一种新型太阳能光伏板智能除雪装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于太阳能技术领域，提供一种新型太阳能光伏板智能除雪装置及其控制方法。所述装置包括加热设备、压力传感器、风向风速仪和控制器；所述加热设备铺设于太阳能光伏板上；所述压力传感器位于太阳能光伏板表面；所述控制器能够接收压力传感器、风向风速仪采集到的数据，并根据预设的程序控制加热设备开始加热或停止加热；还设有角度检测模块，所述角度检测模块包括液压杆和位移传感器。本发明专利技术改变了传统的太阳能光伏板固定于支架上的方式，采用液压可移动方式将太阳能光伏板可转动地连接于支架上的方式，并首次采用智能设备监测降雪量，根据太阳能光伏板积雪覆盖量，实时调整太阳能光伏板倾斜角度，达到及时除雪的目的。达到及时除雪的目的。达到及时除雪的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种新型太阳能光伏板智能除雪装置及其控制方法


[0001]本专利技术属于太阳能
，涉及一种太阳能发电设备的附属装置，尤其涉及一种新型太阳能光伏板智能除雪装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着科技的进步与快速发展，太阳能供电广泛应用于海洋岛屿、边防高原、茫茫戈壁等偏远地区的通信基站，保证国家通信设备的正常运转。其中，光伏板是太阳能发电的重要组件，吸收太阳能量的装置。在冬天，东北、西北、高原等地区经常出现大雪、暴雪，致使太阳能光伏板覆盖积雪，这就影响整个系统的发电量，甚至在严寒地区不能进行正常发电，影响通信设备的供电，从而造成一定的经济损失。一般来说，通常光伏板清洁采用手动光伏清洗刷和光伏板清洗机等清洗设备，这些设备清洗时经常会划伤玻璃、隐裂或损坏其他组件，影响太阳能寿命。加上一些通信基站地处偏远地区，人烟稀少，如果太阳能光伏板除雪不及时，达到结冰状态，势必造成太阳能不能正常发电的状态。
[0003]本专利技术中为了避免出现因除雪不及时造成的经济损失，延长太阳能设备的寿命，提出一种新型太阳能光伏板智能除雪装置及其控制方法。通过该装置，能够及时清除太阳能光伏板上的积雪，且不会对其他组件造成损伤。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中存在上述技术问题，本专利技术提供一种太阳能光伏板智能除雪装置，较好的解决了太阳能光伏板覆盖积雪，不能及时除雪的问题。所述智能除雪装置通过检测积雪的压力、风向和风速、角度位移等参数，并结合实时获取的降雪量、积雪厚度、当地气候环境等数据，准确及时地对太阳能光伏板进行积雪处理。本系统装置智能化集成度高、作业效率高、操作方便等优点。本专利技术还提供一种上述太阳能光伏板智能除雪装置的控制方法。本专利技术采用的具体技术方案如下所述。
[0005]本专利技术提供一种新型太阳能光伏板智能除雪装置，所述装置包括加热设备、压力传感器、风向风速仪和控制器。所述加热设备铺设于太阳能光伏板上；所述压力传感器位于太阳能光伏板表面；所述控制器能够接收压力传感器、风向风速仪采集到的数据，并根据预设的程序控制加热设备开始加热或停止加热。
[0006]在上述太阳能光伏板智能除雪装置中，压力传感器位于太阳能光伏板的钢化玻璃表面。下雪时，当雪停滞于玻璃板上并覆盖压力传感器时，压力传感器受到压力，实时发送压力数据到控制器中。风向风速仪根据当地环境气候，实时检测风的方向和风的速度，并将接收的数据通过数据接口发送到控制器中。压力数据反映了压力传感器附近积雪的厚度，而风向风速可能会影响积雪在太阳能光伏板上的厚度分布。加热设备通过发热促使太阳能光伏板上的积雪融化，实现除雪的目的。但是，在太阳能光伏板表面没有积雪或积雪已经完全融化并滴落后，加热设备继续工作就可能会造成太阳能光伏板的损伤，并且造成能源浪费；如果在融化的雪水没有完全从太阳能光伏板上滴落时，就停止加热，则可能产生结冰现
象，也可能会造成太阳能光伏板的损伤。因此，根据积雪厚度来设定加热设备的功率和运行时间是有必要的。在控制器中预设了控制程序，该控制程序为根据压力数据和风向风速数据建立的数学模型，不同的压力数据和风向风速数据对应了不同的积雪厚度分布，也对应了不同的加热设备控制方式，包括运行时间、功率、范围等。控制器根据这些控制方式控制加热设备，完成除雪工作。
[0007]因为积雪在太阳能光伏板上的厚度分布可能存在不均匀的情况，因此，所述加热设备在铺设时被设计成可以分区域控制的结构。这样，控制器可以控制积雪较厚的区域加热温度较高或加热时间较长，积雪较薄的区域加热温度较低或加热时间较短，避免能源浪费和太阳能光伏板损伤。在实际中，加热设备可以分成四个区域，根据风向风速数据和数学模型，分别启动加热区域。
[0008]为了使融化后的雪水能够尽快从太阳能光伏板上滴落，完成除雪工作，上述智能除雪装置还设有角度检测模块，所述角度检测模块包括液压杆和位移传感器。所述液压杆的一端可上下转动地连接在太阳能光伏板的固定支架上，另一端可上下转动地连接在太阳能光伏板底部；所述位移传感器用于检测太阳能光伏板在液压杆作用下发生的位移，并将其转换为太阳能光伏板与固定支架之间的角度。同时，所述控制器可以接收位移传感器采集到的数据，并根据预设的程序控制液压杆的启动和制动。
[0009]一般来说，位移传感器位于液压杆中，与液压杆联动，液压杆支撑太阳能光伏板与固定柱之间呈40
°
夹角，液压杆伸缩带动位移传感器，位移传感器根据位移量转换成角度信号，传送给控制器。控制器接收降雪量信号(压力数据)、当地风向风速信号(风向风速数据)、液压杆与固定柱之间夹角信号(角度数据)，建立数学模型。当降雪量达到一定值，压力传感器传送信号给控制器，控制器驱动液压杆伸缩，液压杆伸缩角度从初始的40
°
缩至20
°
，启动太阳能光伏板的钢化玻璃电加热设备。控制器根据当地风向风速数据，依据建立的数学模型，启动电热设备的不同方向区域，加热时间决定于压力传感器传输的数据值来决定，也就是钢化玻璃表面积雪的程度。如果积雪融化，液压杆伸张至初始40
°
夹角，正常发电工作。
[0010]上述太阳能光伏板包括钢化玻璃、电池片、加热设备和固定衬板，自上而下分层组装成一体。
[0011]本专利技术还提供一种上述太阳能光伏板智能除雪装置的控制方法，所述方法包括如下内容：
[0012]监测压力数据和风向风速数据；
[0013]判定压力数据是否大于或等于预设的临界值，若是，则结合风向风速数据，依据预设的数学模型获取加热设备的控制参数；若否，则继续监测压力数据；
[0014]根据加热设备的控制参数，控制加热设备。
[0015]在该控制方法中，压力数据反映了太阳能光伏板上是否存有积雪。当压力数据没有超过临界值，则认为太阳能光伏板上不存在积雪或积雪量不足以对太阳能光伏板造成影响；当压力数据超过临界值后，认为太阳能光伏板上的积雪会对太阳能光伏板造成不良影响，需要及时清除。风向风速数据则反映了当时风力对太阳能光伏板上积雪厚度分布的情况。将风向风速数据、压力数据、加热设备参数等经过试验建立数学模型，得到压力数据、风向风速数据、加热设备参数的对应关系。依据该对应关系，根据压力数据和风向风速数据获
得加热设备参数，即加热设备的控制参数。
[0016]其中，所述控制参数包括加热区域、功率、加热时间等。一般来说，可以将加热设备分成多个区域分别控制，比如分成四个区域。根据压力数据、风向风速数据可计算出太阳能光伏板上积雪的厚度分布，调整不同区域加热设备的功率、加热时间等参数。这样就能够使积雪尽快完全融化，又不会因为部分区域没有积雪却因整体加热造成太阳能光伏板的损伤。
[0017]为了使融化后的雪水能够尽快从太阳能光伏板上滴落，完成除雪工作，上述控制方法还包括：
[0018]检测太阳能光伏板与固定支架之间的夹角；
[0019]判定压力数据是否大于或等于预设的临界值，若是，则根据预设的数学模型获取太阳能光伏板与固定支架之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型太阳能光伏板智能除雪装置，其特征在于，所述装置包括加热设备、压力传感器、风向风速仪和控制器；所述加热设备铺设于太阳能光伏板上；所述压力传感器位于太阳能光伏板表面；所述控制器能够接收压力传感器、风向风速仪采集到的数据，并根据预设的程序控制加热设备开始加热或停止加热。2.根据权利要求1所述的新型太阳能光伏板智能除雪装置，其特征在于，所述加热设备在铺设时被设计成分区域控制的结构。3.根据权利要求1所述的新型太阳能光伏板智能除雪装置，其特征在于，所述智能除雪装置还设有角度检测模块，所述角度检测模块包括液压杆和位移传感器；所述液压杆的一端可上下转动地连接在太阳能光伏板的固定支架上，另一端可上下转动地连接在太阳能光伏板底部；所述位移传感器用于检测太阳能光伏板在液压杆作用下发生的位移，并将其转换为太阳能光伏板与固定支架之间的角度；所述控制器可以接收位移传感器采集到的数据，并根据预设的程序控制液压杆的启动和制动。4.根据权利要求1所述的新型太阳能光伏板智能除雪装置，其特征在于，所述太阳能光伏板包括钢化玻璃、电池片、加热设备和固定衬板，自上而下分层组装成一体。5.一种如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：王实，李岑，
申请(专利权)人：中邮建技术有限公司，
类型：发明
国别省市：