一种自动检测光伏板清洁度的方法与流程

本发明涉及太阳能发电技术，具体为一种自动检测光伏板清洁度的方法。

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要求的需求急剧扩大，能源需求的多少已经成为一个国家或者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，其主要优势是具有自我恢复能力。充分利用这些可再生能源是解决当前能源危机和环境污染的最有效、可行的途径，尤其是太阳能以其独特的优点越来越受到人们的关注，因为太阳能具有天然的优势，太阳能应用地域广泛；太阳能清洁无污染；太阳能发电效率高；太阳能发电部件没有运动部件，不易损坏且易于维护。

各国开始投入大量资金建设太阳能光伏发电站，太阳能光伏板是光伏发电站电能产生的根本，光伏板的发电效率直接决定一个太阳能发电站的发电量。根据实际经验发现光伏板表面清洁程度与发电效率成正比，要提高发电效率保证光伏板清洁是一种有效的途径。随着太阳能发电站越建越多，需要清扫的光伏板也随之剧增，如何能够对光伏板进行快速有效且智能的清扫已成为各光伏发电企业急需解决的难题。

现有光伏板清扫设备大部分为定时清扫或人工控制，不能及时清扫光伏板上积尘影响发电效率，并且操作不便、人工成本较高。

技术实现要素：

为了解决上述的技术缺陷，本发明提供一种自动检测光伏板清洁度的方法。

本发明采用的技术方案在于，设置参照组与对比组两组光伏电池板，并且保证上述两组光伏电池板接受光照条件、安装角度等初始条件与需要清扫的光伏板子阵完全相同；其中，参照组内的光伏板定时清扫，保证其光伏板上无灰尘，而对比组内的光伏电池板与光伏板子阵保证其初始条件相同的情况下让其自由落灰；通过实验发现，在一定光照强度范围内内光伏板开路电压与射入光伏板的光照强度成正比关系，也就是说在一定的光照强度下落灰光伏板的输出端电压要小于没有灰尘光伏板的输出端电压；又对比组光伏板初始条件与光伏板子阵相同，那么在落灰时间相同的情况下，两组光伏板落灰程度是相同的，即其发电效率也是相同的；此时只要知道对比组内光伏板的落灰程度就可以代表光伏板子阵的落灰情况。

又标准组内光伏板没有灰尘，此时只要对比标准组与对比组光伏板输出端电压就可以知道对比组内光伏板落灰程度，如果两组光伏板输出端电压差达到某一标定值，那么就表示光伏板落灰严重需要清扫。

附图说明

图1为本发明中的一种光伏板安装示意图。

图2为逻辑原理示意图。

图3为硬件结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当视为本发明的保护范围。

如图1所示为本实施例两组光伏板安装示意图，在发电在光伏板阵列旁安装两块光伏板，分别为参照组（2）、对比组（1），且上述两组光伏板安装角度与光伏板阵列中光伏板安装角度完全相同；在上述两组光伏板固定安装有清扫机构（ 3），该清扫机构可以完成对上述两组光伏板的清扫。另外，上述清扫机构（3）定时清扫参照组（2）光伏板，保证其表面清洁无灰尘；上述对比组（1）光伏板清扫频率与光伏板子阵中光伏板清扫频率相同。那么，由于对比组（1）光伏板与光伏板子阵中光伏板清扫频率、接受光照条件、落灰等条件均相同，所以对比组（1）中光伏板清洁度即可代表光伏板子阵中光伏板清洁度；又参照组（2）光伏板定时清扫无灰尘，该光伏板发电效率可作为参照与上述对比组（2）光伏板发电效率进行对比。

如图2、图3所示，本发明的一种自动检测光伏板清洁度的方法，包括以下步骤：

分别采样参照组和对比组的输出电压U1，U2，电压U1、U2经电阻分压、运算放大器隔离、通过单片机的A/D端口将模拟信号转换成数字信号后由处理器比较判断。为保证采样精度，需进行多次采集后取其平均值。执行机构可以通过单片机的通用输出口经过光耦隔离后驱动电机，启动清扫设备，完成对光伏板的清扫。上述单片机可以是NXP公司的LPC1768基于ARM Cortex-M3 内核的微控制器，LPC1768 微控制器的操作频率可达100MHz。ARM Cortex-M3 CPU 具有3 级流水线和哈佛结构。LPC1768 微控制器的外设组件包含高达512KB 的flash 存储器、64KB 的数据存储器、8 通道的12 位ADC、电机控制PWM、4 个通用定时器、6 输出的通用PWM、带有独立电池供电的超低功耗RTC 和多达70 个的通用IO 管脚。用LPC1768搭建数据采集，不必外接ADC，避免了复杂的硬件电路设计。

判断条件为，定期清扫参照组，若参照组输出端开路电压U1和对比组输出端开路电压U2的差值与U1的比值diff_U12大于阈值，表示光伏板落灰程度严重，需要及时清扫并给出告警，之后再进行下一次循环判断；若 diff_U12小于阈值，表示光伏板落灰还未达到需要清扫程度，需经过一定延时后再判断;另外上述阈值可以自行设定。

通过上述具体实施方式，所述技术领域技术人员可容易的实现本发明。需要强调的是，本发明保护范围不受上述实施例的限制。除说明书所述的技术特征外，任何在本发明所请求保护的技术方案的基础上所做的任何演绎，都应该视为均属于本发明的保护范围。