[發明專利]太陽能組件自動除雪裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201110405314.6
• 申請日: 2011-12-08
• 公開（公告）號: CN102446984A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 韓衛華;姜猛;張臻
• 申請（專利權）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號: H01L31/02
• 分類號: H01L31/02;H01L31/18;B08B7/00;G05B19/04
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本發明涉及一種太陽能組件自動除雪裝置及其控制方法。

背景技術

隨著人類對新能源開發應用的重視，加大了資金的投入，太陽能光伏事業也得到了蓬勃發展，太陽能光伏應用領域也越來越廣。然而在一些嚴寒及偏遠地區，由于常受到冰雪危害，在積冰雪覆蓋情況下使得組件發電性能下降，并使支架系統承受嚴重的冰雪荷載。

然而行業里對于積冰雪并無良好清除方法，對于輕度積雪通常是利用自身傾角和太陽輻射使之融化消除，嚴重影響了光伏系統發電性能，對于嚴重積雪通常是人工掃除，費時費力，對于像BIPV或高山偏遠地區積雪更是難以清除。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種太陽能組件自動除雪裝置及其控制方法，使得組件可以應用于嚴寒、多冰雪地區。

本發明解決其技術問題所采用的方案是：一種太陽能組件自動除雪裝置，包括電熱膜，電熱膜貼附在太陽能組件的背板上，電熱膜的正極和組件正極相連，負極和組件負極相連，在電熱膜與組件之間串聯電子開關，在組件構成的組件串與逆變器之間并聯帶控制開關的蓄電池組，控制開關和電子開關分別與控制發射器控制連接，控制發射器連接以太網。

電子開關為無線電子開關，控制發射器與無線電子開關無線連接。

進一步限定，控制發射器包括PC機和與PC機連接的無線數據傳輸模塊，無線電子開關包括單片機和與單片機連接的無線數據傳輸模塊，控制發射器的PC機與無線電子開關的單片機通過各自的無線數據傳輸模塊進行無線通信控制，PC機與控制開關通過通訊線連接。一種太陽能組件自動除雪裝置的控制方法，在下雪或冰凍時段，控制發射器發出無線信號給每個無線電子開關，接通組件與電熱膜之間的電路，電熱膜開始加熱，當太陽輻射較低或者夜晚時間，控制發射器發出控制信號給蓄電池組，蓄電池組利用組件本身的電路向電熱膜供電。

控制發射器通過以太網接收氣象數據，根據氣象數據預測的下雪或冰凍時段控制電熱膜的工作。

具體步驟如下：

A、首先控制發射器(8)不斷獲取氣象數據，并根據氣象數據判斷是否處于下雪或冰凍時段；

B、當處于下雪或冰凍時段，控制發射器(8)給無線電子開關(4)發出采集組件電壓、電流的工作信號，否則結束；

C、無線電子開關(4)采集數據并傳輸給控制發射器(8)；

D、控制發射器(8)判斷太陽能組件(2)的功率是否夠供給電熱膜(1)工作；

E、如果太陽能組件(2)的功率足夠供給電熱膜(1)工作，控制發射器(8)發出無線控制信號給每個無線電子開關(4)，接通太陽能組件(2)與電熱膜(1)之間的電路，通過太陽能組件(2)供給能量，電熱膜(1)工作加熱；

如果太陽能組件(2)的功率不夠供給電熱膜(1)工作，控制發射器(8)控制控制開關(6)閉合，控制發射器(8)發出無線控制信號閉合每個無線電子開關(4)，通過蓄電池組(7)供給能量，電熱膜(1)工作加熱；

F、返回步驟B，并由此依次執行各步驟。

本發明的有益效果是：可以有效清除組件表面的積雪和冰凍，提高組件在嚴寒、多冰雪地區的適應能力，提高發電效率。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明；

圖1是本發明的組件背面貼附電熱膜的結構示意圖；

圖2是本發明的除雪裝置的電氣連接圖；

圖3是本發明的控制發射器的電路圖；

圖4是本發明的無線電子開關的電路圖；

圖5是本發明的控制方法原理框圖；

圖中，1.電熱膜，2.太陽能組件，3.背板，4.無線電子開關，5.逆變器，6.控制開關，7.蓄電池組，8.控制發射器。

具體實施方式

如圖1和2所示，一種太陽能組件自動除雪裝置，包括電熱膜1、無線電子開關4、控制發射器8、蓄電池組7，電熱膜1采用高分子電熱膜，其形狀尺寸根據組件的背板3尺寸而定，但需在接線盒處開孔，通過雙面膠將電熱膜1均勻粘貼到背板3上。無線電子開關4包括無線通信模塊、內置天線和電子開關。由于電熱膜1的工作電壓范圍很寬，如3V～200V，所以基本能適應所有類型的組件。單位電熱膜1的功率選擇范圍也很寬，如50W～200W/m²，可根據當地氣候狀況進行選擇，對于一般性年下雪次數在3次以下，積雪厚度不超過3cm地區，選擇50W/m²電熱膜已經足夠。