及时可靠获得组 件清洁度数据、异常温度数据、智能无水清扫作业及清扫执行机构的状态等,并且实时传送 至远程终端,电站管理人员足不出户可以及时、轻松、全面掌握电站信息,发电量提升及安 全运行也无忧实现。将光伏电站损失降到最低,并且基本实现无人值守、少人运维管理,为 光伏电站完全实现智能化、网络化、安全高效化提供可行的解决方案。
附图说明
[0014]图1为本实用新型嵌入式光伏电站智能清扫装置的原理示意图。
[0015]图2为本实用新型中清扫执行机构的结构示意图。
[0016]其中标号解释:1-嵌入式一体化管理单元,2-清扫执行机构,3-光伏组件阵列,4-支撑架,5-电机箱,6-传动机构,7-托索架。
具体实施方式
[0017]下面结合说明书附图对本实用新型的实施方式进行描述。
[0018]如图1所示,本实用新型设计了一种嵌入式光伏电站智能清扫装置,包括:嵌入式 一体化管理单元1和清扫执行机构2。所述嵌入式一体化管理单元可以采用嵌入式技术,将 智能清扫装置的控制管理功能与逆变器或汇流箱、智能箱变测控之一集成于一体,所述嵌 入式一体化管理单元可以包括逆变器、汇流箱、智能箱变测控三者之一及控制器、通信电 路,其中逆变器或汇流箱、智能箱变测控分别与控制器电性相连;所述控制器与通信电路电 性相连;所述嵌入式一体化管理单元与清扫执行机构之间实现信号传输和控制。
[0019]具体地,所述清扫执行机构2的结构如图2所示,具体包括支撑架4、传动机构6及刷 体、低压直流电机、驱动电路、光敏传感电路、位置传感电路、控制电路及信号传输电路;所 述支撑架4固定设置于所清扫光伏电站组件阵列3上,用于支撑刷体、传动机构6和电机箱5; 所述刷体的两端固定连接于传动机构6,且刷体与所清扫光伏电站组件阵列3的表面接触; 所述传动机构连接电机箱内低压直流电机的传动轴,通过与低压直流电机的传动轴配合, 完成传动刷体在组件阵列上的反复移动,所述传动机构可以采用现有技术中的绳索式传动 装置,实现刷体的固定后,使其可以配合低压直流电机的传动轴在组件阵列表面来回运动; 所述低压直流电机的输入端与驱动电路电性相连;所述光敏传感电路设置于所清扫光伏电 站组件阵列上,可以设置于电机箱旁;所述驱动电路、光敏传感电路、位置传感电路分别与 控制电路电性相连;所述控制电路与信号传输电路电性相连,所述信号传输电路与嵌入式 一体化管理单元连接。
[0020]优选地,所述嵌入式一体化管理单元通过485总线或无线通信网络与远程终端或 调度站连接。且所述传动机构6可以采用现有技术中己有的绳索或齿轮配合的传动方式,本 实用新型不对其具体结构进行限定,只要实现其传动作用即可。
[0021] 该装置的工作原理是:首先,利用电机箱旁的光敏传感电路实现对光伏组件表面 的灰尘情况检测,完成组件清洁度检测功能;优选地,所述光敏传感电路由发光二极管及光 敏电阻组成。可以由发光二极管及光敏电阻配合,发光二极管发出光束至光敏电阻接收,实 现对光伏组件表面的灰尘情况检测,以获得光伏组件表面的清洁度;当光伏组件的表面千 净时,光敏电阻接收到发光二极管的光束,电阻变小,即“亮电阻”,通过信号传输电路将该 信号传输至嵌入式一体化管理单元,由嵌入式一体化管理单元根据接收的信号判断其为干 净状态,标记状态为“0”。
[0022] 当光伏组件被灰尘或积雪覆盖到一定程度时,光敏电阻接收不到发光二极管的光 亮,电阻变大,即“暗电阻”,通过信号传输电路将该信号传输至嵌入式一体化管理单元,嵌 入式一体化管理单元根据接收的信号判断其为非干净状态,标记状态为“1”。所述嵌入式一 体化管理单元检测到这两种不同的状态变化时,其内设定的判断逻辑,当检测到该信号为 “〇”时,认为光伏组件是干净的,当检测到该信号为“1”时,则说明光伏组件表面发生了覆盖 或污染,于是发出控制指令,启动清扫执行机构进行清扫作业。
[0023] 当需要启动清扫执行机构进行清扫作业时,嵌入式一体化管理单元生成控制命 令,通过控制继电器闭合,通过控制电路将控制命令发送至清扫执行机构低压直流电机,使 得与驱动电路连接的低压直流电机的转动轴进行转动,由传动机构配合转动轴转动,带动 刷体在组件阵列上进行往返的反复前进和后退的移动;在移动过程中,刷体与所清扫光伏 电站组件阵列的表面接触,刷体两端依靠组件阵列的上下侧边形成行走轨道,清扫过程中, 刷体在组件阵列表面来回反复移动,进行除尘、除雪工作,完成对光伏电站组件阵列的表面 灰尘或积雪的清理,实现无水智能化的清扫任务。
[0024] 在工作过程中,还可以实现对清扫执行机构工作状态的检测功能。利用位置传感 电路将柔性传动机构的运动信号转换成电信号,并通过信号传输电路传送至嵌入式一体化 管理单元。嵌入式一体化管理单元判断清扫执行机构是否处于正常工作状态,若为正常则 保持控制状态,若为非正常,则将清扫执行机构工作状态为异常的信息由嵌入式一体化管 理单元通过通信电路上传至远程监控终端。
[0025] 同时,在该过程中,还可以通过位置传感电路对刷体所在的位置进行检测,在刷体 来回反复清扫的同时,对刷体的位置状态和位移状态进行检测,获得位移数据和位置数据。 由嵌入式一体化管理单元根据位移数据和位置数据进行判断,如果位置状态和位移规律正 常,则说明清扫执行机构自检正常,否则即为故障状态,并通过信号传输电路发送至嵌入式 一体化管理单元,由嵌入式一体化管理单元将故障状态上传至远程监控终端。
[0026] 进一步地,所述装置中还可以包括设置于刷体上的温度传感电路,所述温度传感 电路与控制电路电性相连。即在刷体上装有一排红外温度传感器组,在刷体来回反复清扫 的同时,对光伏组件阵列进行温度检测,获得温度感应信号,由控制电路根据温度感应信号 处理获得温度值,并将温度值与预设温度值进行比较,在超出预设温度值时,即发现某点温 度高于设定值时,视为光伏组件异常,并通过信号传输电路发送至嵌入式一体化管理单元, 由嵌入式一体化管理单元将异常状态上传至远程监控终端。
[0027] 在上述清扫过程中,嵌入式一体化管理单元可以根据接收到的数据进行判断或上 传,其判断过程通过对数据的计算、处理后,最终获得下述四种可能结果之一:
[0028]①清扫执行机构工作正常,组件清洁度良好。
[0029]②清扫执行机构工作正常,组件清洁度低于定值。
[0030] ③清扫执行机构工作异常,组件清洁度良好。
[0031]④清扫执行机构工作异常,组件清洁度低于定值。
[0032]根据这四种可能的结果分别进行相应的控制指令。嵌入式一体化管理单元进行逻 辑控制的过程如下:
[0033]①清扫执行机构工作正常,组件清洁度良好。清扫执行机构工作正常,并且光伏组 件表面干净,不需要执行任何任务,只需要将数据、信息上传至远程终端。
[0034]②清扫执行机构工作正常,组件清洁度低于定值。清扫执行机构工作正常,但光伏 组件表面积尘过多,需要进行清扫作业任务。嵌入式一体化管理单元启动清扫执行机构开 始自动无水清扫作业,并且不断地根据清扫执行机构传送过来的数据进行清洁度判断、清 扫执行机构工作状态判断,直至清洁度达标或清扫执行机构出现故障,停止继续清扫,将清 扫结果及清扫执行机构工作状态上送至远程终端。
[0035]③清扫执行机构工作异常,组件清洁度良好。嵌入式一体化管理单元发出指令, 将清扫执行机构的刷体移动至组件阵列最边缘,避免其遮挡组件阵列,并且将清扫执行机 构故障的信息上送至远程终端,以便及时处理。
[0036]④清扫执行机构工作异常,组件清洁度低于定值。处理方式同所述步骤③。
[0037]以及,装置中,为了进一步加强支撑架的牢固性,装置还包括用于加固传动机构如 柔性传输绳索的托索架7。托索架7可以与支撑架4呈垂直地方式设置,使其可以增强支撑作 用,但本实用新型不限于垂直方式,其他固定方式也同样适用。
[0038] 装置可以通过485总线或其他通信网络如3G或4G通信网络等、信号及控制电缆对 清扫执行机构进行有效管理,以达到智能清扫、故障预警、状态检测,最终实现光伏电站的 智能运维管理水平。
[0039] 本实施例中所公开的各电子模块,能够以电子硬件模块来实现,在上述说明中已 经按照功能一般性地描述了各示例的组成及连接关系。具体地,所述电子硬件模块的运算 和控制部分都可以通络逻辑硬件实现,其可以是使用现有集成电路工艺制造出来的逻辑集 成电路,本实施例对此不作限定。
[0040] 并且,本实用新型中均采用电子硬件模块,利用现有技术中公知的技术检测、传输 和处理、输出。并未对电子硬件模块本身作出改进,也未还有特定的方法流程。本实用新型 中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置上搭载现有技术 中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现,并非是对现有技术中的计算机软件程序或 有关协议进行改进。本实用新型的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组 合关系,而非是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。
[0041] 综上,本实用新型可充分利用已有的资源快速形成智能化管理,以最小化的成本 投入,最简便的安装改造,最快捷的速度及时可靠获得组件清洁度数据、异常温度数据、智 能无水清扫作业及清扫执行机构的状态等,并且实时传送至远程终端,电站管理人员足不 出户可以及时、轻松、全面掌握电站信息,发电量提升及安全运行也无忧实现。将光伏电站 损失降到最低,并且基本实现无人值守、少人运维管理,为光伏电站完全实现智能化、网络 化、安全高效化提供可行的解决方案。
[0042]上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明,但是本实用新型并不限于 上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型 宗旨的ill提下做出各种变化C3

Claims (6)

1.一种嵌入式光伏电站智能清扫装置,其特征在于,包括:嵌入式一体化管理单元和清 扫执行机构,其中清扫执行机构包括支撑架、传动机构及刷体、低压直流电机、驱动电路、光 敏传感电路、位置传感电路、控制电路及信号传输电路;所述支撑架固定设置于所清扫光伏 电站组件阵列上,用于支撑刷体和传动机构;所述刷体的两端固定设置于传动机构上,且刷 体与所清扫光伏电站组件阵列的表面接触;所述传动机构与低压直流电机的转动轴连接, 用于传动刷体在组件阵列上反复移动;所述低压直流电机固定设置于电机箱内,且低压直 流电机的输入端与驱动电路电性相连;所述光敏传感电路设置于所清扫光伏电站组件阵列 上;所述驱动电路、光敏传感电路、位置传感电路分别与控制电路电性相连;所述控制电路 与信号传输电路电性相连,且信号传输电路与嵌入式一体化管理单元连接。
2. 根据权利要求1所述嵌入式光伏电站智能清扫装置,其特征在于:所述光敏传感电路 由发光二极管及光敏电阻组成。
3. 根据权利要求1所述嵌入式光伏电站智能清扫装置,其特征在于:还包括设置于刷体 上的温度传感电路,所述温度传感电路与控制电路电性相连。
4. 根据权利要求1所述嵌入式光伏电站智能清扫装置,其特征在于:还包括用于加固的 托索架。
5. 根据权利要求1所述嵌入式光伏电站智能清扫装置,其特征在于:所述嵌入式一体化 管理单元包括逆变器、汇流箱、智能箱变测控三者之一及控制器、通信电路,其中逆变器或 汇流箱、智能箱变测控分别与控制器电性相连;所述控制器与通信电路电性相连。
6. 根据权利要求1所述嵌入式光伏电站智能清扫装置,其特征在于:所述嵌入式一体化 管理单元通过485总线或无线通彳曰网络与远程终^?或调度站通伯。
CN201720575721.4U 2017-05-23 2017-05-23 一种嵌入式光伏电站智能清扫装置 Active CN206911776U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720575721.4U CN206911776U (zh) 2017-05-23 2017-05-23 一种嵌入式光伏电站智能清扫装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720575721.4U CN206911776U (zh) 2017-05-23 2017-05-23 一种嵌入式光伏电站智能清扫装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206911776U true CN206911776U (zh) 2018-01-23

Family

ID=61309175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201720575721.4U Active CN206911776U (zh) 2017-05-23 2017-05-23 一种嵌入式光伏电站智能清扫装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN206911776U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109158391A (zh) * 2018-09-03 2019-01-08 蔡建丰 一种光伏汇流箱的清洁设备
CN109382346A (zh) * 2018-09-10 2019-02-26 山西大学 太阳能电池板智能吸储系统的控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109158391A (zh) * 2018-09-03 2019-01-08 蔡建丰 一种光伏汇流箱的清洁设备
CN109158391B (zh) * 2018-09-03 2021-02-23 温州盛淼工业设计有限公司 一种光伏汇流箱的清洁设备
CN109382346A (zh) * 2018-09-10 2019-02-26 山西大学 太阳能电池板智能吸储系统的控制方法
CN109382346B (zh) * 2018-09-10 2022-03-18 山西大学 太阳能电池板智能吸储系统的控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103840742B (zh) 一种光伏组件的智能管理方法及系统
CN206911776U (zh) 一种嵌入式光伏电站智能清扫装置
CN105680789B (zh) 一种太阳能电池板自动清扫系统
KR101127536B1 (ko) 태양광 모듈 패널 청소 기능을 갖는 태양광 발전 시스템
CN102941204B (zh) 应用于中央空调管道清洗的智能六脚爬行机器人
CN105703703B (zh) 太阳能电池板自动清扫装置
CN204597874U (zh) 太阳能电池板灰尘度在线监测装置
CN105249902A (zh) 一种太阳能外墙清洁机器人
CN106000931B (zh) 一种智能清洁机器人
CN107947724A (zh) 分布式光伏电站自动清扫及监控系统
CN107943044A (zh) 一种扫地机器人
CN107396837A (zh) 一种养猪用自动清洗排污房
CN106256450A (zh) 光伏组件自动清洗系统
CN107065852B (zh) 一种光伏电站巡检运维系统及其方法
US20210140682A1 (en) Dust removal device for solar panel
CN106610667A (zh) 一种基于rc控制器的楼道清洁机器人控制系统及方法
CN205673250U (zh) 一种智能清扫装置
CN207074980U (zh) 一种用于太阳能电池板的清洁机器人
CN106475332B (zh) 太阳能光伏板自动清洁及缺陷检测装置
CN108722946A (zh) 供电站绝缘子自动清洗机
CN109773800A (zh) 一种光伏电池板清洗系统
CN105703483A (zh) 一种光伏电站多功能智能运维管理的系统及方法
CN205701562U (zh) 一种太阳能电池板自动清扫装置
CN207588792U (zh) 分布式光伏电站自动清扫及监控系统
CN206139557U (zh) 一种光伏电站自动清洗系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191217

Address after: 211100 room 216, floor 2, building B5, Jiulong lake international enterprise headquarters park, 19 Suyuan Avenue, Jiangning District, Nanjing, Jiangsu Province (Jiangning Development Zone)

Patentee after: Nanjing suoneng Duosi Intelligent Technology Co Ltd

Address before: 211100 Jiangsu Nanjing city Jiangning District tonghuai Street 159 Yi Xiu Ju 1-301

Patentee before: Wu Daoyong

TR01 Transfer of patent right