[發明專利]灰塵感應器

有效

• 申請號: 201410387405.5
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN104142303A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 李開妍;李佳艷;蘇文永;譚毅;孫歡偉
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01B11/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 范爍;李洪福

技術領域

本發明涉及一種灰塵檢測裝置，具體為一種灰塵感應器。

背景技術

太陽能電池板是通過吸收太陽光、將太陽輻射能通過光電效應或者光化學效應直接或間接轉換成電能的裝置，雖然太陽能電池板在短短幾年內市場需求很大，不過太陽能電池的能量轉換率低一直是影響其使用和推廣的重要因素，除了單晶硅和多晶硅等材料本身的問題是能量轉換低的原因，另外一個造成能量轉換低的因素則是太陽能電池板蒙受灰塵覆蓋，目前已有很多相關應用實例，2004年2月“機遇”號剛開始火星探測任務時，其上面長達1.3米的太陽能電池板每天可以提供900瓦時的電能，然而到2013年6月，隨著“機遇”號的太陽能電池板上慢慢沾上火星灰塵，太陽能電池板每天提供的電能降到了500～600瓦時，以至于NASA科學家不得不通過命令，盡量讓兩臺火星車?？吭诔系男逼律?，使得它們可以接受到更多的太陽光，盡管如此火星車每天提供的電量仍然無法提高。由于這一問題的存在，許多太陽能發電設備在使用一定年限后急需清潔，因為隨著時間的積累，灰塵和沙土等落在太陽能電池板上揮之不去，不僅嚴重影響發電效率，且表面灰塵對太陽能電池組件的開路電壓、短路電流和輸出功率等特性參數也有很大影響，通過實驗結果表明：短路電流會隨著灰塵質量的增加而迅速減小，而開路電壓減小相對較慢，由此帶來的發電量損失可達9％。同時，太陽能電池板表面單位面積內的沙塵數量、沙塵尺度對照射在太陽能電池板表面的光的波長也有很大影響；除此之外，太陽能電池組件在使用過程中，若有一片太陽能電池單獨被樹葉鳥糞等遮擋，那么單獨被遮擋的太陽能電池在強烈陽光照射下就會發熱損壞，進而導致整個太陽能電池組件損壞，這就是所謂的熱島效應，這些都會給太陽能電池板造成不可估計的損害。

發明內容

本發明針對以上問題的提出，而研制一種能夠感應物體表面灰塵厚度的灰塵感應器。

本發明的技術手段如下：

一種灰塵感應器，包括：

用于發出單色光照射太陽能電池板灰塵區域的發光單元；

用于接收太陽能電池板灰塵區域所反射的光，且阻值隨接收的光的強弱相應改變的光敏電阻；

與所述光敏電阻相互串聯接在電源回路中，用于檢測所述電源回路電流變化的電流檢測儀；

連接電流檢測儀，用于根據電流檢測儀檢測到的電流大小I_i，結合所述電流檢測儀能夠測量的最大電流值I_s，根據公式I_p＝I_s-I_i得到覆蓋在所述太陽能電池板灰塵區域的灰塵厚度標稱值I_p的處理單元；

以及連接處理單元，用于對所述處理單元得到的灰塵厚度標稱值I_p進行顯示的顯示單元；

進一步地，所述發光單元由環形排列的多個LED單色燈構成；

另外，還包括圓柱外殼；

所述顯示單元設置在所述圓柱外殼頂面；

所述發光單元設置在所述圓柱外殼的底面中心處，所述光敏電阻設置在所述圓柱外殼的底面其余部分上；

所述發光單元發出的單色光以一定角度照射太陽能電池板灰塵區域；

另外，還包括：

用于連接外部電源的電源插頭，該電源插頭利用外部電源為灰塵感應器提供電源；

設置在圓柱外殼側壁，用于控制所述電源通斷的開關；

進一步地，所述電流檢測儀為靈敏電流計。

由于采用了上述技術方案，本發明提供的灰塵感應器，實現了方便有效的檢測太陽能電池板表面覆蓋的灰塵厚度，進而便于提醒相關人員執行相應的太陽能電池板清潔工作，避免當該灰塵厚度積累到一定程度后所帶來的發電量損失，延長了太陽能電池板的使用壽命，有利于太陽能電池板的使用和推廣，結構簡單、體積適中、操作簡便靈活、實用性強、無廢棄物排放，十分環保，且對太陽能電池板沒有損害。

附圖說明

圖1是本發明的結構框圖；

圖2是本發明的結構示意圖；

圖3是本發明所述圓柱外殼底面的結構示意圖。

圖中：1、圓柱外殼，2、開關，3、顯示單元，4、電源插頭，5、發光單元，6、光敏電阻，7、電流檢測儀，8、處理單元。

具體實施方式