JP2023540132A - Cleaning method for solar panels - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、ソーラーパネル用洗浄方法に関する。【解決手段】雪、氷、又は塵がソーラーパネルの上に蓄積して、ソーラーパネルから出力される電力を低減するか、又は除去するときのソーラーパネル用の洗浄方法に関する。洗浄方法は、障害物の位置及び障害物の大きさの違いに主に基づいて、ソーラーパネルアレイ上の、特定の洗浄位置を選択することを含む。また、洗浄方法は、洗浄位置を段階的に順次選択することと、選択された洗浄位置内の洗浄装置を段階的に順次作動することとを含む。段階的に順次作動された洗浄装置の追加のグループは、先に洗浄されたソーラーパネルによって、電力の全部又は一部を供給されてもよい。【選択図】図1The present invention relates to a solar panel cleaning method. The present invention relates to a cleaning method for a solar panel when snow, ice, or dust accumulates on the solar panel to reduce or remove the power output from the solar panel. The cleaning method includes selecting a particular cleaning location on the solar panel array based primarily on the location of the obstruction and the difference in size of the obstruction. The cleaning method also includes sequentially selecting cleaning positions in a stepwise manner and sequentially operating the cleaning devices in the selected cleaning positions in a stepwise manner. Additional groups of cleaning devices activated sequentially in stages may be powered in whole or in part by the previously cleaned solar panels. [Selection diagram] Figure 1

Description

(関連出願の相互参照)
本発明は、参照によりその全体が組み込まれる2019年4月17日に出願された米国特許出願第16/386,349号及び2020年9月8日に出願された米国特許出願第17/014,588号の一部継続出願であり、かつ優先権主張を主張する。
(Cross reference to related applications)
This invention relates to U.S. patent application Ser. This application is a continuation-in-part of No. 588 and claims priority.

本開示は、光起電性又はソーラーパネルを対象とし、特にパネルの洗浄方法を対象とする。 The present disclosure is directed to photovoltaic or solar panels, and in particular to methods of cleaning the panels.

太陽光の電力への変換、すなわち太陽光電力は、引き続き、普及したエネルギー源である。太陽電池又はパネルアレイは、建物の上若しくは付近、又は広大な面積の陸地、例えば砂漠などにわたって配置された数個又は数千個の太陽電池又はパネルを含んでよい。これらの太陽電池及びパネルアレイの性能は、太陽光を受ける太陽電池の能力を減少させる雪、氷、又は塵により、大幅に低下する可能性がある。 The conversion of sunlight into electricity, or solar power, continues to be a popular energy source. A solar cell or panel array may include several or thousands of solar cells or panels placed on or near a building or over a large area of land, such as a desert. The performance of these solar cells and panel arrays can be significantly degraded by snow, ice, or dust that reduces the solar cells' ability to receive sunlight.

雪、氷、又は塵がアレイの太陽電池及びパネルに蓄積すると、太陽電池に太陽光が到達できなくなり、雪又は氷が溶けるか、あるいは塵が取り除かれるまで太陽電池が発電することを妨げる可能性がある。特定の地域では、雪又は氷の嵐の後に晴天が数日続くことがあるが、太陽電池アレイの特定の領域において雪又は氷が溶けないように、太陽電池上に蓄積した雪又は氷がアレイ全体で変化する又は不均等となる可能性があり、これらの特定の領域又はソーラーパネルのアレイ全体が正常に動作することを妨げる。 If snow, ice, or dust accumulates on the array's solar cells and panels, it can prevent sunlight from reaching the solar cells and prevent them from producing electricity until the snow or ice melts or the dust is removed. There is. In certain regions, snow or ice storms may be followed by several days of clear skies, but snow or ice that has accumulated on the solar array may It can vary or be uneven throughout, preventing these particular areas or the entire array of solar panels from operating properly.

特定の従来の太陽電池洗浄方法及び装置は、水を使用してソーラーパネルを洗浄する。この方法は、雪又は氷がある場合、又は砂漠に設置されたソーラーパネルの場合、実用的ではない。静電場を用いて塵をはじくか、又はソーラーパネル表面上の気流生成を用いる別の方法がある。これらの又は他の従来の太陽電池の洗浄方法及び装置が提案されているが、特に、雪、氷、又は塵が、変化しやすいパターン又は不規則な量でアレイの上に蓄積する場合、太陽電池及びパネルを洗浄するための改良された方法が依然として必要である。 Certain conventional solar cell cleaning methods and apparatus use water to clean solar panels. This method is not practical when there is snow or ice, or for solar panels installed in the desert. There are other methods that use electrostatic fields to repel dust or use air flow generation on the solar panel surface. Although these and other conventional solar cell cleaning methods and apparatuses have been proposed, solar There remains a need for improved methods for cleaning batteries and panels.

本発明は、ソーラーパネルを洗浄し、ソーラーパネルから雪、氷、又は塵を洗浄する際の消費電力を低減するための方法に関する。大型のソーラーパネルアレイに本開示の方法を用いることで、消費電力が、洗浄されたソーラーパネルによってその全部または一部を提供し得る比較的少量に低減され得る。 The present invention relates to a method for cleaning solar panels and reducing power consumption when cleaning snow, ice, or dust from solar panels. By using the methods of the present disclosure on large solar panel arrays, power consumption can be reduced to a relatively small amount that can be provided in whole or in part by cleaned solar panels.

本発明の方法は、加熱洗浄装置、電磁/静電洗浄装置、又は加熱及び電磁/静電出力の両方を備える組合せ装置のいずれかを使用することにより、阻害されたソーラーパネルから雪、氷、又は塵を取り除く。センサは、いつソーラーパネルアレイ又はソーラーパネルアレイ内の個々の区画が許容不能なレベルで阻害され、それによって各アレイ区画中のパネルの正常な電気出力の生成を妨げるかを決定する。 The method of the present invention removes snow, ice, and other debris from disturbed solar panels by using either a heated cleaning device, an electromagnetic/electrostatic cleaning device, or a combination device with both heating and electromagnetic/electrostatic outputs. Or remove dust. The sensor determines when the solar panel array or individual sections within the solar panel array are inhibited to an unacceptable level, thereby preventing the panels in each array section from producing normal electrical output.

障害物の位置、大きさ、及び種類は、ソーラーパネルアレイの区画ごとに感知され、評価される。その後、アレイの1つ又は複数の区画が選択され、ソーラーパネルの選択された区画内で洗浄領域が選択される。選択された洗浄領域内で洗浄装置のグループが選択され、選択された洗浄装置が作動して雪、氷、又は塵を取り除く。 The location, size, and type of obstacles are sensed and evaluated for each section of the solar panel array. One or more sections of the array are then selected and cleaning areas are selected within the selected sections of the solar panel. A group of cleaning devices is selected within the selected cleaning area and the selected cleaning devices are activated to remove snow, ice, or dirt.

本発明の方法によれば、最初に選択された洗浄領域内の洗浄装置の一部のみ、すなわち、わずか1つのみが、雪、氷、又は塵によって最初に選択された洗浄領域内のソーラーパネルが阻害された後に作動する。最初に選択された領域が洗浄された後、追加の洗浄領域が段階的に順次選択され、選択された洗浄領域内の追加の洗浄装置のグループが作動してアレイの選択された区画を洗浄する。 According to the method of the invention, only a part of the cleaning device in the initially selected cleaning area, i.e. only one solar panel in the initially selected cleaning area is affected by snow, ice or dust. is activated after being inhibited. After the initially selected area is cleaned, additional cleaning areas are sequentially selected in a step-by-step sequence, and groups of additional cleaning devices within the selected cleaning areas are activated to clean the selected sections of the array. .

本発明の方法は、(a)ソーラーパネルアレイの区画を評価して、障害物の位置、大きさ、及び種類を決定するステップと、(b)アレイの1つ又は複数の区画を選択し、選択した区画内の洗浄領域(複数可)を選択するステップと、(c)洗浄領域内のソーラーパネルのグループを選択し、ソーラーパネルのグループの選択に関連する洗浄装置を作動させるステップと、及び(d)追加の区画と洗浄領域を段階的に順次選択し、追加の洗浄領域内で洗浄装置を段階的に順次選択して作動させるステップと、を含む。 The method includes the steps of: (a) evaluating a section of a solar panel array to determine the location, size, and type of obstruction; (b) selecting one or more sections of the array; (c) selecting a group of solar panels within the cleaning area and activating a cleaning device associated with the selection of the group of solar panels; (d) sequentially selecting additional compartments and cleaning areas in a stepwise manner and sequentially selecting and operating cleaning devices within the additional cleaning areas in a stepwise manner;

段階的に順次評価し、選択し、かつ作動させる方法は、ソーラーパネルアレイ全体が洗浄されるまで継続する。段階的に順次選択された区画の洗浄装置は、先に洗浄されたソーラーパネルから電力を供給され得る。したがって、洗浄されたソーラーパネルによって生成される電力の全部又は一部が使用され、洗浄されるべき次の選択されたソーラーパネルのグループのための洗浄装置に電力を供給する。 The step-by-step method of evaluating, selecting, and activating continues until the entire solar panel array has been cleaned. The cleaning devices of successively selected compartments in stages can be powered by the previously cleaned solar panels. Thus, all or part of the power generated by the cleaned solar panels is used to power the cleaning equipment for the next selected group of solar panels to be cleaned.

センサは、ソーラーパネル上の障害物の位置、大きさ、及び種類を含む情報を検出するために使用される。この情報及び他の情報は、望ましい第一の洗浄位置を選択する前に、及び次の洗浄位置を選択する前に、制御装置(controller)によって評価される。制御装置は、洗浄されるべきソーラーパネルの第一の区画を選択するために、及び洗浄されるべきソーラーパネルの次の区画を選択するために、収集した情報を評価する。ソーラーパネルの選択された区画は、互いに隣接してもよく、又は互いに間隔が離れていてもよい。各洗浄領域は、アレイの個々の区画の間の電気出力変化に一部は基づいて選択される。選択された洗浄領域内で作動すべき洗浄装置の数及び位置の選択は、選択された洗浄領域内の障害物の位置及び大きさに一部は依存する。 Sensors are used to detect information including the location, size, and type of obstacles on the solar panel. This and other information is evaluated by the controller before selecting the desired first wash position and before selecting the next wash position. The controller evaluates the collected information to select a first section of the solar panel to be cleaned and to select a next section of the solar panel to be cleaned. Selected sections of solar panels may be adjacent to each other or spaced apart from each other. Each wash region is selected based in part on electrical power variations between individual sections of the array. The selection of the number and location of cleaning devices to operate within the selected cleaning area depends in part on the location and size of the obstruction within the selected cleaning area.

障害物の位置、大きさ、及び種類の評価には、気象条件、気象予報、及び温度に関する情報が補足される。 The assessment of the location, size, and type of obstacles is supplemented with information regarding weather conditions, weather forecasts, and temperature.

洗浄装置を段階的に順次評価、選択、及び起動する工程を含む、本明細書に開示された方法は、すべての洗浄装置をオン又はオフのいずれかにセットする既知の洗浄方法と比較して、効率的でコストの低い障害物除去のための技術を提供する。例えば、障害物がアレイ全体の一部を覆っているのみの場合、本発明の方法は、オン/オフの洗浄装置のアレイと比較して障害物除去のコスト全体を低減する段階的かつ順次的な方法で選択された比較的少数の洗浄装置のみを作動させる技術を提供する。 The method disclosed herein, which includes the step-by-step sequential evaluation, selection, and activation of cleaning devices, is compared to known cleaning methods that set all cleaning devices either on or off. , provides a technique for efficient and low cost obstacle removal. For example, if the obstruction only covers a portion of the entire array, the method of the present invention provides a step-by-step, sequential approach that reduces the overall cost of obstruction removal compared to an array of on/off cleaning devices. The present invention provides a technique for operating only a relatively small number of cleaning devices selected in a method that allows the cleaning device to operate in a relatively small number of cleaning devices.

本発明のこれらの及び他の態様は、図面とともに以下の実施形態の詳細な説明及び添付の特許請求の範囲により理解されよう。 These and other aspects of the invention will be understood from the following detailed description of the embodiments and the appended claims, taken in conjunction with the drawings.

図1は、ソーラーパネルの概略的な側面図である。FIG. 1 is a schematic side view of a solar panel. 図2は、ソーラーパネルのグループ又は区画の概略的な上面図である。FIG. 2 is a schematic top view of a group or section of solar panels. 図3は、ソーラーパネルアレイの概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a solar panel array. 図4は、洗浄装置を備えるソーラーパネルの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a solar panel including a cleaning device. 図5は、洗浄装置を備えるソーラーパネルの概略的な側面図である。FIG. 5 is a schematic side view of a solar panel with a cleaning device. 図6は、洗浄装置を備えるソーラーパネルの概略的な側面図である。FIG. 6 is a schematic side view of a solar panel with a cleaning device. 図7は、代替の洗浄装置に接続された制御装置のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a controller connected to an alternative cleaning device. 図8は、ソーラーパネルのグループ又は区画に関連付けられた洗浄装置の実施形態の概略図である。FIG. 8 is a schematic illustration of an embodiment of a cleaning device associated with a group or section of solar panels.

次に、本発明の方法の実施形態を示す図面を参照する。本発明の範囲から逸脱することなく、本発明において様々な修正及び変形が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。本発明は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内に存在するような修正及び変形を含むことが意図される。 Reference is now made to the drawings, which illustrate embodiments of the method of the invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the invention. It is intended that the invention cover such modifications and variations as come within the scope of the appended claims and their equivalents.

本発明は、光起電性(太陽)電池の性能を向上させる方法を提供する。図1~3は、複数の太陽電池パネル50及び代表的なパネル支持構造60を示している。図1に概略的に示すように、ソーラーパネル50は、ベース70上の望ましい位置に置かれる。太陽電池パネル50は、太陽に対して望ましい位置に設置できるように調整可能である。さらに、図2に示すように、ソーラーパネル50は、1つ又は複数のグループ又は区画に配置されてよく、グループ又は区画は、互いに接続してソーラーパネルアレイを作り得る。 The present invention provides a method for improving the performance of photovoltaic (solar) cells. 1-3 illustrate a plurality of solar panels 50 and a representative panel support structure 60. FIG. As schematically shown in FIG. 1, the solar panel 50 is placed at a desired location on the base 70. The solar panel 50 is adjustable so that it can be placed in a desired position relative to the sun. Additionally, as shown in FIG. 2, solar panels 50 may be arranged in one or more groups or sections, and the groups or sections may be connected to each other to create a solar panel array.

図3に概略的に示されているように、ソーラーパネル50は、ソーラーパネルアレイとして直列に電気的に接続されてもよい。従来のように、ソーラーパネルアレイは、建物の近く若しくは上に置かれるか、又は広大で多様な土地にわたって置かれる、数個又は数千個にも及ぶ光起電性電池を含んでもよい。 As schematically shown in FIG. 3, solar panels 50 may be electrically connected in series as a solar panel array. As is conventional, solar panel arrays may include a few or even thousands of photovoltaic cells placed near or on a building, or spread over a large and diverse area of land.

太陽電池の太陽光を受ける能力を低下させる雪、氷、又は塵によって、個々のソーラーパネル、ソーラーパネルのグループ、又はソーラーパネルアレイの性能が低下し得ることが知られている。ソーラーパネル用の洗浄装置は以前から開示されているが、洗浄装置を動作させるために必要な電力量を最小限に抑えながらソーラーパネルを洗浄するための改善された方法は依然として必要である。 It is known that the performance of individual solar panels, groups of solar panels, or solar panel arrays can be degraded by snow, ice, or dust that reduces the ability of solar cells to receive sunlight. Although cleaning devices for solar panels have been disclosed for some time, there remains a need for improved methods for cleaning solar panels while minimizing the amount of electrical power required to operate the cleaning device.

図4を参照すると、ソーラーパネルの洗浄の一実施形態が示されている。本実施形態では、洗浄装置80は、多機能電極82を有するクリアパネル層を含む。電極82は、複数の機能動作を可能にする複数の素子を含むように構成されてもよい。電極82は、雪又は氷を溶かすための加熱素子として機能するように作動させることができる。あるいは、電極82は、塵又は泥をはじく静電場を形成するために作動させてもよい。 Referring to FIG. 4, one embodiment of cleaning a solar panel is shown. In this embodiment, the cleaning device 80 includes a clear panel layer with a multifunctional electrode 82. Electrode 82 may be configured to include multiple elements that enable multiple functional operations. Electrode 82 can be operated to function as a heating element to melt snow or ice. Alternatively, electrode 82 may be activated to create an electrostatic field to repel dust or dirt.

図5は、自己洗浄装置80の別の実施形態を示す。本実施形態では、加熱素子90は、装置80に埋め込まれるのではなく、装置80の表面に取り付けられる。加熱素子90は、雪及び氷による太陽光の遮断が特定の阻害レベルに達すると、雪及び氷を溶かすために作動する。同様に、塵又は泥による太陽光の阻害が特定のレベルに達すると、装置80の表面全体に塵又は泥を取り除くための電磁場を発生させるために、洗浄装置80の電極82が作動する。 FIG. 5 shows another embodiment of a self-cleaning device 80. In this embodiment, the heating element 90 is attached to the surface of the device 80 rather than being embedded in the device 80. The heating element 90 is activated to melt the snow and ice when the blockage of sunlight by the snow and ice reaches a certain level of inhibition. Similarly, when the obstruction of sunlight by dust or dirt reaches a certain level, the electrodes 82 of the cleaning device 80 are activated to generate an electromagnetic field to remove the dust or dirt from the entire surface of the device 80.

自己洗浄装置80の別の実施形態が、図6において示されている。本実施形態では、加熱素子90は、装置80とソーラーパネル50の間に取り付けられる。加熱素子90は、雪及び氷により特定の阻害レベルに達すると、雪及び氷を溶かすために作動する。あるいは、塵又は泥により許容不能な阻害レベルに達すると、電磁波又は静電波が装置80の電極82から発生する。 Another embodiment of a self-cleaning device 80 is shown in FIG. In this embodiment, heating element 90 is mounted between device 80 and solar panel 50. The heating element 90 is activated to melt the snow and ice when a certain level of inhibition is reached by the snow and ice. Alternatively, electromagnetic or electrostatic waves are generated from the electrodes 82 of the device 80 when an unacceptable level of interference is reached by dust or dirt.

ここで、より詳細に図7~8に関連して説明すると、本発明は、ソーラーパネルから雪、氷、又は塵を洗浄するために必要とされる消費電力を低減するための方法に関する。 7-8, the present invention relates to a method for reducing the power consumption required to clean snow, ice, or dust from solar panels.

図7を参照すると、センサ100は、各ソーラーパネル50に接続され、いつソーラーパネルの区画又はグループが雪、氷、又は塵によって阻害され、その障害物がソーラーパネルの区画又はグループの正常な動作、すなわち正常な閾値レベルの電気を生成する動作を妨げるかを決定する。 Referring to FIG. 7, a sensor 100 is connected to each solar panel 50 and detects when a section or group of solar panels is obstructed by snow, ice, or dust, and when the obstruction prevents the normal operation of the section or group of solar panels. , i.e., to prevent the operation of generating electricity at a normal threshold level.

図2及び図8に示すように、ソーラーパネル50は、ソーラーパネルアレイのグループ又は区画に配置される。アレイ上の障害物は、障害物の各区画が異なる密度又は重量を有する、変化しやすいパターン及び位置に置かれ得る。さらに、障害物は、アレイの個々のソーラーパネル又は区画上に存在する障害物が不規則又は変化しやすい量である間隔を空けた区画を含んでよい。したがって、アレイの他の区画と比較して、障害物によって、より大きな影響を受けるアレイの個々の区画又は個々のソーラーパネルが存在することは、珍しいことではない。 As shown in FIGS. 2 and 8, solar panels 50 are arranged in groups or sections of a solar panel array. Obstacles on the array may be placed in variable patterns and locations, with each section of the obstacle having a different density or weight. Additionally, the obstruction may include spaced sections with irregular or variable amounts of obstruction present on individual solar panels or sections of the array. Therefore, it is not uncommon for there to be individual sections of the array or individual solar panels that are more affected by obstructions than other sections of the array.

センサ100は、障害物の位置、障害物の大きさの違い、及び障害物の種類を含む情報を検出する。制御装置110は、センサ100から検出された情報を受信する。また、制御装置110は、気象条件、気象予報、並びに時間、日付、及び温度に関連する情報を含む他の情報も受信する。収集された情報の集まりは、制御装置110によって評価される。 The sensor 100 detects information including the position of the obstacle, the difference in size of the obstacle, and the type of the obstacle. Control device 110 receives information detected from sensor 100. Controller 110 also receives other information including weather conditions, weather forecasts, and information related to time, date, and temperature. The collected collection of information is evaluated by controller 110.

制御装置110による情報の評価は、障害物の位置で始まり、次に障害物の大きさの違い及び障害物の種類である。本明細書で使用される障害物の位置とは、障害物を有するアレイの領域又は区画の位置を指し、障害物は、領域又は区画の正常な動作出力を、正常な動作出力を下回ることが識別可能なレベルまで低下させる。本明細書で使用される障害物の大きさの違いとは、ソーラーパネルアレイ上の異なる領域又は区画における障害物の重量の違いを指す。また、障害物の大きさの違いは、障害物の位置が異なる領域又は区画における電気出力の違いも指す。最後に、本明細書で使用される障害物の種類とは、雪、氷、又は塵のいずれかを指す。 The evaluation of the information by the control device 110 starts with the location of the obstacle, followed by the difference in the size of the obstacle and the type of the obstacle. Obstacle location, as used herein, refers to the location of a region or section of an array that has an obstacle, such that the obstacle can reduce the normal operating output of the region or section below the normal operating output. reduce to a discernible level. Obstacle size differences, as used herein, refer to differences in the weight of obstacles in different areas or sections on the solar panel array. Differences in the size of obstacles also refer to differences in electrical output in areas or sections where the obstacles are located differently. Finally, obstacle type as used herein refers to either snow, ice, or dust.

制御装置110によって評価された情報収集の結果、雪又は氷の蓄積がソーラーパネル50の一部又は全部を阻害していると決定された場合、制御装置110は、雪及び氷の制御装置130に送信される指令信号を生成する。制御装置130は、選択されたパネル50から雪又は氷の障害物を溶かすために、ソーラーパネル50の選択された1つ又は複数の区画(複数可)又は領域(複数可)のための電極82又は加熱素子90を作動する。 If the information gathering evaluated by the controller 110 determines that snow or ice accumulation is obstructing some or all of the solar panels 50, the controller 110 causes the snow and ice controller 130 to Generate command signals to be transmitted. The controller 130 controls the electrodes 82 for selected section(s) or area(s) of the solar panel 50 to melt snow or ice obstructions from the selected panel 50. or activating heating element 90.

制御装置110によって処理された情報収集の結果、塵又は泥がソーラーパネル50の一部又は全部を阻害していると決定された場合、制御装置110は、制御装置120に送信される指令信号を生成する。図7に概略的に示すように、制御装置120は、ソーラーパネルの選択された区画(複数可)又は領域(複数可)から塵又は泥の障害物を取り除くための電磁場を生成する電極82に多相交流信号を送る。 If the information collection processed by the controller 110 determines that dust or dirt is obstructing some or all of the solar panels 50, the controller 110 sends a command signal to the controller 120. generate. As shown schematically in FIG. 7, the controller 120 directs the electrodes 82 to generate an electromagnetic field for removing dust or mud obstructions from selected section(s) or area(s) of the solar panel. Sends polyphase AC signals.

図8及び図4~図6にも示すように、電極82又は素子90は任意の望ましい形状又は大きさであってよく、それらはソーラーパネル50に対して任意の望ましい場所に配置されてよい。図8は、例えば、光起電性モジュール150から間隔の離れた位置にある電極82を示す。 As shown in FIGS. 8 and 4-6, electrodes 82 or elements 90 may be of any desired shape or size, and they may be placed in any desired location relative to solar panel 50. FIG. 8, for example, shows electrode 82 spaced apart from photovoltaic module 150. FIG.

ソーラーパネル50のアレイの各区画について、障害物の位置、大きさ、及び種類が感知及び評価された後、障害物の位置及び障害物の大きさの違いに関する収集された情報に主に基づいて、アレイの1つ又は複数の区画が選択される。その後、アレイの選択された区画内で、洗浄領域が選択される。洗浄領域は、選択された区画内の障害物の位置及び障害物の大きさの違いに関する情報に主に基づいて選択される。 洗浄装置は、選択された洗浄領域内の障害物の大きさの違いに主に基づいて選択された洗浄領域内で選択される。その後、選択された洗浄装置が作動して、雪、氷、又は塵を取り除く。したがって、本発明は、アレイの選択された各区画内の洗浄装置を、何が、いつ、どこで作動させるかを決定する方法を提供するものである。 After the location, size, and type of obstacles are sensed and evaluated for each section of the array of solar panels 50, based primarily on the collected information regarding the location of the obstacles and the differences in the size of the obstacles. , one or more partitions of the array are selected. A wash area is then selected within the selected section of the array. The cleaning area is selected primarily based on information regarding the location of obstacles and differences in obstacle size within the selected compartment. The cleaning device is selected within the selected cleaning area primarily based on differences in the size of the obstacles within the selected cleaning area. The selected cleaning device is then activated to remove snow, ice, or dust. Accordingly, the present invention provides a method for determining what, when, and where to activate the cleaning devices in each selected section of the array.

本発明の方法によれば、阻害されたソーラーパネルの最初のグループが洗浄のために選択される。ソーラーパネルの最初のグループのための洗浄装置(82又は90のいずれか)は、貯蔵された電力によって電力を供給され、選択されたソーラーパネルから雪、氷、又は塵を取り除く。最初に選択された阻害されたソーラーパネルが洗浄された後、洗浄されたソーラーパネルによって生成された電力は、洗浄のために選択された阻害されたソーラーパネルの次のグループの洗浄装置の全部又は一部に電力を供給するために使用することができる。 According to the method of the invention, a first group of blocked solar panels is selected for cleaning. A cleaning device (either 82 or 90) for the first group of solar panels is powered by the stored power and removes snow, ice, or dust from the selected solar panels. After the first selected inhibited solar panel is cleaned, the power generated by the cleaned solar panel is transferred to all or the cleaning equipment of the next group of inhibited solar panels selected for cleaning. Can be used to power some parts.

最初に選択された洗浄領域内の、洗浄装置の一部のみ、すなわちわずか1つが、作動する。最初に選択された領域が洗浄された後、追加の洗浄領域が段階的に順次選択され、追加の洗浄装置のグループが段階的に順次作動し、追加の洗浄領域を洗浄する。 Only some of the cleaning devices, ie only one, in the initially selected cleaning area are activated. After the initially selected area is cleaned, additional cleaning areas are selected in step-by-step sequence and groups of additional cleaning devices are operated in step-by-step sequence to clean the additional cleaning areas.

最初に選択された阻害されたソーラーパネルのグループが洗浄された後、次の阻害されたソーラーパネルのグループ又は区画が段階的に順次選択され、洗浄される。説明したように、その後に選択された阻害されたソーラーパネルのグループ又は区画は、先に洗浄されたソーラーパネルのグループから生成される電力によって、全部又は一部洗浄されてよい。 After the first selected group of blocked solar panels is cleaned, the next group or section of blocked solar panels is selected and cleaned step by step. As explained, the subsequently selected group or section of blocked solar panels may be cleaned, in whole or in part, by the power generated from the previously cleaned group of solar panels.

本明細書で使用される本方法のステップは、阻害されたソーラーパネルを段階的に選択すること、及び選択されたソーラーパネルを洗浄するための洗浄装置を段階的に作動させることを含み、阻害されたソーラーパネルを選択するための、及び選択されたソーラーパネルに関連する洗浄装置を作動するための段階的な方法を用いて、洗浄されたソーラーパネルの数を連続的に増加させるか、又は加えることを意味する。さらに、本明細書で使用される本方法のステップは、阻害されたソーラーパネルを順次選択すること、及び選択されたソーラーパネルを洗浄するための洗浄装置を順次作動することを含み、阻害されたソーラーパネルを障害物の位置と障害物の大きさに基づいた論理的な順序で選択し、洗浄することを意味する。 As used herein, the steps of the method include stepwise selecting solar panels that are inhibited and stepwise activating a cleaning device to clean the selected solar panels, the steps comprising: successively increasing the number of cleaned solar panels using a stepwise method for selecting cleaned solar panels and activating cleaning equipment associated with the selected solar panels; or means to add. Additionally, the steps of the method as used herein include sequentially selecting the blocked solar panels and sequentially operating a cleaning device to clean the selected solar panels, This means selecting and cleaning solar panels in a logical order based on the location of the obstruction and the size of the obstruction.

本明細書に記載の洗浄位置を選択する目的は、より効果的な洗浄手順を作り出すことである。例えば、障害物が多様であり、ソーラーパネルアレイ全体の中の間隔の離れた一部を覆う場合、同時にすべての洗浄装置を作動させるより、最も阻害されている位置にある洗浄装置を作動させるほうが、より効果的である。この場合、本明細書で定義される障害物の位置は、最初とその次のアレイ上の洗浄位置を決定するための主な要素となる。 The purpose of selecting the cleaning locations described herein is to create a more effective cleaning procedure. For example, if the obstruction is diverse and covers spaced portions of the entire solar panel array, it is better to activate the cleaning device in the most obstructed location than to activate all the cleaning devices at the same time. , is more effective. In this case, the position of the obstacle as defined herein becomes the main factor for determining the first and subsequent cleaning positions on the array.

あるいは、障害物がソーラーパネルアレイの大部分又はすべてを覆う場合、洗浄位置はソーラーパネルアレイ全体となってよい。この場合、本明細書で定義される障害物の大きさの違いに基づいた洗浄領域の選択が、最初とその次の洗浄領域を決定する主な要素となる。 Alternatively, if the obstruction covers most or all of the solar panel array, the cleaning location may be the entire solar panel array. In this case, the selection of the cleaning area based on the difference in the size of the obstacles as defined herein becomes the main factor in determining the first and subsequent cleaning areas.

本発明の方法は、(a)本明細書で定義されるように、ソーラーパネルアレイの全ての区画を評価して、障害物の位置、大きさ、及び種類を決定するステップと、(b)障害物の位置及び障害物の大きさの違いを含む情報に主に基づいて、1つ又は複数のアレイの区画を選択するステップと、(c)選択されたアレイの区画内の障害物の位置及び障害物の大きさの違いを含む情報に基づいて選択されたアレイの区画内の望ましい洗浄領域を選択するステップと、(d)選択された洗浄領域内の障害物の大きさの違いに基づいて選択された洗浄領域内の洗浄装置を選択して作動させるステップと、(e)追加のアレイの区画と洗浄領域を段階的かつ順次選択し、追加的に選択された洗浄領域内の洗浄装置を段階的に順次選択して作動させるステップと、並びに(f)全部または一部を使用された、洗浄されたソーラーパネルにより電力を生成し、次の選択されたソーラーパネルのグループ(複数可)のための洗浄装置に電力を供給するステップと、を含む。 The method of the present invention includes the steps of: (a) evaluating all sections of the solar panel array to determine the location, size, and type of obstructions, as defined herein; (c) selecting one or more array partitions based primarily on information including obstacle locations and obstacle size differences; and (c) the location of the obstacles within the selected array partitions. and (d) selecting a desired cleaning area within the selected section of the array based on the information including the difference in size of the obstruction and (d) the difference in size of the obstruction within the selected cleaning area. (e) stepwise and sequentially selecting additional array sections and cleaning regions and additionally selecting and activating cleaning devices in the selected cleaning regions; and (f) producing electricity with the cleaned solar panels, which are used in whole or in part, to the next selected group(s) of solar panels. supplying power to a cleaning device for.

本明細書に記載の段階的に順次評価、選択、及び作動させる方法は、ソーラーパネルアレイ全体が洗浄されるまで続く。ソーラーパネルの選択された区画は、互いに隣接してもよく、互いに間隔が離れてもよい。各洗浄領域は、アレイの個々の区画の電力出力変動を含む要素に基づいて選択される。選択された洗浄領域内の、作動すべき洗浄装置の数と位置の選択は、選択された洗浄領域内の障害物の大きさの違いを含む要素に基づく。 The stepwise sequential evaluation, selection, and actuation method described herein continues until the entire solar panel array is cleaned. Selected sections of solar panels may be adjacent to each other or spaced apart from each other. Each wash region is selected based on factors including power output variations of individual sections of the array. Selection of the number and location of cleaning devices to operate within the selected cleaning area is based on factors including differences in the size of obstacles within the selected cleaning area.

洗浄装置を段階的に順次評価し、選択し、及び作動するステップを含む、本明細書に開示の方法は、すべての洗浄装置をオン又はオフのいずれかに切り替える既知の洗浄方法と比べて、障害物を取り除くための効率的かつより低コストな方法を提供する。本発明の方法のステップは、アレイ上の洗浄すべき区画を選択し、その後ソーラーパネルアレイの選択された阻害された区画を洗浄するための段階的かつ順次的な方法を用いて、比較的少数の洗浄装置を選択して作動させる洗浄工程を提供する。 The method disclosed herein, which includes the step of sequentially evaluating, selecting, and activating cleaning devices in a step-by-step manner, compares to known cleaning methods that switch all cleaning devices either on or off. To provide an efficient and lower cost method for removing obstructions. The steps of the method of the present invention include a relatively small number of steps, using a stepwise and sequential method for selecting sections on the array to be cleaned and then cleaning the selected blocked sections of the solar panel array. This provides a cleaning process that selects and operates a cleaning device.

本発明の方法は、各ソーラーパネルが洗浄装置を有し、かつアレイの洗浄装置のすべてがオンかオフのいずれかに切り替えるソーラーパネルのアレイと比較して、障害物除去のコスト全体を低減する。さらに、本方法は、太陽電池又はソーラーパネルごとに洗浄装置を必要としない。開示された本方法は、洗浄装置の間隔の離れたパターンへの多様な位置決め配置(positioning arrangements)、又はそれぞれの太陽電池若しくはソーラーパネルの洗浄装置を必要としない他の位置決め配置を可能にする。 The method of the present invention reduces the overall cost of obstruction removal compared to arrays of solar panels in which each solar panel has a cleaning device and all of the cleaning devices in the array are switched on or off. . Furthermore, the method does not require cleaning equipment for each solar cell or solar panel. The disclosed method allows for a variety of positioning arrangements of cleaning devices into spaced patterns, or other positioning arrangements that do not require cleaning devices for each solar cell or solar panel.

本発明は、本明細書の精神及び属性から逸脱することなく、他の形態で具体化することができ、したがって、本発明の範囲を示すものとして、上述の明細書ではなく、添付の請求項を参照すべきである。 The invention may be embodied in other forms without departing from the spirit and attributes of the specification, and the scope of the invention is therefore indicated by the appended claims rather than the foregoing specification. should be referred to.

Claims (2)

正常な閾値レベルの電力出力を生成するソーラーパネルアレイの動作面から障害物を洗浄し、ソーラーパネルの特定の区画にソーラーパネルの前記区画から障害物を取り除く洗浄装置を提供する方法であって、
ソーラーパネルアレイの全部又は一部の前記動作面上にある障害物の存在を感知すること、
いつ前記障害物が、前記アレイ、又は前記アレイの区画の前記電力出力を正常な閾値レベルを下回るレベルに低減するかを決定すること、
前記ソーラーパネルの区画を感知及び評価して、前記障害物の位置、前記障害物の大きさの違い、及び前記障害物の種類を決定すること、
前記ソーラーパネルアレイ内の前記障害物の位置及び前記障害物の大きさの違いに基づいて、ソーラーパネルの1つ又は複数の洗浄する区画を選択すること、
前記選択された洗浄領域内の前記障害物の位置及び前記障害物の大きさの違いに基づいて選択された洗浄区画内の所望の洗浄領域を選択すること、
前記所望の洗浄領域内の障害物の大きさの違いに基づいて前記所望の洗浄領域内の選択された洗浄位置にある洗浄装置を選択し、作動させること、
アレイの追加の区画を段階的に順次選択し、前記洗浄領域内の追加の洗浄領域及び洗浄位置を段階的に順次選択すること、
選択された前記追加の洗浄領域及び洗浄位置内の洗浄装置を段階的に順次選択し、作動させること、及び、
洗浄されたソーラーパネルを用いて電力を生成し、洗浄を必要とする段階的に順次選択されたソーラーパネルのための洗浄装置に、全部又は一部電力を供給すること、
を含む方法。
A method for cleaning obstructions from an operational surface of a solar panel array that produces a normal threshold level of power output, and providing a cleaning device for a particular section of the solar panel to remove the obstruction from said section of the solar panel, the method comprising:
sensing the presence of an obstruction on the operating surface of all or part of the solar panel array;
determining when the obstruction reduces the power output of the array, or a partition of the array, to a level below a normal threshold level;
sensing and evaluating a section of the solar panel to determine the location of the obstruction, the difference in size of the obstruction, and the type of the obstruction;
selecting one or more sections of solar panels to be cleaned based on the location of the obstruction within the solar panel array and the difference in size of the obstruction;
selecting a desired cleaning area within the selected cleaning compartment based on the location of the obstruction within the selected cleaning area and the difference in size of the obstruction;
selecting and activating a cleaning device at a selected cleaning position within the desired cleaning area based on a difference in size of an obstruction within the desired cleaning area;
stepwise sequentially selecting additional sections of the array; stepwise sequentially selecting additional wash regions and wash positions within the wash region;
stepwise sequentially selecting and activating cleaning devices in the selected additional cleaning areas and cleaning locations;
generating electricity using the cleaned solar panels and supplying, in whole or in part, a cleaning device for successively selected solar panels in stages requiring cleaning;
method including.
気候条件、気候予報、日付、時間、及び温度に関する情報を評価することをさらに含む、請求項1に記載のソーラーパネルアレイの動作面から障害物を洗浄する方法。 2. The method of cleaning obstructions from an operating surface of a solar panel array as claimed in claim 1, further comprising evaluating information regarding climate conditions, climate forecasts, date, time, and temperature.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102483269B (en) * 2010-01-29 2014-11-26 沃罗缇有限公司 Intelligent & self-cleaning solar panels
US9020636B2 (en) * 2010-12-16 2015-04-28 Saied Tadayon Robot for solar farms
US11751290B2 (en) * 2012-08-09 2023-09-05 Jeffrey Scott Adler Autonomous winter solar panel
WO2015023995A1 (en) * 2013-08-15 2015-02-19 Morteza Gharib Methods and systems for self-cleaning of photovoltaic panels
WO2016197013A1 (en) * 2015-06-05 2016-12-08 Iyer Jagadish Solar energy collection panel cleaning system
US11411531B2 (en) * 2019-04-17 2022-08-09 PASCO Ventures LLC Cleaning method for solar panels

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