本实用新型属于太阳能光伏设备技术领域，更具体地说，涉及一种光伏组件表面微波除雪系统。
背景技术：
能源是经济和社会发展的基础，而全球工业化进程的加快，使得能源需求量日益增加，而像石油、天然气、煤炭等传统能源的产量增长缓慢，能源短缺的问题越来越严重，因此新能源开发利用受到世界各国的普遍重视。太阳能作为一种新型、清洁无污染能源正在迅猛发展，太阳能光伏发电具有仅通过一次能量转换就能够转换为电能的优点，因而，在我国，尤其是在西藏高海拔地区太阳能光伏发电被广泛建设和利用。但是，在高海拔地区气温低，常年积雪，在光伏表面易形成积雪，这些积雪阻挡了光线入射，严重影响发电效率和光伏板的使用寿命，需要及时处理光伏表面的积雪。
现有对光伏组件表面的除雪，比较常见的方法主要有三种：一种是直接人工除雪；再者，在太阳能电池片之间的间隙处装上电热丝，利用电发热进行除雪；另外一种就是利用机械设备在光伏组件表面进行除雪。这三种清除光伏组件表面积雪的方法均具有一定的局限性，同时对于清灰频率上受到季节、人员以及技术成熟度等方面的制约。主要表现在：第一，人工除雪不仅需要花费大量的人力物力，且在高原上积雪严重，气候寒冷，人工除雪难度很大；第二，利用电加热的方式，由于转化率不高，因此需要消耗大量的电能；第三，运用机械除雪不但投资大，安装复杂，而且在清雪过程中还容易造成光伏发电组件的破坏，影响整个光伏阵列的发电。
例如，中国专利申请号为：201510196559.0，公开日为：2015年7月22日的专利文献，公开了一种光伏农业大棚除雪系统。该系统在农业大棚阳面支撑低于阴面支撑，位于光伏农业大棚顶部的光伏组件形成一向下倾斜的斜面，该系统在光伏农业大棚上沿长度方向设置有横向总气管，横向总气管上开设有多个出气连接口，多个出气连接口上连接有沿光伏农业大棚倾斜面设置的纵向软管一端，纵向软管的另外一端封堵，纵向软管两侧按一定间隔设置有出气口。该方案即属于一种机械除雪结构，只是其采用了气吹方式进行除雪，一定程度上简化了除雪机械结构，但是其纵横气管布置于相邻光伏组件的交界处，其除雪效果欠佳，且需要人工观察判断光伏组件表面积雪状况，启动或关闭设备，自动化程度较低。
也有采用其它的除雪方式，例如中国专利申请号为：201110405314.6，公开日为：2012年5月9日的专利文献，公开了一种太阳能组件自动除雪装置及其控制方法。该装置包括电热膜，电热膜贴附在太阳能组件的背板上；电热膜的和组件相连，在电热膜与组件之间串联电子开关，在组件构成的组件串与逆变器之间并联带控制开关的蓄电池组，控制开关和电子开关分别与控制发射器控制连接，控制发射器连接以太网。在下雪或冰冻时段，控制发射器发出无线信号给每个无线电子开关，接通组件与电热膜之间的电路，电热膜开始加热，当太阳辐射较低或者夜晚时间，控制发射器发出控制信号给蓄电池组，蓄电池组利用组件本身的电路向电热膜供电。该方案采用电热膜加热方式对光伏组件表面积雪和冰冻进行清除，类似于电热丝加热，其电热转化率不高，以及热量散失较快，因此电能消耗较大，用电成本较高。
技术实现要素：
1、要解决的问题
本实用新型提供一种光伏组件表面微波除雪系统，其目的在于解决现有光伏组件表面积雪清除效果欠佳，能耗相对较高的问题。该系统通过微波发热融化光伏组件表面积雪，能够较为全面的进行积雪清除，能源利用率高，能耗较小，其具有结构简单，安装方便，使用寿命较长，可自动化控制工作的优点。
2、技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
一种光伏组件表面微波除雪系统，包括光伏组件、直流电源和微波发生器；所述微波发生器设置于光伏组件上，其通过电线连接直流电源。
作为进一步改进，沿所述光伏组件的四周安装有微波反射板，所述微波发生器位于微波反射板形成的微波工作空间内。
作为进一步改进，所述的微波发生器为磁控管。
作为进一步改进，所述光伏组件倾斜设置，微波发生器位于较高一侧，在其较低一侧具有供积雪融化后的水流出的出水口。
作为进一步改进，所述微波反射板与光伏组件上表面垂直，出水口位于两个微波反射板的交界处。
作为进一步改进，所述直流电源通过直流升压电路连接微波发生器。
作为进一步改进，所述直流电源和微波发生器之间设置电子开关，电子开关通过PLC控制。
作为进一步改进，所述光伏组件上设置有压力传感器，压力传感器通过电线连接PLC。
作为进一步改进，所述直流电源、直流升压电路、电子开关和PLC中的一个或多个密封于箱体内。
作为进一步改进，所述压力传感器位于光伏组件的中间位置，其高出光伏组件上表面1-2mm。
3、有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型光伏组件表面微波除雪系统，区别于传统人工、机械或气吹形式的除雪原理，突破性地采用微波发热原理实现除雪，通过微波发生器将直流电源的电能转化成微波能量，由微波照射积雪，引起积雪中水分子的剧烈运动，产生大量热量，从而使积雪融化，达到去除光伏组件表面积雪目的；此种方式，能够较为全面的进行积雪清除，热量散失少，能源利用率高，能耗较小，无需人工除雪，节省人力物力，相比机械除雪，避免损伤光伏组件，其具有结构简单，安装方便，使用寿命较长等优点。
(2)本实用新型光伏组件表面微波除雪系统，通过微波反射板在光伏组件上形成微波工作空间，微波发生器发出的微波在此空间中不断反射进入雪中，从而极大减少微波的散失，提高微波利用率，提高除雪效率。
(3)本实用新型光伏组件表面微波除雪系统，对积雪融化后排水结构进行优化设计，将微波发生器设置于倾斜光伏组件的较高一侧，融化后的水不会聚集于微波发生器处，避免微波发生器长时间接触水发生渗漏、短路等问题，在光伏组件较低一侧设置出水口，能够将全部水排出。
(4)本实用新型光伏组件表面微波除雪系统，通过直流升压电路将直流电源的电压升高到微波发射器所需工作电压，从而保证系统可采用一个直流电源工作。
(5)本实用新型光伏组件表面微波除雪系统，通过压力传感器感受光伏组件表面积雪程度，将积雪的压力信号传递给PLC，由PLC控制电子开关的通断，从而实现自动化控制微波发生器工作，无需人工操作，系统即可自行运行，便于自动化管理，也起到节约能源的作用。
(6)本实用新型光伏组件表面微波除雪系统，直流电源、直流升压电路、电子开关和PLC可集成在箱体内，集成度高，也便于安装，以及对元器件进行保护。
附图说明
图1为本实用新型光伏组件表面微波除雪系统的结构示意图；
图2为本实用新型光伏组件表面微波除雪系统的控制原理图；
图中：1、箱体；2、直流升压电路；3、直流电源；4、电子开关；5、电线；6、微波发生器；7、微波反射板；8、压力传感器；9、光伏组件。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种光伏组件表面微波除雪系统，其主要用于光伏组件9表面积雪的清除，以保证光伏组件9在北方或其它降雪较大的地区能够稳定、持久地进行工作。微波加热就是利用微波的能量特征，对物体进行加热的过程，本系统即是通过微波加热的原理对积雪进行加热融化，以达到清除光伏组件9表面积雪的目的。下面对该系统的结构原理和工作过程进行较为详细的说明。
本实施例除雪系统主要包括光伏组件9、直流电源3、微波发生器6和微波反射板7，以及达到对微波发生器6进行控制的PLC、电子开关4和压力传感器8等电气元器件。其中，光伏组件9一般具有多块，组合安装在光照较好的地方，并通过支架支撑设置，且光伏组件9向着光照侧倾斜设置，其倾斜角度可根据不同地区经纬度，及不同时间段的光照特点进行调节；可选择一个或多个沿光伏组件9作为一个工作单元，沿光伏组件9边缘的四周安装有微波反射板7，形成一个微波工作空间，将微波发生器6设置于光伏组件9上，并置于微波反射板7形成的微波工作空间内，从而微波发生器6发出的微波在此空间中不断反射进入雪中，可极大减少微波的散失，提高微波利用率，提高除雪效率。
为避免积雪融化后的水对微波发生器6产生影响，以及便于及时有效的排水，本实施例中，各微波反射板7与光伏组件9上表面垂直，微波发生器6位于较高的一侧，在其较低的一侧具有供积雪融化后的水流出的出水口，出水口位于两个微波反射板7的交界处。此种结构，融化后的水不会聚集于微波发生器9处，避免微波发生器长时间接触水发生渗漏、短路等问题，水也能够从出水口及时水排出，不会聚集。
作为微波发生器9的工作电路，需要电源供应相应的电能。结合图1和图2所示，微波发生器9通过电线5连接直流电源3的两端；此处需要说明的是，直流电源3可以是外接的电源，也可以是光伏组件9产生的电能，当然，也可以是交流电源通过交直流变换电路得到的直流电，其名称并无具体限定，只要能够提供直流电即可。并且，一般微波发生器9的工作电压相对较高，为能够满足其工作需求，此处直流电源3通过直流升压电路2连接微波发生器6，即通过直流升压电路2将直流电源3的电压升高到微波发射器6所需工作电压，从而保证系统可采用一个直流电源工作。直流升压电路2是现有技术中比较常规的电路形式，技术已经比较成熟，在此不再赘述其具体电路结构。
在本实施例中，微波发生器6为磁控管，其具有功率大、效率高、工作电压相对较低、尺寸小、重量轻、成本低等的优点，这里可以通过多个磁控管组合使用，以满足光伏组件9表面较大面积的除雪需求，可布满光伏组件9的一侧边。
需要特别说明的是，为了达到自动化控制的目的，本实施例中直流电源3和微波发生器6之间设置电子开关4，电子开关4通过PLC控制；光伏组件9上设置有压力传感器8，用于感受光伏组件9表面积雪的压力，压力传感器8通过电线5连接PLC，由PLC接受压力传感器8传送的压力信号，并进行处理。此种电路结构，通过压力传感器8感受光伏组件9表面积雪程度，将积雪的压力信号传递给PLC，由PLC控制电子开关4的通断，从而实现自动化控制微波发生器6工作，无需人工操作，系统即可自行运行，便于自动化管理，也起到节约能源的作用。
实际使用时，当光伏组件9表面积雪达到一定程度，积雪对压力传感器8的压力大于预设压力时，压力传感器8产生电信号，并将电信号传递给PLC，由PLC接受电信号，并控制电子开关4接通，此时，微波发生器6接通直流电源3，发出微波，微波照射光伏组件9表面的积雪，积雪被加热，并逐渐融化成水，经出水口流走，从而实现光伏组件9表面除雪。
本实施例的光伏组件表面微波除雪系统，有别于传统人工、机械或气吹等形式的除雪原理，突破性地采用微波加热原理实现除雪，通过微波发生器6将直流电源3的电能转化成微波能量，由微波照射积雪，引起积雪中水分子的剧烈运动，产生大量热量，从而使积雪融化，达到去除光伏组件9表面积雪目的；此种方式，能够较为全面的进行积雪清除，热量散失少，能源利用率高，能耗较小，无需人工除雪，节省人力物力，相比机械除雪，避免损伤光伏组件，其具有结构简单，安装方便，使用寿命较长，绿色环保，经济适用等优点。
实施例2
本实施例的光伏组件表面微波除雪系统，结构与实施例1相同，只是进一步的改进。具体为：直流电源3、直流升压电路2、电子开关4和PLC中的一个或多个密封于箱体1内，本实施例中它们全部位于箱体1内，集成度高，也便于安装，以及对元器件进行保护。
另外，压力传感器8位于光伏组件9的中间位置，能够相对比较准确的反应积雪的厚度，以及融化情况，可有效避免系统误动作；压力传感器8高出光伏组件9上表面1-2mm，防止底层微薄积雪造成系统误动作，能够保证系统更好的控制。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。