一种基于智能控制的光伏发电系统的制作方法

专利2026-09-12  5


本发明涉及光伏发电,尤其涉及一种基于智能控制的光伏发电系统。


背景技术:

1、光伏发电系统使用的太阳能光伏面板常设置在野外山坡上,由于地面环境植物无序生长,使得太阳能光伏面板表面被植物或尘土遮挡,特别是在土壤及雨量适宜植物生长的环境下,植物植株的叶片遮光将影响太阳能光伏面板的整体发电效率,致使光伏面板闲置时间变长,影响太阳能光伏面板使用寿命。在实际生产中通常采用化学除草剂、动物、人工和机械的方式清理植物,经常性的除草耗费大量人力物力,且使用化学制剂会污染环境。

2、中国专利授权公告号:cn115065319b公开了一种太阳能光伏面板植物清除系统,该发明公开一种太阳能光伏面板植物清除系统,包括:隔热水箱,所述隔热水箱的内部设置有增压装置以及加热体,所述增压装置通过第三水阀与热喷组件连接,所述加热体电连接有plc控制器;以及分别与所述plc控制器、所述增压装置电连接的液位温测一体传感器。液位温测一体传感器负荷收集水箱现有的水量与热度数据,plc控制器通过预设方案对喷洒热液量进行控制,液位温测一体传感器实时检测实际热液喷洒量并反馈,避免重复低效的往地面喷洒热液,合理减少近区除草光伏能源就地消纳。

3、中国专利公开号:cn118661535a公开了一种光伏区除草装置,该发明提供的一种光伏区除草装置,涉及除草技术领域。该装置包括:控制组件、安装组件、轨道组件、除草组件和检测组件;安装组件设置在光伏板周侧;轨道组件设置在安装组件上,轨道组件绕设在光伏板周侧,除草组件与轨道组件连接,且相对轨道组件移动;检测组件包括第一检测件,第一检测件用于检测光伏板周侧的植物高度,第一检测件和除草组件均与控制组件电连接,控制组件被配置为,当光伏板周侧的植物高度大于或等于预设值时,控制除草组件沿轨道组件移动,以去除光伏板周侧的植物。该除草装置便于适应不同地形的光伏植物区,使用较为方便。

4、但是,上述方法存在以下问题:无法周期性进行除草和除尘,在检测到光伏板发电效率降低时,无法及时对光伏板正面和背面的污染物及时清理,且在清理完成后未进行清理效果确认。


技术实现思路

1、为此,本发明提供一种基于智能控制的光伏发电系统,用以克服现有技术中无法周期性进行除草和除尘,在检测到光伏板发电效率降低时,无法及时对光伏板正面和背面的污染物及时清理,且在清理完成后未进行清理效果确认的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供一种基于智能控制的光伏发电系统,包括:

3、若干光伏板;

4、切割机,其用以切割光伏板背面生长高度超出预设高度的植物;

5、清洗机,其与所述光伏板相连,用以对光伏板正面进行清洗;

6、激光检测器,其与所述切割机相连,用以根据激光接收情况判定所述光伏板背面的植物的生长高度情况,以及,根据所述生长高度情况驱动所述切割机;

7、透光率检测器,其分别与所述光伏板和所述清洗机相连,用以检测所述光伏板的透光率并根据所述透光率判定所述光伏板正面覆土情况,以及,根据所述覆土情况驱动所述清洗机;

8、功率监测器,其分别与所述光伏板、所述切割机、所述清洗机、所述激光检测器和所述透光率检测器相连,用以根据采集的所述光伏板的输出功率判断所述光伏板的工作状态,以及,根据所述工作状态驱动所述激光检测器和/或所述透光率检测器;

9、报警器,其与所述功率监测器相连,用以根据所述工作状态发出报警信号;

10、其中,所述报警信号包括所述光伏板工作异常信息;所述光伏板背面为背对太阳一面;所述光伏板正面为面向太阳一面;所述预设高度与所述光伏板背面的高度呈正相关且低于所述光伏板背面的高度。

11、进一步地,所述激光检测器在所述预设高度成对设置若干激光发射器和若干激光接收器,所述激光检测器基于各激光接收器在第一预设时间内的丢光比判定所述光伏板背面的植物的生长高度是否超出所述预设高度,

12、若所述激光接收器在第一预设时间内的丢光比小于预设比例,则判定所述光伏板背面的植物的生长高度未超出所述预设高度;

13、若所述激光接收器在第一预设时间内的丢光比不小于所述预设比例,则判定所述光伏板背面的植物的生长高度超出所述预设高度;

14、其中,所述第一预设时间与环境温度呈负相关;所述丢光比为所述激光接收器在所述第一预设时间内未接收到激光的时间占所述第一预设时间的比例;所述预设比例与对应设置的所述激光发射器和所述激光接收器间的距离呈正相关。

15、进一步地,所述透光率检测器还用以基于检测的所述光伏板的透光率与预设透光率的比较结果判定所述光伏板正面覆土情况,其中,

16、若所述光伏板的透光率小于所述预设透光率,则判定所述光伏板正面的覆土过多;

17、若所述光伏板的透光率不小于所述预设透光率,则判定所述光伏板正面的覆土正常;

18、其中,所述预设透光率与所述光伏板的厚度呈负相关。

19、进一步地,所述功率监测器还用以基于采集的所述光伏板的输出功率与预设功率的比较结果确定所述光伏板的所述工作状态,其中,

20、若所述输出功率小于所述预设功率,则所述功率监测器判定所述光伏板的所述工作状态为异常状态;

21、若所述输出功率不小于所述预设功率,则所述功率监测器判定所述光伏板的所述工作状态为正常状态;

22、其中,所述工作状态包括正常状态和异常状态;所述预设功率与光伏板面积呈正相关。

23、进一步地,所述激光检测器在所述功率监测器判定所述光伏板的所述工作状态为所述正常状态的状态下,以所述第一预设时间为周期检测激光接收情况。

24、进一步地,所述透光率检测器在所述功率监测器判定所述光伏板的所述工作状态为所述正常状态的状态下,以第二预设时间为周期检测所述光伏板的透光率;

25、其中,所述第二预设时间与环境风速呈负相关。

26、进一步地,所述激光检测器在所述功率监测器判定所述光伏板的所述工作状态为所述异常状态的状态下,判断所述光伏板背面的植物的生长高度是否超出所述预设高度,其中,

27、若所述光伏板背面的植物的生长高度小于所述预设高度,则所述激光检测器反馈第一正常信号至所述功率监测器;

28、若所述光伏板背面的植物的生长高度大于或等于所述预设高度,则所述激光检测器驱动所述切割机动作;

29、所述第一正常信号包括所述植物的生长高度未掩盖所述光伏板的信息。

30、进一步地,所述透光率检测器在所述功率监测器判定所述光伏板的所述工作状态为所述异常状态的状态下,判断所述光伏板正面的覆土情况,其中,

31、若所述透光率检测器判定所述光伏板正面的覆土情况未覆土过多,则驱动所述清洗机对所述光伏板正面进行清洗;

32、若所述透光率检测器判定所述光伏板正面的覆土情况未覆土正常,则所述透光率检测器反馈第二正常信号至所述功率监测器;

33、其中,所述第二正常信号包括所述光伏板正面覆土正常的信息。

34、进一步地,所述功率监测器在接收到所述第一正常信号和所述第二正常信号的状态下,对所述光伏板的所述工作状态进行判定,其中,

35、若判定所述光伏板的所述工作状态为所述异常状态,则驱动所述报警器发出所述报警信号。

36、进一步地,所述功率监测器记录每次判定所述异常状态的时刻,以及,接收到所述第一正常信号和所述第二正常信号的时刻。

37、与现有技术相比,本发明的有益效果在于,本发明的系统通过设置激光检测器和割草机,周期性通过激光接收装置在一段时间内被遮挡的时间占比,确定植物的生长高度是否达到预设的限定高度,使用切割机将超高的植物进行清理,实现了对植物的有效控制,有效提升了光伏发电系统的稳定性和实用性。

38、进一步地,通过设置透光率检测器和清洗机,周期性对光伏板的透光率进行检测,在光伏板透光率下降时,及时对光伏板正面进行清洗,使得光伏板能够正常接收阳光,在保证光伏板正常工作的同时,进一步提升了光伏发电系统的稳定性和实用性。

39、进一步地,本发明设置了功率监测器对光伏板的输出功率进行监测,及时对光伏板的工作状态进行判定,在判定光伏板输出功率出现异常时,及时驱动激光检测器和透光检测器进行外部环境的检查,并在发现有植物或者尘土遮挡光伏板时做到及时清理,同时在排除外部环境干扰后,发出报警信号提示光伏板工作异常,在保障光伏板正常工作的同时,进一步提升了光伏发电系统的稳定性和实用性。


技术特征:

1.一种基于智能控制的光伏发电系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于智能控制的光伏发电系统,其特征在于,所述激光检测器在所述预设高度成对设置若干激光发射器和若干激光接收器,所述激光检测器基于各激光接收器在第一预设时间内的丢光比判定所述光伏板背面的植物的生长高度是否超出所述预设高度,

3.根据权利要求2所述的基于智能控制的光伏发电系统,其特征在于,所述透光率检测器还用以基于检测的所述光伏板的透光率与预设透光率的比较结果判定所述光伏板正面覆土情况,其中,

4.根据权利要求3所述的基于智能控制的光伏发电系统,其特征在于,所述功率监测器还用以基于采集的所述光伏板的输出功率与预设功率的比较结果确定所述光伏板的所述工作状态,其中,

5.根据权利要求4所述的基于智能控制的光伏发电系统,其特征在于,所述激光检测器在所述功率监测器判定所述光伏板的所述工作状态为所述正常状态的状态下,以所述第一预设时间为周期检测激光接收情况。

6.根据权利要求5所述的基于智能控制的光伏发电系统,其特征在于,所述透光率检测器在所述功率监测器判定所述光伏板的所述工作状态为所述正常状态的状态下,以第二预设时间为周期检测所述光伏板的透光率;

7.根据权利要求6所述的基于智能控制的光伏发电系统,其特征在于,所述激光检测器在所述功率监测器判定所述光伏板的所述工作状态为所述异常状态的状态下,判断所述光伏板背面的植物的生长高度是否超出所述预设高度,其中,

8.根据权利要求7所述的基于智能控制的光伏发电系统,其特征在于,所述透光率检测器在所述功率监测器判定所述光伏板的所述工作状态为所述异常状态的状态下,判断所述光伏板正面的覆土情况,其中,

9.根据权利要求8所述的基于智能控制的光伏发电系统,其特征在于,所述功率监测器在接收到所述第一正常信号和所述第二正常信号的状态下,对所述光伏板的所述工作状态进行判定,其中,

10.根据权利要求9所述的基于智能控制的光伏发电系统,其特征在于,所述功率监测器记录每次判定所述异常状态的时刻,以及,接收到所述第一正常信号和所述第二正常信号的时刻。


技术总结
本发明涉及光伏发电技术领域,尤其涉及一种基于智能控制的光伏发电系统,该系统包括:若干光伏板;切割机,用以切割植物;清洗机,用以对光伏板正面进行清洗;激光检测器,用以根据激光接收情况判定光伏板背面的植物的生长高度情况;透光率检测器,用以检测光伏板的透光率并根据透光率判定光伏板正面覆土情况;功率监测器,用以采集光伏板的输出功率,以及,根据输出功率判断光伏板的工作状态;报警器,用以根据工作状态发出报警信号;本发明的系统利用设置上述各装置的方式,在判定光伏板输出功率出现异常时,及时进行外部环境的检查,保障光伏板正常工作,进一步提升了光伏发电系统的稳定性。

技术研发人员:程柱,李卓思,蔡德权
受保护的技术使用者:广州盈谷新能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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