[發明專利]智能光伏屋頂發電及應用控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202211160472.4
• 申請日: 2022-09-22
• 公開（公告）號: CN115580217A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 郭威;孫勝博;申洪濤;陶鵬;史輪;李飛;徐建云
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司營銷服務中心;國家電網有限公司
• 主分類號: H02S40/10
• 分類號: H02S40/10;H02S50/15;G05D1/10
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 郭樂

本發明提供了一種智能光伏屋頂發電及應用控制系統及控制方法，包括光伏組件、清潔機器人、飛行機器人、監測單元以及主控單元，光伏組件鋪設于坡面屋頂上；清潔機器人設置于光伏組件上；清潔機器人包括清潔輥以及噴淋頭，清潔輥用于清潔光伏組件的表面。本發明提供的智能光伏屋頂發電及應用控制系統，利用監測單元對鋪設在坡面屋頂上的光伏組件的清潔狀況進行實時監測，并將監測所得到的參數信息傳遞給主控單元，主控單元根據預設程序判斷是否需要清潔機器人進行清潔，并利用飛行機器人對光伏組件進行進一步復查，進而提高判斷的準確性，保證光伏組件能夠得到及時有效的清潔，便于提高光伏組件的發電效率，滿足周圍設備的用電需求。

技術領域

本發明屬于光伏發電技術領域，更具體地說，是涉及一種智能光伏屋頂發電及應用控制系統及控制方法。

背景技術

作為一種清潔能源，光伏發電技術得到越來廣泛的應用。光伏發電系統可以設置在住宅屋頂上以供用戶生活用電所需，還可以設置在車棚頂面上以供車輛充電或路燈照明使用，也可以設置在園林綠化中作為景觀照明進行使用，能夠有效的節省電能，降低電力系統的負荷。

光伏發電過程中，可利用半導體界面的光生伏特效應將光能直接轉變為電能。光伏發電系統主要由太陽電池板、控制器和逆變器三大部分組成，上述主要部件由電子元器件構成。太陽能電池經過串聯后進行封裝保護可形成大面積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發電系統。

光伏發電系統在經過長時間使用時，會有灰塵覆蓋在太陽電池板上，形成對太陽能電池板的遮擋，導致太陽能電池組件的功率輸出下降，另外灰塵長期粘附會對太陽能電池組件產生腐蝕作用，會使組件產生熱斑，進一步降低組件的輸出功率，甚至影響組件的使用壽命。

因此，需要借助清潔設備對太陽能電池組件進行維護清潔。現有技術中，多采用電動滾刷對組件的表面進行清掃處理，一方面存在清潔不徹底的問題，影響了光伏發電的效率；另一方面上述清潔方式還會造成太陽能電池組件的表面磨損，影響光伏發電系統的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種智能光伏屋頂發電及應用控制系統及控制方法，能夠及時方便的對電池板進行徹底清潔，保證了光伏發電效率，延長了電池板的使用壽命。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：提供一種智能光伏屋頂發電及應用控制系統，包括光伏組件、清潔機器人、飛行機器人、監測單元以及主控單元，光伏組件鋪設于坡面屋頂上；清潔機器人設置于光伏組件上、用于清潔光伏組件；清潔機器人包括主軸沿坡面屋頂的寬度方向延伸的清潔輥以及位于清潔輥前側的噴淋頭，清潔輥用于清潔光伏組件的表面；監測單元位于坡面屋頂的外端、用于監測坡面屋頂的圖像參數；飛行機器人用于巡檢坡面屋頂狀況以及清潔機器人的工作狀況；光伏組件、清潔機器人、飛行機器人以及監測單元分別與主控單元電性連接以發送信息參數至主控單元或接收主控單元發送的控制指令。

在一種可能的實現方式中，坡面屋頂的上緣設有水平延伸的安裝條座，安裝條座的側部設有若干個噴吹嘴，若干個噴吹嘴在安裝條的延伸方向上間隔排布，噴吹嘴的出氣方向平行于光伏組件的表面設置；

噴吹嘴的進口端分別連接有進氣管和進水管，進氣管的進口端連接有氣泵，進氣管的進口端連接有水箱，進氣管和進水管上分別設有流量調節閥。

在一種可能的實現方式中，智能光伏屋頂發電及應用控制系統還包括連接于坡面屋頂一端的承托臺，承托臺上設有與光伏組件相連、且用于收集光伏組件的電能的儲能單元以及用于容納清潔機器人的容置腔，監測單元設置于儲能單元的上方，用于檢測光伏組件的清潔情況。

在一種可能的實現方式中，監測單元包括：

監測攝像頭，設置于儲能單元的上方，用于監測光伏組件表面的圖像參數、并發送圖像參數至主控單元；