光伏面板检测装置及系统的制作方法

文档序号:11215221阅读:406来源:国知局
光伏面板检测装置及系统的制造方法

本发明涉及太阳能发电技术领域,具体而言,涉及一种光伏面板检测装置及系统。



背景技术:

随着全球工业化的全面发展,各个国家各个行业对能源的需求急剧扩大,能源需求的多少已经成为衡量一个国家或地区经济发展状况的标准。可再生能源主要有水能、太阳能、风能、地热能、生物质能等能源形势,其最大的特点是具有自我恢复能力,人们在使用过程中,可再生能源可以从自然界中源源不断地得到补充,它是取之不尽,用之不竭的能源。经过学者的研究与论证,人们普遍认为太阳能和风能是解决能源危机和环境污染的最有效和可行的能源类型,是新世纪最重要的能源类型。尤其是太阳能以其独特的优点越来越受到人们的关注,因为太阳能取之不尽,用之不竭,可再生;太阳能应用地域广泛;太阳能清洁,无污染;太阳能发电系统没有机械运动部件,不易损坏,维护简单。

各国开始投入大量资金建设太阳能光伏发电站,其中,太阳能光伏面板是光伏发电站获取电能的根源,光伏面板的发电效率直接决定着太阳能发电站的发电量。然而,太阳能光伏面板在使用的过程中,由于需要长时间面对阳光,可能会导致局部温度过高,对面板上的某些结构造成损坏,形成不能正常工作的坏点。随着太阳能光伏发电站越建越多,需要进行坏点检测的光伏面板也随之剧增,如何能够对数量较多的光伏面板进行快速检测而且还能保证检测效果已成为各光伏发电企业急需解决的难题。

传统的光伏面板坏点检测需要在光伏面板的一侧大量且密集的布置传感器,每个传感器只能检测其设置位置附近小范围的光伏面板的状态,然而由于发电厂光伏面板的数量之多,其总面积更是巨大,需要进行完整的坏点检测所需要布置传感器的成本极高,导致很多光伏发电厂商因为成本关系没有布置检测模块。

因此,光伏发电行业急需一种低成本的检测方法来提高光伏发电厂的运营效率。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种光伏面板检测装置及系统,其不需要在光伏面板上大量布置传感器即可对大面积的光伏面板进行检测,大大节省了成本。

本发明的实施例是这样实现的:

第一方面,本发明实施例提供了一种光伏面板检测装置,其包括滑动小车、沿第一方向设置的检测轨道、在第一方向上间隔并沿第二方向设置的第一换行轨道和第二换行轨道,所述滑动小车上设置有传感器模块,所述滑动小车与所述检测轨道滑动连接,以使所述滑动小车沿第一方向滑动,并通过所述传感器模块检测位于滑动轨迹附近的光伏面板的状态;所述检测轨道的一端与所述第一换行轨道滑动连接,所述检测轨道的另一端与所述第二换行轨道滑动连接,以使所述检测轨道沿第二方向滑动。

在本发明较佳的实施例中,所述传感器模块包括红外传感器,所述滑动小车可通过所述红外传感器获取位于滑动轨迹附近的光伏面板的温度分布信息。

在本发明较佳的实施例中,所述传感器模块还包括定位模块,所述定位模块用于获取所述滑动小车当前的位置信息。

在本发明较佳的实施例中,所述定位模块为gnss定位器。

在本发明较佳的实施例中,所述光伏面板检测装置还包括小车驱动组件,所述小车驱动组件包括第一驱动电机、第一转轴、第二转轴和传动带,所述第一驱动电机和所述第一转轴设置于所述检测轨道靠近所述第一换行轨道的一端,所述第二转轴设置于所述检测轨道靠近所述第二换行轨道的一端,所述传动带和所述滑动小车连接,所述传动带的两端分别卷绕于所述第一转轴和所述第二转轴,所述第一驱动电机用于驱动所述第一转轴和所述第二转轴转动并卷绕所述传动带,以通过所述传动带带动所述滑动小车在第一方向上来回运动。

在本发明较佳的实施例中,所述光伏面板检测装置还包括换行驱动组件,所述换行驱动组件包括第二驱动电机、第一驱动轮和第二驱动轮,所述检测轨道靠近所述第一换行轨道的一端和所述第一驱动轮连接,所述第一驱动轮设置于所述第一换行轨道的滑槽中,所述检测轨道靠近所述第二换行轨道的一端和所述第二驱动轮连接,所述第二驱动轮设置于所述第二换行轨道的滑槽中,所述检测轨道通过所述第一驱动轮和所述第二驱动轮分别与所述第一换行轨道和所述第二换行轨道滑动连接,所述第二驱动电机设置于所述第一换行轨道的一侧,所述第二驱动电机分别与所述第一驱动轮和所述第二驱动轮电连接,所述第二驱动电机用于驱动所述第一驱动轮和所述第二驱动轮转动并带动所述检测轨道,以使所述检测轨道在第二方向上来回运动。

在本发明较佳的实施例中,所述第一换行轨道和所述第二换行轨道的对应位置上间隔设置有限位部,所述限位部用于限制所述检测轨道在第二方向上的移动。

在本发明较佳的实施例中,所述限位部为半圆形弹性件,所述检测轨道的两端设置有与所述半圆形弹性件形状配合的卡槽。

在本发明较佳的实施例中,所述滑动小车上还设置有清洁模块,所述清洁模块用于在所述滑动小车移动的过程中对光伏面板进行清洁。

第二方面,本发明实施例还提供了一种光伏面板检测系统,其包括如上所述的光伏面板检测装置及光伏面板阵列,所述光伏面板阵列由多个光伏面板组成,所述多个光伏面板在第二方向上间隔设置于所述光伏面板检测装置中的第一换行轨道和第二换行轨道之间。

本发明实施例提供的光伏面板检测装置及系统,通过沿第一方向设置检测轨道,并在检测轨道上滑动连接滑动小车,使滑动小车可以在第一方向上沿检测轨道以预设的轨迹滑动,再通过在滑动小车上安装传感器模块,即可在滑动小车沿检测轨道滑动的同时检测位于滑动轨迹附近的光伏面板的状态;另外,通过在第一方向上间隔并沿第二方向设置第一换行轨道和第二换行轨道,并将检测轨道的两端分别与第一换行轨道和第二换行轨道滑动连接,可以使检测轨道在第二方向上滑动,并且,在检测轨道滑动的同时带动滑动小车在第二方向上运动,实现了滑动小车可在第一方向和第二方向构成的二维平面内对大范围的光伏面板进行检测。和现有技术相比,本发明提供的光伏面板检测装置及系统不需要在光伏面板上大量布置传感器即可利用同一设备对大面积的光伏面板或多个光伏面板进行检测,其结构精简,大大降低了光伏面板检测的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的光伏面板检测装置的结构示意图;

图2为本发明第一实施例提供的光伏面板检测装置的第一应用示意图;

图3为本发明第一实施例提供的光伏面板检测装置的第二应用示意图;

图4为本发明第一实施例提供的光伏面板检测装置的第三应用示意图;

图5为本发明第一实施例提供的光伏面板检测装置的第四应用示意图;

图6为本发明第一实施例提供的检测轨道与换行轨道的连接结构示意图;

图7为本发明第一实施例提供的设置有多个红外传感器的滑动小车的结构示意图;

图8为本发明第一实施例提供的限位部对检测轨道限位的结构示意图;

图9为本发明第一实施例提供的设置有清洁模块的滑动小车的结构示意图;

图10为本发明第一实施例提供的光伏面板检测系统的结构示意图;

图11为本发明第二实施例提供的光伏面板检测装置的结构示意图;

图12为本发明第二实施例提供的检测轨道与第一换行轨道的连接结构示意图;

图13为本发明第二实施例提供的检测轨道与第二换行轨道的连接结构示意图。

图标:100-第一换行轨道;200-第二换行轨道;300-检测轨道;400-滑动小车;420-传感器模块;440-清洁模块;500-光伏面板;600-限位部;700-第一驱动电机;710-第一转轴;720-第二转轴;730-传动带;800-第二驱动电机;810-第一驱动轮;820-第二驱动轮;1000-光伏面板检测装置;2000-光伏面板检测系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外,“输入”、“输出”、“反馈”、“形成”等术语应理解为是描述一种光学、电学变化或光学、电学处理。如“形成”仅仅是指光信号或电信号通过该元件、仪器或装置之后发生了光学上或电学上的变化,使得所述光信号或所述电信号受到处理,进而获得实施技术方案或解决技术问题所需要的信号。

在本发明的具体实施例附图中,为了更好、更清楚的描述光伏面板检测装置及系统中各元件的工作原理,表现所述装置中各部分的连接关系,只是明显区分了各元件之间的相对位置关系,并不能构成对元件或结构内的光路方向、连接顺序及各部分结构大小、尺寸、形状的限定。

第一实施例

请参照图1,本实施例提供了一种光伏面板检测装置1000,其包括滑动小车400、沿第一方向设置的检测轨道300、在第一方向上间隔并沿第二方向设置的第一换行轨道100和第二换行轨道200。所述滑动小车400上设置有传感器模块420,所述滑动小车400与所述检测轨道300滑动连接,以使所述滑动小车400能够在第一方向上沿检测轨道300的轨迹滑动,并且,滑动小车400同时可以通过所述传感器模块420检测位于滑动轨迹附近的光伏面板500的状态。可以理解的是,滑动小车400在静止状态与滑动状态下,均可对滑动小车400的传感器模块420附近的光伏面板500进行检测,该检测范围由传感器模块420自身的检测性能决定。所述检测轨道300的两端分别与所述第一换行轨道100和所述第二换行轨道200滑动连接,以使所述检测轨道300沿第二方向滑动。可以理解的是,检测轨道300在沿第二方向运动的同时,和检测轨道300滑动连接的滑动小车400也同时受到检测轨道300的牵引在第二方向上移动。

请参照图2和图3,图2为本实施例提供的光伏面板检测装置1000应用到某一块宽度较小的光伏面板500检测的示意图,图3为该装置应用到某一块宽度较大的光伏面板500检测时的示意图。

本实施例中,为方便说明,所述第一方向和所述第二方向可以是垂直的。可以理解的是,所述第一方向和所述第二方向也可以不是垂直而是成一定倾斜夹角设置的。例如图4所示,应用到非矩形形状的光伏面板500的检测时,或如图5所示,应用到倾斜排列的光伏面板阵列时,第一换行轨道100和第二换行轨道200与检测轨道300的设置角度可以是倾斜的,此时保证第一换行轨道100和第二换行轨道200是平行设置即可。

请参照图6,本实施例中,所述检测轨道300的两端分别嵌入第一换行轨道100和第二换行轨道200的滑槽中,以使检测轨道300能够沿所述第一换行轨道100和第二换行轨道200的滑槽进行滑动。根据实际情况,检测轨道300的两端与换行轨道的连接处可以设置滑轮或其他利于滑动的组件。同样的,滑动小车400与检测轨道300的滑动连接也可以采用类似的结构,该结构可以防止滑动小车400从检测轨道300上脱落。

本实施例中,所述滑动小车400上设置的传感器模块420包括红外传感器和定位模块。所述红外传感器可用于获取位于滑动小车400的滑动轨迹附近的光伏面板500的温度分布信息,并可将所述温度分布信息传输到图像处理系统转换为光伏面板500的温度分布图。由于光伏面板500出现坏点时,坏点区域的温度明显高于正常工作区域,由此原理,通过获取光伏面板500的温度分布即可快速测量出坏点,并定位出坏点的位置。

所述定位模块可用于获取所述滑动小车400当前的位置信息,由于发电厂在进行光伏面板500检测时光伏面板500的数量通常是大量的,该位置信息可用于将每次滑动小车400检测一行对应的光伏面板500各个位置的坐标与该光伏面板500的温度分布信息对应起来存储到服务器中,以方便工作人员迅速获取坏点的坐标进行收集与分类。本实施例中,所述定位模块可以选用gnss定位器,所述gnss定位器是通过gnss(globalnavigationsatellitesystem,全球导航卫星系统)进行定位的,其精度可达到分米级,可准确获取光伏面板500上坏点的坐标。

请参照图7,本实施例中,红外传感器可以多个并排设置在滑动小车400一侧,由于每个红外传感器的工作范围是有限的区域,通过在滑动小车400靠近光伏面板500一侧布置多个红外传感器,可以提高坏点检测的工作效率,多个红外传感器共同获取的温度分布图像的准确性也能够得到保障。例如图7所示,四个检测范围为0.5m×0.5m红外传感器并排设置,其总的检测范围即为2m×0.5m,可以用于检测宽度为0.5m的光伏面板500。

本实施例中,所述传感器模块420还可以设置其他功能的传感器,以满足光伏面板500检测的不同需求。

由于检测轨道300需要在第二方向上进行滑动,而滑动小车400在进行每行的面板检测时必须保证检测轨道300的位置稳定,本实施例中,所述第一换行轨道100和所述第二换行轨道200的对应位置上间隔设置有限位部600,所述限位部600即可在需要检测轨道300位置固定时,限制检测轨道300在第二方向上的移动。

请参照图8,本实施例中,所述限位部600为半圆形弹性件,在第二方向上按一定间隔设置在第一换行轨道100和第二换行轨道200的滑槽中。同时,所述检测轨道300的两端也设置有与所述半圆形弹性件形状配合的卡槽。不难理解,当检测轨道300沿第二方向滑动并接触到所述半圆形弹性件时,该弹性件先向换行轨道的轨道壁内压缩,当检测轨道300移动到覆盖限位部600时,所述半圆形弹性件反弹并刚好嵌入检测轨道300端部的卡槽中,此时不再施加外力,可以保持检测轨道300在该位置稳定不移动,此结构可以消除人工操作或轻微外力带来的影响。

可以理解的是,各个限位部600之间的间隔越小,限位部600设置的越密集,检测轨道300上滑动小车400对光伏面板500的检测覆盖率就越高。限位部600之间的最佳设置间隔,可以是滑动小车400上红外传感器的检测宽度。

请参照图9,本实施例中,所述滑动小车400上还设置有清洁模块440,所述清洁模块440用于在所述滑动小车400移动的过程中对光伏面板500进行清洁。本实施例中,所述清洁模块440可以由刷毛和光伏面板500清洗专用的清洁剂构成,也可以直接选用清洁机器人。由于传统光伏面板500的清洗一般由人工清洗,成本极高,并且清洗过程中可能会对光伏面板500造成损坏,现在通过在滑动小车400上加入清洁模块440,即可有效提高光伏面板500的清洁效率,降低了清洁需要的成本。

请参照图10,本实施例还提供了一种光伏面板检测系统2000,其包括如上所述的光伏面板检测装置1000及光伏面板阵列,所述光伏面板阵列由多个光伏面板500组成,所述多个光伏面板500在第二方向上间隔设置于所述光伏面板检测装置1000中的第一换行轨道100和第二换行轨道200之间。光伏面板检测装置1000可在出厂时即和光伏面板阵列安装完成,也可以零件的形式安装到现有的光伏面板阵列中。

本实施例提供的光伏面板检测装置1000及系统,可对大范围的光伏面板500上的温度分布及位置坐标进行获取,并通过温度分布图像精确检测出光伏面板500上坏点的数量及位置。另外,在坏点检测的同时还能够对光伏面板500进行清洁,大大节省了光伏面板500检测及清洁需要的成本,有效提高了光伏发电厂的运营效率。

第二实施例

请参照图11,本实施例提供了一种光伏面板检测装置1000,和上述第一实施例最大的不同在于,本实施例中的光伏面板检测装置1000还包括小车驱动组件,所述小车驱动组件包括第一驱动电机700、第一转轴710、第二转轴720和传动带730。所述第一驱动电机700和所述第一转轴710设置于所述检测轨道300靠近所述第一换行轨道100的一端,所述第二转轴720设置于所述检测轨道300靠近所述第二换行轨道200的一端。其中,所述传动带730和所述滑动小车400连接,所述传动带730的两端分别卷绕于所述第一转轴710和所述第二转轴720。

本实施例中,所述第一驱动电机700用于驱动所述第一转轴710和所述第二转轴720转动并卷绕所述传动带730,以通过所述传动带730带动所述滑动小车400在第一方向上来回运动。其中,第一驱动电机700和第一转轴710电连接,第二转轴720可以和第一驱动电机700电连接,直接受到第一驱动电机700的控制;第二转轴720也可以通过齿轮传动结构与第一转轴710机械连接,此时第一驱动电机700直接控制第一转轴710的转动,间接传动第二转轴720进行相应的转动。

本实施例中,所述传动带730分为两部分,一部分的两端分别与第一转轴710和滑动小车400靠近第一转轴710的一侧连接,另一部分的两端分别与第二转轴720和滑动小车400靠近第二转轴720的一侧连接。可以理解的是,当第一转轴710和第二转轴720同时绕逆时针转动时,位于左侧的第一转轴710卷绕传动带730的一部分,位于右侧的第二转轴720伸展转动带的另一部分,此时传动带730带动滑动小车400沿检测轨道300向左侧滑动;反之,当第一转轴710和第二转轴720同时绕顺时针转动时,位于左侧的第一转轴710伸展转动带的一部分,位于右侧的第二转轴720卷绕转动带的另一部分,此时转动带带动滑动小车400沿检测轨道300向右侧滑动。不难理解,本实施例中所述的左侧、右侧均描述的是在与第一方向平行的直线上。

请参照图12和图13,本实施例中,光伏面板检测装置1000还包括换行驱动组件,所述换行驱动组件包括第二驱动电机800、第一驱动轮810和第二驱动轮820。所述检测轨道300靠近所述第一换行轨道100的一端和所述第一驱动轮810连接,所述第一驱动轮810设置于所述第一换行轨道100的滑槽中;所述检测轨道300靠近所述第二换行轨道200的一端和所述第二驱动轮820连接,所述第二驱动轮820设置于所述第二换行轨道200的滑槽中。所述检测轨道300通过所述第一驱动轮810和所述第二驱动轮820分别与所述第一换行轨道100和所述第二换行轨道200滑动连接。本实施例中,所述第二驱动电机800设置于所述第一换行轨道100的一侧,所述第二驱动电机800分别与所述第一驱动轮810和所述第二驱动轮820电连接。

所述第二驱动电机800用于驱动所述第一驱动轮810和所述第二驱动轮820转动并带动所述检测轨道300,以使所述检测轨道300在第二方向上来回运动。本实施例中,所述第一驱动轮810和第二驱动轮820可以设置在检测轨道300两端与限位部600配合的凹槽一侧,其中一部分设置在检测轨道300内,另一部分设置在换行轨道内。

本实施例中,第一驱动电机700和第二驱动电机800可以由单片机自动控制光伏面板检测装置1000对光伏面板500进行定期检测并传送数据,也可以连接到控制终端由工作人员进行远程控制。

本实施例和上述第一实施例相比,通过加入用于滑动小车400在第一方向上移动的小车驱动组件,以及用于检测轨道300在第二方向上移动的换行驱动组件,使光伏面板检测装置1000进行的检测工作更为机械化和智能化,减少了人工操作,使用起来更加方便,相对于人工操作得到的检测结果也更为精确。

本实施例提供的光伏面板检测装置1000由于检测轨道300本身重量及成本的问题,适用于面积较小的光伏面板500检测,例如应用于社区屋顶等发电量要求不大的光伏面板阵列检测。如果需要对长距离大面积的光伏面板500进行检测,可以通过在大面积光伏面板500上间隔一定距离设置一组光伏面板检测装置1000,连续设置多组光伏面板检测装置1000;或是通过其他设备或运输工具将光伏面板检测装置1000在光伏面板500上进行整体平移;或是在长距离光伏面板500上每隔一定距离预设置换行轨道,组成多列平行的换行轨道,而单独对检测轨道300进行拆卸安装,以实现对长距离大面积的整块光伏面板500进行精确检测。

综上所述,本发明实施例提供的光伏面板检测装置及系统,通过沿第一方向设置检测轨道,并在检测轨道上滑动连接滑动小车,使滑动小车可以在第一方向上沿检测轨道以预设的轨迹滑动,再通过在滑动小车上安装传感器模块,即可在滑动小车沿检测轨道滑动的同时检测位于滑动轨迹附近的光伏面板的状态;另外,通过在第一方向上间隔并沿第二方向设置第一换行轨道和第二换行轨道,并将检测轨道的两端分别与第一换行轨道和第二换行轨道滑动连接,可以使检测轨道在第二方向上滑动,并且,在检测轨道滑动的同时带动滑动小车在第二方向上运动,实现了滑动小车可在第一方向和第二方向构成的二维平面内对大范围的光伏面板进行检测。和现有技术相比,本发明提供的光伏面板检测装置及系统不需要在光伏面板上大量布置传感器即可利用同一设备对大面积的光伏面板或多个光伏面板进行检测,其结构精简,大大降低了光伏面板检测的成本。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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