一种获取光伏电站太阳能电池板清洗时刻的系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于太阳能发电技术领域，涉及一种获取光伏电站太阳能电池板清洗时刻 的系统及方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，太阳能由于无污染、资源无尽、安装便利等优点越来越受到人们的重视， 但太阳能电池板发电量容易受到灰尘等的影响而减小。灰尘遮蔽会减弱组件接收的太阳能 辐照强度，同时会造成太阳辐照的不均匀性，这些将直接影响组件输出功率。所以在光伏电 站的运行维护工作中，为了减少灰尘遮蔽带来的发电量损失，保证光伏电站的系统效率，提 高电站发电量，减少经济损失，因此需要经常对太阳能电池板进行清洗。目前主要有人工清 洗和机器清洗两种方式：人工清洗能有效地防止因灰尘而带来的影响，但是因为清洗时刻 的不确定性，会造成清洗频率过短或清洗不及时的现象。全机器太阳能电池板清洁装置，虽 然可以自动对太阳能电池板进行清洗，但相对人工清洗会出现清洗不干净，容易造成死角， 同时将会产生机器安装成本、保养费用及机器用电的成本。如果能合理获取光伏电站太阳 能电池板最佳清洗时刻，安排人工清洗，将会比机器清洗更加节省经济成本。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种获取光伏电站太阳能电池板清洗时刻的系统，解决了现 有技术中存在的由于不能对太阳能电池板清洗时刻准确判断而导致清洗成本增加或发电 量损失的问题。
[0004] 本发明的另一目的是提供一种获取光伏电站太阳能电池板清洗时刻的方法，能够 对太阳能电池板的清洗时刻准确判断并可降低发电量损失。
[0005] 本发明所采用的技术方案是，一种获取光伏电站太阳能电池板清洗时刻的系统， 包括呈45度设置于太阳能电池板旁边的底板，底板上设置有驱动机构；
[0006] 驱动机构包括控制壳体，控制壳体的中心位置垂直连接有转轴，转轴上套有摇杆， 摇杆依次与连杆和曲柄连接，曲柄与第一电机连接并由第一电机带动在水平面上旋转，转 轴的顶端依次与摇臂和玻璃刮连接，摇臂与玻璃刮共线，且摇臂与玻璃刮连接处的底面设 置有喷淋装置，喷淋装置通过水管与清洗水箱中的抽水泵连接；
[0007] 驱动机构的两侧对称设置有两个检测壳体，两个检测壳体的顶部均为玻璃盖板， 玻璃盖板的厚度与太阳能电池板的玻璃厚度相同，两个检测壳体内部均设置有辐照仪，玻 璃盖板的上表面通过喷淋装置喷水以及玻璃刮摆动进行清洗；
[0008] 玻璃刮仅对其中一个检测壳体上的灰尘进行清洗；底板上还设置有控制系统；
[0009] 控制系统设置于控制壳体内部，包括与微控制器同时连接的两个电压放大器、两 个驱动芯片，水箱水位检测装置连接，微控制器还通过485总线与监控室连接进行双向通 信，两个电压放大器分别与辐照仪连接，两个驱动芯片分别与第一电机和抽水泵中的第二 电机连接，抽水泵位于水箱内，微控制器还同时与报警灯、提示灯和无线收发装置连接。
[0010] 辐照仪通过螺钉固定于检测壳体的中央。
[0011] 玻璃刮的长度大于玻璃盖板的宽度。
[0012] 辐照仪均采用ADCONCMP-3型日照强度计；微控制器的型号为MSP430G2553 ;两个 驱动芯片的型号均为L293D。
[0013] 一种获取光伏电站太阳能电池板清洗时刻的方法，利用一种获取光伏电站太阳能 电池板清洗时刻的系统，其结构为：包括呈45度设置于太阳能电池板旁边的底板，底板上 设置有驱动机构；驱动机构包括控制壳体，控制壳体的中心位置垂直连接有转轴，转轴上套 有摇杆，摇杆依次与连杆和曲柄连接，曲柄与第一电机连接并由第一电机带动在水平面上 旋转，转轴的顶端依次与摇臂和玻璃刮连接，摇臂与玻璃刮共线，且摇臂与玻璃刮连接处的 底面设置有喷淋装置，喷淋装置通过水管与清洗水箱中的抽水泵连接；驱动机构的两侧对 称设置有两个检测壳体，两个检测壳体的顶部均为玻璃盖板，玻璃盖板的厚度与太阳能电 池板的玻璃厚度相同，两个检测壳体内部均设置有辐照仪，玻璃盖板的上表面通过喷淋装 置喷水以及玻璃刮摆动进行清洗；玻璃刮仅对其中一个检测壳体上的灰尘进行清洗；底板 上还设置有控制系统；控制系统设置于控制壳体内部，包括与微控制器同时连接的两个电 压放大器、两个驱动芯片，水箱水位检测装置连接，微控制器还通过485总线与监控室连接 进行双向通信，两个电压放大器分别与辐照仪连接，两个驱动芯片分别与第一电机和抽水 泵中的第二电机连接，抽水泵位于水箱内，微控制器还同时与报警灯、提示灯和无线收发装 置连接；辐照仪通过螺钉固定于检测壳体的中央；玻璃刮的长度与玻璃盖板的宽度相等， 且玻璃刮全部位于玻璃盖板的上表面；辐照仪均采用ADCONCMP-3型日照强度计；微控制 器的型号为MSP430G2553 ;两个驱动芯片的型号均为L293D;
[0014] 具体按照以下步骤实施：
[0015] 步骤1，微控制器按照预先设定的清洗频率分别发出驱动信号经驱动芯片发送给 第一电机和水箱抽水泵中的第二电机；
[0016] 所述微控制器发送给第一电机的驱动信号具体为：控制第一电机进行局部的来回 转动，第一电机带动曲柄、连杆和摇杆进行局部摆动，进而带动玻璃刮从其中一个检测壳体 上表面的一端运动到另一端并往复运动；
[0017] 步骤2,第一电机和第二电机的控制器接收到驱动信号之后，分别控制第一电机进 行局部摆动，控制第二电机运作并带动水泵进行抽水，第一电机带动曲柄、连杆和摇杆来回 摆动，进而带动玻璃刮在其中一个玻璃盖板上表面来回摆动，玻璃刮和喷淋装置同时工作 对且仅其中一个玻璃盖板的上表面完成清洗；
[0018] 步骤3,两个检测壳体中的辐照仪分别对光照强度进行采集，并输出辐照强度；
[0019] 步骤4,步骤3中得到的两个辐照强度分别经过电压放大器放大之后送入微控制 器；
[0020] 步骤5,微控制器根据两个辐照强度计算得到透光率，则灰尘度=1-透光率；
[0021] 步骤6,微控制器根据预存的发电量损失功率-透光率曲线图查询发电量损失功 率值，或根据发电量损失功率-透光率关系式：计算发电量损失功率，式中， 於为透光率，p为发电量损失功率值，并计算一天的发电量损失功率值pi;具体为：
[0022] 步骤6. 1，玻璃刮8根据当天预先设定的清洗频率对其中一个玻璃盖板上表面进 行清洗，微控制器在每一次清洗之后根据所得到的透光率以及发电量损失功率-透光率曲 线图查询得到发电量损失功率值，当玻璃刮8按照预先设定的清洗频率完成当天的清洗工 作之后，微控制器将当天所有的发电量损失功率值叠加，即得到当天的发电量损失功率值 Pi；
[0023] 步骤6.2,继续执行步骤6. 1，直到i>n，执行以下步骤，其中，i> 0，n为不需要 对太阳能电池板进行人工清洗的天数，取值为[10,15];
[0024] 步骤6. 3,推算第j天的发电量损失功率值P」，n+1彡j彡N，N为整数；具体为：
[0025] Pj=qXPj_1;
[0026] 其中：q为发电损失增长比例系数，
【主权项】
1. 一种获取光伏电站太阳能电池板清洗时刻的系统，其特征在于，包括呈45度设置于 太阳能电池板旁边的底板（1)，所述底板（1)上设置有驱动机构； 所述驱动机构包括控制壳体（2)，所述控制壳体（2)的中心位置垂直连接有转轴（3)， 所述转轴（3)上套有摇杆（4)，所述摇杆（4)依次与连杆（5)和曲柄（6)连接，所述曲柄（6) 与第一电机连接并由第一电机带动在水平面上旋转，所述转轴（3)的顶端依次与摇臂（7) 和玻璃刮（8)连接，所述摇臂（7)与玻璃刮（8)共线，且摇臂（7)与玻璃刮（8)连接处的底 面设置有喷淋装置（9)，所述喷淋装置（9)通过水管与清洗水箱中的抽水泵连接； 所述驱动机构的两侧对称设置有两个检测壳体（10)，所述两个检测壳体（10)的顶部 均为玻璃盖板（11)，所述玻璃盖板（11)的厚度与太阳能电池板的玻璃厚度相同，所述两个 检测壳体（10)内部均设置有辐照仪（12)，所述玻璃盖板（11)的上表面通过喷淋装置（9) 喷水以及玻璃刮（8)摆动进行清洗； 所述玻璃刮（8)仅对其中一个检测壳体（10)上的灰尘进行清洗；所述底板（1)上还设 置有控制系统； 所述控制系统设置于控制壳体（2)内部，包括与微控制器同时连接的两个电压放大 器、两个驱动芯片，水箱水位检测装置连接，所述微控制器还通过485总线与监控室连接进 行双向通信，所述两个电压放大器分别与辐照仪（12)连接，所述两个驱动芯片分别与第一 电机（13)和抽水泵中的第二电机（14)连接，抽水泵位于水箱内，所述微控制器还同时与报 警灯、提示灯和无线收发装置连接。
2. 根据权利