一种太阳电池组件覆尘监测仪及其最佳清洗时间判定方法技术

本发明专利技术涉及一种太阳电池组件覆尘监测仪，包括一号辐照仪、二号辐照仪、滚刷吸尘机构、控制室、太阳电池组件、支撑机构和温度传感器，滚刷吸尘机构具有干式负压功能，根据控制室的指令定时清扫一号辐照仪的受光面，两辐照仪同时刻采集太阳光辐照度并得到差值，将该差值作为判断光伏电站最佳清洗时间判定方法的基本影响因子，并综合考虑光伏电站其它影响因子，从而确定出科学合理的太阳电池组件清洗时机，进而提高了光伏电站的发电量，增加了光伏电站的经济效益。该太阳电池组件覆尘监测仪为适用于在寒冷、缺乏水资源的大部分光伏电站地区推广应用，具有太阳电池组件和蓄电池组成发电储能功能，其用电自给自足，尤其适于光伏电站现场的安装和运行。的安装和运行。的安装和运行。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳电池组件覆尘监测仪及其最佳清洗时间判定方法


[0001]本专利技术涉及光伏电站
，特别涉及一种在光伏电站现场使用的太阳电池组件覆尘监测仪，并涉及到基于该监测仪在光伏电站现场监测到的覆尘造成射入太阳能电池组件的太阳能辐照量损失，进而确定太阳能电池组件覆尘最佳清洗时间的判定方法。

技术介绍

[0002]光伏电站，特别是大型地面光伏电站的太阳电池组件受光表面不可避免的受到灰尘的影响，从而导致太阳电池组件的透光率降低，降低了太阳辐射量，使得其输出功率也随之减少，进而降低了光伏电站的发电量。为此，光伏电站在运行期间需要对太阳电池组件定期进行清洗，而如何合理确定清洗时机与其经济效益存在很大的关系；目前大多数光伏电站是根据肉眼观察太阳电池组件覆尘情况，和凭经验决定是否对其进行清洗，也有光伏电站按固定周期确定清洗的时机，但这两种清洗方式均缺乏科学依据，不能使光伏电站收益达到最大化。
[0003]相应的，近期也出现通过对太阳电池组件的表面灰尘进行监测，从而算出清洗时机的技术，主要的技术方案有：一是设置两组太阳电池组件，其中一组定时用水清洁，另一组同步于所在光伏电站的太阳电池组件工况，通过对比两者输出功率的差值，以推算出光伏电站的发电量损失，从而给出清洗时机；二是根据光伏电站最佳清洗效果周期内的数据，建立回归模型，基于回归模型确定光伏电站动态的清洗时机。
[0004]但是，大部分光伏电站建设在寒冷、干旱的荒漠地区，并且缺乏水资源，其存在的问题为：一是监测设备采用水来清洁，加之在寒冷时节易冻结，导致设备无法运行，所以无法推广应用；二是所公开的清洗时机算法，未综合考虑光伏电站的上网电价、清洗成本、组件使用年限等影响因子，从而给出的清洗时机无法达到光伏电站收益的最大化。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述技术缺陷，提供一种太阳电池组件覆尘监测仪，用于光伏电站太阳电池组件表面覆尘的监测，并能够准确获得所在光伏电站现场监测到的覆尘造成射入太阳能电池组件的太阳能辐照量损失，并通过算法以确定太阳能电池组件覆尘的最佳清洗时机，不浪费宝贵的水资源，免维护且推广应用性佳，同时综合考虑了光伏电站的全因子，并确定出科学合理的清洗时机，进而提高光伏电站的综合发电效率。
[0006]第一方面，本专利技术所述的一种太阳电池组件覆尘监测仪，其技术方案如下述：一种太阳电池组件覆尘监测仪，包括一号辐照仪1、二号辐照仪2、滚刷吸尘机构3、控制室4、太阳电池组件5、支撑机构6和温度传感器7；所述支撑机构6的上端设置有支架61，支架61与支撑机构6上端为转动连接，支撑机构6可伸缩和旋转；太阳电池组件5和控制室4设置于支架61中间位置的上部和下部位置，控制室4内设置有蓄电池472，一号辐照仪1和二号辐照仪2设置于支架61两端位置的左部和右部位置；滚刷吸尘机构3设置于一号辐照仪1的前部面板上，可做轴向旋转运动和纵向直线往复运动，其为干式负压模式，可实现对一号
辐照仪1前部面板的清扫；温度传感器7设置于太阳电池组件5的背板面；太阳电池组件5通过电力线缆与蓄电池472连接，滚刷吸尘机构3通过电力线缆与控制室4连接，一号辐照仪1、二号辐照仪2和温度传感器7通过信号线缆与控制室4连接。
[0007]进一步的，所述一号辐照仪1为密闭式，包括辐照采集器11、太阳能光伏玻璃12、辐照仪矩形框13和辐照仪底板14；辐照仪底板14设置于辐照仪矩形框13的下端，辐照采集器11设置于辐照仪底板14的中部位置，辐照仪矩形框13的上沿开设有台阶槽，太阳能光伏玻璃12设置于台阶槽内；相应的，二号辐照仪2与一号辐照仪1的结构相同；所述滚刷吸尘机构3包括滚刷清扫部件31、集尘管道32和吸尘室接口33；滚刷清扫部件31包括丝杠驱动组件311、滑轨控制组件312和滚刷组件313；滚刷组件313的两端与丝杠驱动组件311和滑轨控制组件312转动连接，丝杠驱动组件311驱动滚刷组件313做直线往复运动，滑轨控制组件312驱动滚刷组件313做旋转运动，滑轨控制组件312的两端设置有控制丝杠驱动组件311正反转的接近开关组；其中：所述丝杠驱动组件311包括丝杠3111、丝杠螺母3112、丝杠上轴座3113、丝杠上轴承3114、丝杠下轴承3115、丝杠下轴座3116和双向电机3117；丝杠螺母3112的下部设置有螺纹孔，其上部设置有通孔，丝杠螺母3112与丝杠3111螺纹配合，丝杠3111的两端设置有丝杠上轴承3114和丝杠下轴承3115，丝杠上轴承3114与丝杠上轴座3113过盈配合，丝杠下轴承3115与丝杠下轴座3116过盈配合；双向电机3117设置于丝杠3111的下端；所述滑轨控制组件312包括滑杆3121、滑块3122、滑杆上轴座3123、滑杆下轴座3124、上接近开关组3125、下接近开关组3126和滚刷电机3127；滑块3122的下部设置有通孔，其上部设置有通孔，滑块3122与滑杆3121间隙配合；滑杆3121的两端设置有滑杆上轴座3123和滑杆下轴座3124；上接近开关组3125中的一只设置于滑杆上轴座3123侧端，另一只设置于滑块3122的侧端，当两只接近并处于同一位置时，则滚刷组件313向下运动；下接近开关组3126中的一只设置于滑杆下轴座3124侧端，另一只设置于滑块3122的另一相对侧端，当两只接近并处于同一位置时，则滚刷组件313向上运动；滚刷电机3127设置于滑块3122的上部通孔位置处；所述滚刷组件313包括滚刷3131、滚刷轴3132、集尘罩3133、左滚刷轴承3134和右滚刷轴承3135；集尘罩3133为近圆柱状的壳体，其左右两端分别与丝杠螺母3112上部和滑块3122上部连接，其下部开设有敞开口，其平面状侧部开设有矩形槽；滚刷3131为具有轴孔的圆柱状，设置于集尘罩3133内，滚刷3131圆周表面处设置有刷毛，滚刷轴3132与滚刷3131的轴孔过盈配合，滚刷轴3132的两端设置有左滚刷轴承3134和右滚刷轴承3135，左滚刷轴承3134与丝杠螺母3112上部设置的通孔过盈配合，右滚刷轴承3135与滑块3122上部设置的通孔过盈配合。
[0008]进一步的，所述集尘管道32包括转接头321、左波纹软管322、右波纹软管323、弯管324、直管325和三通管326；转接头321为单面开口的方型壳体，其单面开口处与集尘罩3133平面状侧部开设有矩形槽连接，其单面开口相对面的左、右部开设有一对圆形通孔，分别连接有左波纹软管322和右波纹软管323的一端，左波纹软管322和右波纹软管323的另一端与位于上部的两只弯管324连接，三通管326的上部两端将位于上部的两只弯管324连接，三通管326的下部一端将将位于下部左侧的一只弯管324、一只直管325和右侧的另一只弯管324组成的管道一端连接，管道的另一端与吸尘室接口33连接。
[0009]进一步的，所述丝杠3111由双向电机3117驱动进行正反向旋转，以带动丝杠螺母3112在纵向进行直线往复运动，进而带动着滚刷3131随动，同时滑块3122沿着滑杆3121同样随动，当上接近开关组3125处于同一位置时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池组件覆尘监测仪，其特征在于，包括一号辐照仪（1）、二号辐照仪（2）、滚刷吸尘机构（3）、控制室（4）、太阳电池组件（5）、支撑机构（6）和温度传感器（7）；所述支撑机构（6）的上端设置有支架（61），支架（61）与支撑机构（6）上端为转动连接，支撑机构（6）可伸缩和旋转；太阳电池组件（5）和控制室（4）设置于支架（61）中间位置的上部和下部位置，控制室（4）内设置有蓄电池（472），一号辐照仪（1）和二号辐照仪（2）设置于支架（61）两端位置的左部和右部位置；滚刷吸尘机构（3）设置于一号辐照仪（1）的前部面板上，可做轴向旋转运动和纵向直线往复运动，其为干式负压模式，可实现对一号辐照仪（1）前部面板的清扫；温度传感器（7）设置于太阳电池组件（5）的背板面；太阳电池组件（5）通过电力线缆与蓄电池（472）连接，滚刷吸尘机构（3）通过电力线缆与控制室（4）连接，一号辐照仪（1）、二号辐照仪（2）和温度传感器（7）通过信号线缆与控制室（4）连接。2.根据权利要求1所述的一种太阳电池组件覆尘监测仪，其特征在于，所述一号辐照仪（1）为密闭式，包括辐照采集器（11）、太阳能光伏玻璃（12）、辐照仪矩形框（13）和辐照仪底板（14）；辐照仪底板（14）设置于辐照仪矩形框（13）的下端，辐照采集器（11）设置于辐照仪底板（14）的中部位置，辐照仪矩形框（13）的上沿开设有台阶槽，太阳能光伏玻璃（12）设置于台阶槽内；相应的，二号辐照仪（2）与一号辐照仪（1）的结构相同；所述滚刷吸尘机构（3）包括滚刷清扫部件（31）、集尘管道（32）和吸尘室接口（33）；所述滚刷清扫部件（31）包括丝杠驱动组件（311）、滑轨控制组件（312）和滚刷组件（313）；滚刷组件（313）的两端与丝杠驱动组件（311）和滑轨控制组件（312）转动连接，丝杠驱动组件（311）驱动滚刷组件（313）做直线往复运动，滑轨控制组件（312）驱动滚刷组件（313）做旋转运动，滑轨控制组件（312）的两端设置有控制丝杠驱动组件（311）正反转的接近开关组；其中：所述丝杠驱动组件（311）包括丝杠（3111）、丝杠螺母（3112）、丝杠上轴座（3113）、丝杠上轴承（3114）、丝杠下轴承（3115）、丝杠下轴座（3116）和双向电机（3117）；丝杠螺母（3112）的下部设置有螺纹孔，其上部设置有通孔，丝杠螺母（3112）与丝杠（3111）螺纹配合，丝杠（3111）的两端设置有丝杠上轴承（3114）和丝杠下轴承（3115），丝杠上轴承（3114）与丝杠上轴座（3113）过盈配合，丝杠下轴承（3115）与丝杠下轴座（3116）过盈配合；双向电机（3117）设置于丝杠（3111）的下端；所述滑轨控制组件（312）包括滑杆（3121）、滑块（3122）、滑杆上轴座（3123）、滑杆下轴座（3124）、上接近开关组（3125）、下接近开关组（3126）和滚刷电机（3127）；滑块（3122）的下部设置有通孔，其上部设置有通孔，滑块（3122）与滑杆（3121）间隙配合；滑杆（3121）的两端设置有滑杆上轴座（3123）和滑杆下轴座（3124）；上接近开关组（3125）中的一只设置于滑杆上轴座（3123）侧端，另一只设置于滑块（3122）的侧端，当两只接近并处于同一位置时，则滚刷组件（313）向下运动；下接近开关组（3126）中的一只设置于滑杆下轴座（3124）侧端，另一只设置于滑块（3122）的另一相对侧端，当两只接近并处于同一位置时，则滚刷组件（313）向上运动；滚刷电机（3127）设置于滑块（3122）的上部通孔位置处；滚刷组件（313）在运动过程中，一号辐照仪（1）和二号辐照仪（2）不采集数据；所述滚刷组件（313）包括滚刷（3131）、滚刷轴（3132）、集尘罩（3133）、左滚刷轴承（3134）和右滚刷轴承（3135）；集尘罩（3133）为近圆柱状的壳体，其左右两端分别与丝杠螺母（3112）上部和滑块（3122）上部连接，其下部开设有敞开口，其平面状侧部开设有矩形槽；
滚刷（3131）为具有轴孔的圆柱状，设置于集尘罩（3133）内，滚刷（3131）圆周表面处设置有刷毛，滚刷轴（3132）与滚刷（3131）的轴孔过盈配合，滚刷轴（3132）的两端设置有左滚刷轴承（3134）和右滚刷轴承（3135），左滚刷轴承（3134）与丝杠螺母（3112）上部设置的通孔过盈配合，右滚刷轴承（3135）与滑块（3122）上部设置的通孔过盈配合。3.根据权利要求2所述的一种太阳电池组件覆尘监测仪，其特征在于，所述集尘管道（32）包括转接头（321）、左波纹软管（322）、右波纹软管（323）、弯管（324）、直管（325）和三通管（326）；转接头（321）为单面开口的方型壳体，其单面开口处与集尘罩（3133）平面状侧部开设有矩形槽连接，其单面开口相对面的左、右部开设有一对圆形通孔，分别连接有左波纹软管（322）和右波纹软管（323）的一端，左波纹软管（322）和右波纹软管（323）的另一端与位于上部的两只弯管（324）连接，三通管（326）的上部两端将位于上部的两只弯管（324）连接，三通管（326）的下部一端将将位于下部左侧的一只弯管（324）、一只直管（325）和右侧的另一只弯管（324）组成的管道一端连接，管道的另一端与吸尘室接口（33）连接。4.根据权利要求3所述的一种太阳电池组件覆尘监测仪，其特征在于，所述丝杠（3111）由双向电机（3117）驱动进行正反向旋转，以带动丝杠螺母（3112）在纵向进行直线往复运动，进而带动着滚刷（3131）随动，同时滑块（3122）沿着滑杆（3121）同样随动，当上接近开关组（3125）处于同一位置时，滚刷（3131）向下运动，当下接近开关组（3126）处于同一位置时，滚刷（3131）向上运动；滚刷电机（3127）驱动滚刷（3131）旋转，刷毛在旋转运动中将一号辐照仪（1）太阳能光伏玻璃（12）表面的覆尘刷入集尘罩（3133）内，依次经转接头（321）、左波纹软管（322）和右波纹软管（323）、弯管（324）、三通管（326）和直管（325）所组成的管道，最后由吸尘室接口（33）将覆尘排出。5.根据权利要求2至4任一项所述的一种太阳电池组件覆尘监测仪，其特征在于，所述丝杠（3111）的外部设置有防...

【专利技术属性】
技术研发人员：李田珍，刘宏，薛兴财，刘学琳，周斌，孙雯娟，辛元庆，张芬娟，马明奎，李昌恩，张丽瑾，
申请(专利权)人：青海天创新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：