智能光伏屋顶发电及应用控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种智能光伏屋顶发电及应用控制系统及控制方法，包括光伏组件、清洁机器人、飞行机器人、监测单元以及主控单元，光伏组件铺设于坡面屋顶上；清洁机器人设置于光伏组件上；清洁机器人包括清洁辊以及喷淋头，清洁辊用于清洁光伏组件的表面。本发明专利技术提供的智能光伏屋顶发电及应用控制系统，利用监测单元对铺设在坡面屋顶上的光伏组件的清洁状况进行实时监测，并将监测所得到的参数信息传递给主控单元，主控单元根据预设程序判断是否需要清洁机器人进行清洁，并利用飞行机器人对光伏组件进行进一步复查，进而提高判断的准确性，保证光伏组件能够得到及时有效的清洁，便于提高光伏组件的发电效率，满足周围设备的用电需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
智能光伏屋顶发电及应用控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于光伏发电
，更具体地说，是涉及一种智能光伏屋顶发电及应用控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]作为一种清洁能源，光伏发电技术得到越来广泛的应用。光伏发电系统可以设置在住宅屋顶上以供用户生活用电所需，还可以设置在车棚顶面上以供车辆充电或路灯照明使用，也可以设置在园林绿化中作为景观照明进行使用，能够有效的节省电能，降低电力系统的负荷。
[0003]光伏发电过程中，可利用半导体界面的光生伏特效应将光能直接转变为电能。光伏发电系统主要由太阳电池板、控制器和逆变器三大部分组成，上述主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统。
[0004]光伏发电系统在经过长时间使用时，会有灰尘覆盖在太阳电池板上，形成对太阳能电池板的遮挡，导致太阳能电池组件的功率输出下降，另外灰尘长期粘附会对太阳能电池组件产生腐蚀作用，会使组件产生热斑，进一步降低组件的输出功率，甚至影响组件的使用寿命。
[0005]因此，需要借助清洁设备对太阳能电池组件进行维护清洁。现有技术中，多采用电动滚刷对组件的表面进行清扫处理，一方面存在清洁不彻底的问题，影响了光伏发电的效率；另一方面上述清洁方式还会造成太阳能电池组件的表面磨损，影响光伏发电系统的使用寿命。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种智能光伏屋顶发电及应用控制系统及控制方法，能够及时方便的对电池板进行彻底清洁，保证了光伏发电效率，延长了电池板的使用寿命。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种智能光伏屋顶发电及应用控制系统，包括光伏组件、清洁机器人、飞行机器人、监测单元以及主控单元，光伏组件铺设于坡面屋顶上；清洁机器人设置于光伏组件上、用于清洁光伏组件；清洁机器人包括主轴沿坡面屋顶的宽度方向延伸的清洁辊以及位于清洁辊前侧的喷淋头，清洁辊用于清洁光伏组件的表面；监测单元位于坡面屋顶的外端、用于监测坡面屋顶的图像参数；飞行机器人用于巡检坡面屋顶状况以及清洁机器人的工作状况；光伏组件、清洁机器人、飞行机器人以及监测单元分别与主控单元电性连接以发送信息参数至主控单元或接收主控单元发送的控制指令。
[0008]在一种可能的实现方式中，坡面屋顶的上缘设有水平延伸的安装条座，安装条座的侧部设有若干个喷吹嘴，若干个喷吹嘴在安装条的延伸方向上间隔排布，喷吹嘴的出气方向平行于光伏组件的表面设置；
[0009]喷吹嘴的进口端分别连接有进气管和进水管，进气管的进口端连接有气泵，进气管的进口端连接有水箱，进气管和进水管上分别设有流量调节阀。
[0010]在一种可能的实现方式中，智能光伏屋顶发电及应用控制系统还包括连接于坡面屋顶一端的承托台，承托台上设有与光伏组件相连、且用于收集光伏组件的电能的储能单元以及用于容纳清洁机器人的容置腔，监测单元设置于储能单元的上方，用于检测光伏组件的清洁情况。
[0011]在一种可能的实现方式中，监测单元包括：
[0012]监测摄像头，设置于储能单元的上方，用于监测光伏组件表面的图像参数、并发送图像参数至主控单元；
[0013]接触传感器，设置于储能单元的上方、且与监测摄像头相邻设置，接触传感器用于监测环境天气的雨量参数并将雨量参数发送至主控单元，主控单元根据雨量参数判断喷淋头的喷淋参数，并传输喷淋参数至清洁机器人；
[0014]光照传感器，设置于光伏组件与坡面屋顶之间，用于监测光伏组件的透射参数、并发送透射参数至主控单元，主控单元根据透射参数判断光伏组件的污染状况、并发送清洁控制指令至清洁机器人。
[0015]在一种可能的实现方式中，清洁机器人包括：
[0016]本体，内部设有储水腔，本体的前侧设有向前下方延伸的连接臂，连接臂的外端连接有沿光伏组件的宽度方向延伸的清洁座，清洁辊转动连接于清洁座的下方，喷淋头连接于清洁座的前侧；
[0017]电池箱，设置于本体内，用于带动清洁辊转动以清理光伏组件的表面；
[0018]辅助光伏件，设置于清洁座的上方，且与电池箱相连。
[0019]在一种可能的实现方式中，本体内还设有储气腔，储气腔通过连接管与喷淋头相连，喷淋头为水汽混合雾化喷头，喷淋头设有若干个，若干个喷淋头在清洁座的延伸方向上间隔排布，相连两个喷淋头之间的间距相等；
[0020]清洁座的下方还设有位于清洁辊后侧的柔性擦拭条。
[0021]在一种可能的实现方式中，智能光伏屋顶发电及应用控制系统还包括连接于坡面屋顶上缘的导轨，导轨沿坡面屋顶的走向延伸，清洁辊的端部设有向靠近导轨一侧延伸的延伸臂，延伸臂的外端设有滑动套设于导轨外周的导向套，延伸臂靠近清洁辊的上部设置。
[0022]本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，本申请实施例提供的智能光伏屋顶发电及应用控制系统，利用监测单元对铺设在坡面屋顶上的光伏组件的清洁状况进行实时监测，并将监测所得到的参数信息传递给主控单元，主控单元根据预设程序判断是否需要清洁机器人进行清洁，并利用飞行机器人对光伏组件进行进一步复查，进而提高判断的准确性，保证光伏组件能够得到及时有效的清洁，便于提高光伏组件的发电效率，满足周围设备的用电需求。
[0023]本专利技术还提供了一种智能光伏屋顶发电及应用控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0024]监测摄像头监测光伏组件表面的图像参数并发送清洁参数至主控单元；
[0025]主控单元接收清洁参数、并根据第一预设程序判断是否满足清洁条件；
[0026]飞行机器人巡检坡面屋顶的状况，并反馈巡检参数至主控单元；
[0027]主控单元根据清洁参数以及第一预设程序判断满足清洁条件，主控单元向飞行机器人发送巡检指令；
[0028]飞行机器人巡检坡面屋顶的状况，并反馈巡检参数至主控单元；
[0029]主控单元根据巡检参数以及第二预设程序进行判断，若满足清洁条件，主控单元向清洁机器人发送清洁指令；
[0030]清洁机器人开启清洁模式，沿坡面屋顶的延伸方向行进并通过清洁辊清理光伏组件的表面。
[0031]在主控单元接收清洁参数、并根据第一预设程序进行判断，若满足清洁条件，向飞行机器人发送巡检指令步骤前，还包括以下步骤：
[0032]光照传感器监测光伏组件的透射参数、并发送透射参数至主控单元；
[0033]主控单元接收透射参数、并根据第三预设程序判断是否满足清洁条件。
[0034]在清洁机器人开启清洁模式，沿坡面屋顶的延伸方向行进并通过清洁辊清理光伏组件的表面步骤前，还包括以下步骤：
[0035]接触传感器监测环境天气的雨量参数并将雨量参数发送至主控单元，主控单元根据雨量参数及第四预设程序判断喷淋头的喷淋参数，并传输喷淋参数至清洁机器人。
[0036]上述控制方法通过监测摄像头对光伏组件表面进行图像采集获得图像参数，传输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能光伏屋顶发电及应用控制系统，其特征在于，包括光伏组件、清洁机器人、飞行机器人、监测单元以及主控单元，所述光伏组件铺设于坡面屋顶上；所述清洁机器人设置于所述光伏组件上、用于清洁所述光伏组件；所述清洁机器人包括主轴沿所述坡面屋顶的宽度方向延伸的清洁辊以及位于所述清洁辊前侧的喷淋头，所述清洁辊用于清洁所述光伏组件的表面；所述监测单元位于所述坡面屋顶的外端、用于监测所述坡面屋顶的图像参数；所述飞行机器人用于巡检所述坡面屋顶状况以及所述清洁机器人的工作状况；所述光伏组件、所述清洁机器人、飞行机器人以及监测单元分别与所述主控单元电性连接以发送信息参数至所述主控单元或接收所述主控单元发送的控制指令。2.如权利要求1所述的智能光伏屋顶发电及应用控制系统，其特征在于，所述坡面屋顶的上缘设有水平延伸的安装条座，所述安装条座的侧部设有若干个喷吹嘴，若干个所述喷吹嘴在所述安装条的延伸方向上间隔排布，所述喷吹嘴的出气方向平行于所述光伏组件的表面设置；所述喷吹嘴的进口端分别连接有进气管和进水管，所述进气管的进口端连接有气泵，所述进气管的进口端连接有水箱，所述进气管和所述进水管上分别设有流量调节阀。3.如权利要求1所述的智能光伏屋顶发电及应用控制系统，其特征在于，所述智能光伏屋顶发电及应用控制系统还包括连接于所述坡面屋顶一端的承托台，所述承托台上设有与所述光伏组件相连、且用于收集所述光伏组件的电能的储能单元以及用于容纳所述清洁机器人的容置腔，所述监测单元设置于所述储能单元的上方，用于检测所述光伏组件的清洁情况。4.如权利要求3所述的智能光伏屋顶发电及应用控制系统，其特征在于，所述监测单元包括：监测摄像头，设置于所述储能单元的上方，用于监测所述光伏组件表面的图像参数、并发送所述图像参数至所述主控单元；接触传感器，设置于所述储能单元的上方、且与所述监测摄像头相邻设置，所述接触传感器用于监测环境天气的雨量参数并将所述雨量参数发送至所述主控单元，所述主控单元根据所述雨量参数判断所述喷淋头的喷淋参数，并传输所述喷淋参数至所述清洁机器人；光照传感器，设置于所述光伏组件与所述坡面屋顶之间，用于监测所述光伏组件的透射参数、并发送所述透射参数至所述主控单元，所述主控单元根据所述透射参数判断所述光伏组件的污染状况、并发送清洁控制指令至所述清洁机器人。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的智能光伏屋顶发电及应用控制系统，其特征在于，所述清洁机器人包括：本体，内部设有储水腔，所述本体的前侧设有向前下方延伸的连接臂，所述连接臂的外端连接有沿所述光伏组件的宽度方向延伸的清洁座，所述清洁辊转动连接于所述清洁...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭威，孙胜博，申洪涛，陶鹏，史轮，李飞，徐建云，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：