一种用于光伏发电板的智能除尘系统

本发明涉及光伏发电，尤其涉及一种用于光伏发电板的智能除尘系统。

背景技术：

1、伴随着日益突出的能源问题，光伏产业作为可再生能源应用产业受到了广泛关注。

2、光伏发电板是太阳能发电系统的重要组成部分，其性能的好坏将直接影响发电系统的性能。积灰问题是制约光伏组件发电效率的一个重要因素，灰尘的堆积会导致光伏组件形成阴影。由于局部阴影的存在，光伏模块中部分太阳能电池单片电流和电压的乘积逐渐增加，遮挡部分的温度比未遮挡部分高得多，温度太高，可能会出现烧焦的黑斑，这种现象称为热斑效应。在光伏模块的实际使用中，如果热斑效应引起的温度超过一定限度，光伏模块的焊点就会融化，电网线会被破坏，整个光伏组件都会被丢弃。据相关统计，热点效应使光伏模块的实际寿命减少了10％以上，对整个光伏系统也造成了不小的危害。因此，有效地清除电池板表面的积灰，使电池板更有效地工作尤为重要。

3、各种人工控制或人为定期清扫的工作模式虽然简单，但没有实现自动除尘和维护，效率较低，并且随着人工成本的不断提升，人为定期清扫的费用也在升高。并且，不同的灰尘程度对于光伏发电板的工作影响程度是不同的，若只是面板积少灰尘则对发电效率没有太大影响，太频繁清洁太阳能电池板反而会导致能源消耗太多，造成能源和成本经费的浪费。

4、因此，如何实现光伏发电板的智能除尘，从而降低人工成本并且降低整个光伏发系统除尘的能耗，成为了需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的实施例提供一种用于光伏发电板的智能除尘系统，能够降低人工成本并且降低整个光伏发系统除尘的能耗。

2、为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

3、该智能除尘系统的组成部分包括：机械子系统、清扫子系统和厚度测量子系统；其中，机械子系统的主体结构包括横轨结构部分和纵轨结构部分；

4、所述厚度测量子系统安装在所述横轨部分上，所述清扫子系统安装在所述纵轨结构部分上；

5、所述清扫子系统和所述厚度测量子系统的供电线路连接至光伏发电板(6)，以便于光伏发电板(6)向所述清扫子系统和所述厚度测量子系统提供运行所需电能；

6、所述厚度测量子系统包括：激光光组发射器(3)和激光光组接收器(8)；其中，所述厚度测量子系统用于通过激光光组发射器(3)和激光光组接收器(8)检测光伏发电板(6)表面的积灰厚度，当光伏发电板(6)表面的积灰厚度达到设定阈值时，触发所述清扫子系统的滚刷(5)开始清扫光伏发电板(6)表面。

7、所述横轨结构部分，包括两条上方横轨(1)和下方横轨(7)；所述纵轨结构部分包括：右侧纵轨(4)和左侧纵轨(9)，其中，由上方横轨(1)和下方横轨(7)作为矩形框的上下两边，由右侧纵轨(4)和左侧纵轨(9)作为所述矩形框的左右两边，光伏发电板(6)安装在所述矩形框中。

8、右侧纵轨(4)和左侧纵轨(9)上各自安装有一条导轨，且右侧纵轨(4)的导轨与左侧纵轨(9)的导轨相互平行；右侧纵轨(4)和左侧纵轨(9)的导轨上还各自安装有一个步进电机，滚刷(5)架设在两个步进电机之间，由所述两个步进电机带动滚刷(5)沿着导轨移动。两个步进电机都连接步进电机控制器，步进电机控制器用于控制两个步进电机同步运行；所述两个步进电机和所述步进电机控制器的供电线路连接至光伏发电板(6)。

9、激光光组发射器(3)通过一个带有滑块的旋转装置(2)安装在在上方横轨(1)上；激光光组接收器(8)通过另一个带有滑块的旋转装置(2)安装在在下方横轨(7)上；激光光组接收器(8)用于接收激光光组发射器(3)发出的激光。激光光组发射器(3)所发出的为非红外光区的光信号。

10、所述厚度测量子系统的运行过程包括：采集激光光组接收器(8)接收到的光信号，根据所述光信号确定积灰厚度；检测所述积灰厚度是否达到设定阈值；若所述积灰厚度达到所述设定阈值，则启动所述清扫子系统；当所述清扫子系统停止工作后，再次采集激光光组接收器(8)接收到的光信号并检测积灰厚度是否低于所述设定阈值。

11、本发明实施例提供的用于光伏发电板的智能除尘系统，基于激光三角法测距原理设计了灰尘厚度的非接触式扫描测量方案，实现了积灰厚度的自动测量；并且可以充分利用光伏发电板自身产生的电能，实现节能高效的自动除尘，实际实现自给自足，实现太阳能电池面板表面的自动除尘。从而降低人工成本并且降低整个光伏发系统除尘的能耗

技术特征：

1.一种用于光伏发电板的智能除尘系统，其特征在于，该智能除尘系统的组成部分包括：机械子系统、清扫子系统和厚度测量子系统；其中，机械子系统的主体结构包括横轨结构部分和纵轨结构部分；

2.根据权利要求1所述的智能除尘系统，其特征在于，所述横轨结构部分，包括两条上方横轨(1)和下方横轨(7)；

3.根据权利要求1所述的智能除尘系统，其特征在于，右侧纵轨(4)和左侧纵轨(9)上各自安装有一条导轨，且右侧纵轨(4)的导轨与左侧纵轨(9)的导轨相互平行；

4.根据权利要求3所述的智能除尘系统，其特征在于，两个步进电机都连接步进电机控制器，步进电机控制器用于控制两个步进电机同步运行；

5.根据权利要求1所述的智能除尘系统，其特征在于，激光光组发射器(3)通过一个带有滑块的旋转装置(2)安装在在上方横轨(1)上；

6.根据权利要求5所述的智能除尘系统，其特征在于，激光光组发射器(3)所发出的为非红外光区的光信号。

7.根据权利要求5所述的智能除尘系统，其特征在于，1号步进电机(10)安装于上方横轨(1)的左侧，用于激光光组发射器(3)的横向移动；

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的智能除尘系统，其特征在于，所述厚度测量子系统的运行过程包括：

9.根据权利要求8所述的智能除尘系统，其特征在于，所述根据所述光信号确定积灰厚度，包括：

技术总结
本发明实施例公开了一种用于光伏发电板的智能除尘系统，涉及光伏发电技术领域，能够降低人工成本并且降低整个光伏发系统除尘的能耗。本发明包括：机械子系统、清扫子系统和厚度测量子系统；厚度测量子系统安装在横轨部分上，清扫子系统安装在纵轨结构部分上；清扫子系统和厚度测量子系统的供电线路连接至光伏发电板，以便于光伏发电板向清扫子系统和厚度测量子系统提供运行所需电能；厚度测量子系统包括：激光光组发射器和激光光组接收器；其中，厚度测量子系统用于通过激光光组发射器和激光光组接收器检测光伏发电板表面的积灰厚度，当光伏发电板表面的积灰厚度达到设定阈值时，触发清扫子系统的滚刷开始清扫光伏发电板表面。

技术研发人员：卢利锋,张倍菖,吴鑫,熊佳毅,李正阳,李延波,刘龙龙
受保护的技术使用者：兰州理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13