一种智能除雪装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种智能除雪装置及其控制方法，该智能除雪装置由电子开关C0、控制模块、外部供能单元、直流升压电路、太阳能电池片和连接线相连组成，其中电子开关C0设于太阳能电池的正极输出线上，直流升压电路为双端电路且具有串联相连的升压模块和限流保护模块，直流升压电路的两端分别对接太阳能电池的正极输出线和外部供能单元的正极，该升压模块接有用于开关驱动控制的电子开关C1，全部电子开关均连至控制模块的输出端控制模块。应用本发明专利技术的除雪方案，利用太阳能应用系统自身现有部件加以自加热的性能定制，有效保障了太阳能发电设备或同类系统的安全、稳定运作，能切实提高太阳能组件在寒冷地区或冬季易积雪地区的太阳能利用效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种积雪自动清除设备，尤其涉及一种可智能判别积雪并自动、简易地清除积雪的新型除雪装置，在原有太阳能组件或充电控制箱、逆变器、汇流箱(排)中经技术改造，便可防止该些设备因积雪而严重影响工作效率或无法使用。
技术介绍
太阳能装置绝大部分都是露天工作的，所以常常受到天气影响。特别在靠近地球两极的区域，即使日照时间相对偏长，但降雪天气对太阳能装置的转能效率影响最为严重，更有甚者会出现停止供能运作的情况。而在非极寒地区，冬季的大范围将雪也会造成积雪，许多跟人类生活、工作息息相关的室外装置、设备也会收到威胁，给人们的生活及工业生产等带来极大的不便。太阳能作为新能源利用中的重中之重，现代科技对太阳能电池板的能效精益求精，已然取得较为可观的成就。但仅仅提高太阳能电池板自身能效显然是不够的，无论从太阳能发电系统的构建组成、电学配套，还是具体应用环境的多样性自适应方面，都需要提供较为完善的技术解决方案，以保障这种可再生能源利用能长期稳定、高效运作。如果能有一种行之有效的解决方案，能在太阳能组件表面积雪情况下自动化雪，便能有效维持该新能源应用的高效稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，解决实物对象暴露在外界环境下因积雪影响运作效率甚至停止运作，并智能及时自动除雪的问题。本专利技术实现上述第一个目的一种智能除雪装置，其技术解决方案是:一种智能除雪装置，集成于太阳能应用 系统中，其特征在于:所述智能除雪装置由电子开关CO、控制模块、外部供能单元、直流升压电路、太阳能电池片和连接线相连组成，其中所述电子开关CO设于太阳能电池的正极输出线上且用于控制太阳能电池的输出通断，所述直流升压电路为双端电路且具有串联相连的升压模块和限流保护模块，直流升压电路的两端分别对接太阳能电池的正极输出线和外部供能单元的正极，所述升压模块接有用于开关驱动控制的电子开关Cl，全部电子开关均连至控制模块的输出端控制模块。进一步地，所述直流升压电路中限流保护模块设有接入控制模块输入端的电流电压监控点S。进一步地，所述电子开关CO、电子开关Cl为TTL高低电平驱控开关。进一步地，所述太阳能应用系统至少包括太阳能发电应用系统，太阳能逆变应用系统，太阳能充电应用系统、太阳能汇流排系统和太阳能汇流箱系统；所述外部供能单元为外部电源或汇流后输出的外部总线。进一步地，对应太阳能汇流箱系统，所述智能除雪装置包含升压模块和数量上对应汇流箱系统支流数量的直流除雪电路，且任一直流除雪电路中含有各自独立的限流保护模块和设于本支流正极输出线上的电子开关COi,各电子开关COi均连至控制模块的输出端；各限流保护模块分别设有接入控制模块输入端的电流电压监控点Si,所述升压模块设有接入控制模块输出端的电子开关Cl且升压模块一端连接汇流箱输出总线正极，另一端通过各支流的限流保护模块与对应支流的正极输出线相对电子开关COi的前端相连，其中i=l,2……N，N为汇流箱系统的支流数量。进一步地，对应太阳能发电应用系统具有复数个太阳能电池单体并联或串联相接而成且具有单组的两极输出线，所述智能除雪装置仅包含一个除雪电路。本专利技术实现上述第二个目的一种智能除雪装置的控制方法，其技术解决方案是:基于前述智能除雪装置，将直流升压电路及其电子开关CO对应相接至太阳能电池的正极输出线和外部供能单元的正极，控制模块在未接收到积雪探测信号时，电子开关CO作用于太阳能电池呈通路状，太阳能电池片和连接线静置或恒温正常运作；控制模块在接收到积雪探测信号时，输出控制信号驱动电子开关CO断开，同时通过外部供能单元和直流升压电路为太阳能电池提供反向灌入电流，并且控制模块输出控制信号驱动电子开关Cl调制升压模块的升压幅度，驱动太阳能电池片和连接线发热，融化表面附着的积雪并带动上部未融化的积雪流散。进一步地，所述直流升压电路中限流保护模块设有接入控制模块输入端的电流电压监控点S，监控电流电压并限制反向灌入电流在太阳能电池的额定电流范围内。进一步地，所述智能除雪装置对应太阳能汇流箱系统，且具有升压模块和对应汇流箱系统支流数量的直流除雪电路，所述控制模块在接收到积雪探测信号时，输出分时序交替的驱动信号，在一个时序周期内仅一个直流除雪电路运作，利用汇流箱系统其余支流的总线输出供该一个直流除雪电路对汇流箱系统中对应的太阳能电池进行除雪，在不同时序周期交替驱动各个直流除雪电路，完成汇流箱系统的整体除雪。应用本专利技术的智能除雪方案，能整合到太阳能组件本身、太阳能逆变器、太阳能充电控制器或者汇流箱(排)系统中，以提升这些设备的整体性能，达到更高的性价比。特别地，通过单片机或其它微控制器的自动化控制，能实现智能地对积雪做出快速反应，高效及时地清理积雪，使设备得以维持本身功能正常运作。附图说明图1是传统太阳能组件的输出简图。图2是本专利技术智能除雪装置应用于太阳能发电组件一优选实施例的结构示意图。图3是本专利技术智能除雪装置应用于太阳能发电组件另一优选实施例的结构示意图。图4是本专利技术智能除雪装置应用于汇流箱系统的实施结构示意图。图5是本专利技术智能除雪装置应用于太阳能逆变器组件的实施结构示意图。图6是本专利技术智能除雪装置应用于太阳能充电组件的实施结构示意图。具体实施例方式以下便结合实施例附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详述，以使本专利技术技术方案更易于理解、掌握。本专利技术提供了，解决实物对象暴露在外界环境下因积雪影响运作效率甚至停止运作，并智能及时自动除雪的问题。本专利技术实现上述目的的技术解决方案，从装置结构来看:该智能除雪装置搭接于太阳能电池的正极输出线上，其创新特点可以归结为:该智能除雪装置由电子开关CO、控制模块、外部供能单元、直流升压电路、太阳能电池片和连接线相连组成，其中电子开关CO设于太阳能电池的正极输出线上且用于控制太阳能电池的输出通断，所述直流升压电路为双端电路且具有串联相连的升压模块和限流保护模块，直流升压电路的两端分别对接太阳能电池的正极输出线和外部供能单元的正极，升压模块接有用于开关驱动控制的电子开关Cl，全部电子开关均连至控制模块的输出端控制模块。并且，其中控制模块的一个输入端外接积雪探测信号，或直接外接手动开关；控制模块根据积雪探测信号进行控制，或接受外部指令进行控制。对应不同的太阳能电池类型，上述连接线可以是焊带或电子注入层。作为以上方案的进一步优化，该直流升压电路中限流保护模块设有接入控制模块输入端的电流电压监控点S，监控通过太阳能电池的电流电压大小(即限制反向灌入电流在太阳能电池的额定电流范围内)，保证该组件处于安全状态。该电子开关CO、Cl为TTL高低电平驱控开关。该太阳能电池内部现有部件包括但不限于导通发热的电池片和焊带。该太阳能电池包括但不限于太阳能发电组件，太阳能逆变器组件，太阳能充电组件和汇流排系统、汇流箱系统；所述外部供能单元为外部电源或汇流后输出的外部总线。通过电子开关控制组件与外部汇流总线的通断，当组件处于正常工作状态时，电子开关CO闭合，组件正常工作，Cl控制升压电路不工作。当组件处于除雪工作状态时，CO打开，Cl控制升压电路工作，同时S检测反向灌入到组件的电压电流，通过控制系统进行监测，当发现电流电压超过 设置范围时，控制Cl调整升压比例进行调整直至保护关断。当除雪工作完成后，组件恢复正常工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能除雪装置，集成于太阳能应用系统中，其特征在于：所述智能除雪装置由电子开关C0、控制模块、外部供能单元、直流升压电路、太阳能电池片和连接线相连组成，其中所述电子开关C0设于太阳能电池的正极输出线上且用于控制太阳能电池的输出通断，所述直流升压电路为双端电路且具有串联相连的升压模块和限流保护模块，直流升压电路的两端分别对接太阳能电池的正极输出线和外部供能单元的正极，所述升压模块接有用于开关驱动控制的电子开关C1，全部电子开关均连至控制模块的输出端控制模块。

【技术特征摘要】
1.一种智能除雪装置，集成于太阳能应用系统中，其特征在于:所述智能除雪装置由电子开关CO、控制模块、外部供能单元、直流升压电路、太阳能电池片和连接线相连组成，其中所述电子开关CO设于太阳能电池的正极输出线上且用于控制太阳能电池的输出通断，所述直流升压电路为双端电路且具有串联相连的升压模块和限流保护模块，直流升压电路的两端分别对接太阳能电池的正极输出线和外部供能单元的正极，所述升压模块接有用于开关驱动控制的电子开关Cl，全部电子开关均连至控制模块的输出端控制模块。2.根据权利要求1所述的智能除雪装置，其特征在于:所述直流升压电路中限流保护模块设有接入控制模块输入端的电流电压监控点S。3.根据权利要求1所述的智能除雪装置，其特征在于:所述电子开关CO、电子开关Cl为TTL高低电平驱控开关。4.根据权利要求1所述的智能除雪装置，其特征在于:所述太阳能应用系统至少包括太阳能发电应用系统，太阳能逆变应用系统，太阳能充电应用系统、太阳能汇流排系统和太阳能汇流箱系统；所述外部供能单元为外部电源或汇流后输出的外部总线。5.根据权利要求1所述的智能除雪装置，其特征在于:对应太阳能汇流箱系统，所述智能除雪装置包含升压模块和数量上对应汇流箱系统支流数量的直流除雪电路，且任一直流除雪电路中含有各自独立的限流保护模块和设于本支流正极输出线上的电子开关COi,各电子开关COi均连至控制模块的输出端；各限流保护模块分别设有接入控制模块输入端的电流电压监控Asi，所述升压模块设有接入控制模块输出端的电子开关Cl且升压模块一端连接汇流箱输出总线正极，另一端通过各支流的限流保护模块与对应支流的正极输出线相对电...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿磊，唐秋文，
申请(专利权)人：苏州盖娅智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：