應用于光伏組件故障檢測中的檢測系統(tǒng)和檢測方法
【專利說明】應用于光伏組件故障檢測中的檢測系統(tǒng)和檢測方法
[0001]本申請以申請?zhí)枮?01510202706.0、申請日為2015年4月27日、發(fā)明名稱為《一種應用于光伏組件故障檢測中的熱紅外檢測系統(tǒng)》的發(fā)明專利為優(yōu)先權文件。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及光伏組件清掃及故障檢測領域，特別涉及一種應用于光伏組件故障檢測中的檢測系統(tǒng)和檢測方法。
【背景技術】
[0003]目前，隨著光伏發(fā)電行業(yè)的高速發(fā)展，光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)以其環(huán)保、能源質(zhì)量高等優(yōu)點，已成為國內(nèi)外發(fā)電行業(yè)的一種新的趨勢，但由于光伏發(fā)電所用的光伏板面通常安裝在室外，而室外的揚塵、霧霾、雨水、鳥類糞便等都會對光伏板面造成污染和覆蓋，并且光伏發(fā)電組件串聯(lián)工作，如果一個組件單元存在故障，該故障單元溫度將會升高，嚴重影響整組光伏組件的發(fā)電效率和使用壽命，所以光伏組件需要定期清掃和故障檢測，目前國內(nèi)外對于光伏組件智能清潔及故障智能檢測都未能實現(xiàn)有效的解決手段。
[0004]針對現(xiàn)有技術中，由于故障光伏面板沒有被及時檢測到而導致整組光伏組件的發(fā)電效率低、使用壽命短的技術問題，目前尚未提出有效地解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請?zhí)峁┮环N應用于光伏組件故障檢測中的檢測系統(tǒng)和檢測方法，可解決現(xiàn)有技術中由于故障光伏面板沒有被及時檢測到而導致整組光伏組件的發(fā)電效率低、使用壽命短的技術問題。
[0006]為了解決上述問題，本申請公開了一種應用于光伏組件故障檢測中的檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)設置于光伏組件的自動清掃裝置上，該自動清掃裝置用于順待清掃光伏面板移動，并在移動過程中對光伏面板進行清掃，該檢測系統(tǒng)包括:第一溫度檢測單元，用于在自動清掃裝置對光伏面板進行清掃時，檢測光伏面板的溫度；智能控制單元，與第一溫度檢測單元相連接，用于接收和處理第一溫度檢測單元檢測到的溫度；以及無線通信單元，與智能控制單元相連接，用于將智能控制單元處理后的溫度發(fā)送至主控室。
[0007]進一步地，第一溫度檢測單元包括至少一個熱紅外掃描裝置，在自動清掃裝置移動的過程中，對光伏面板(發(fā)電單元)進行逐個的熱紅外掃描。
[0008]進一步地，該檢測系統(tǒng)還包括:位置檢測單元，用于在第一溫度檢測單元檢測光伏面板的溫度時，檢測光伏面板的位置；智能控制單元與位置檢測單元相連接，以根據(jù)位置檢測單元檢測到的位置和第一溫度檢測單元檢測到的溫度確定異常光伏面板的位置。
[0009]進一步地，位置檢測單元包括接近開關或光電開關，用于通過檢測光伏面板的縫隙來檢測光伏面板的位置。
[0010]進一步地，檢測系統(tǒng)與自動清掃裝置共用智能控制單元、無線通信單元和供電單元，供電單元包括自帶的光伏發(fā)電組件和蓄電池。
[0011]進一步地，自動清掃裝置包括:框架，包括兩端部和中間部，框架跨搭在待清掃的光伏面板上時，中間部與待清掃光伏面板平行；行走單元，設置在框架的兩端部和/或中間部，用于帶動自動清掃裝置順待清掃光伏面板移動；導向單元，設置在框架的兩端部，用于限制行走單元的行走軌跡；清掃單元，設置在框架的中間部，用于在自動清掃裝置移動的過程中，對待清掃光伏面板進行清掃；驅動單元，包括電機和傳動部分，用于向清掃單元和行走單元提供動力；智能控制單元與電機相連接，包括智能控制電路板，用于智能化的控制電機的啟停。
[0012]進一步地，導向單元包括支撐輪，當框架整體跨搭在光伏面板上時，設置在框架一端的支撐輪搭在光伏面板的上側邊，設置在框架另一端的支撐輪與光伏面板的下側邊具有預定的間隙，設置在框架兩端部的支撐輪的端面均與光伏面板平行；行走單元包括驅動輪，其中，驅動輪沿光伏面板、光伏組件邊框、光伏面板的固定支架和/或光伏面板的連接件行走，清掃單元包括毛刷，在行走單元行走的過程中，毛刷貼附于光伏面板上，驅動單元的傳動部分包括:第一傳動軸，與電機相連接，設置為毛刷的芯軸，用于帶動毛刷旋轉；第二傳動軸，與行走單元相連接，用于向行走單元提供行走動力；以及傳動組件，包括主動輪、從動輪和傳動帶，主動輪與第一傳動軸相連接，從動輪與第二傳動軸相連接，主動輪通過傳動帶帶動從動輪反向旋轉。
[0013]進一步地，該檢測系統(tǒng)還包括:加熱單元，用于向蓄電池加熱；第二溫度檢測單元，用于檢測環(huán)境溫度和蓄電池的溫度，其中，智能控制單元與加熱單元和第二溫度檢測單元相連接，用于在環(huán)境溫度不能滿足蓄電池工作的條件時，控制加熱單元向蓄電池加熱，并在蓄電池的溫度上升至預設溫度時，控制加熱單元停止加熱，并控制自帶的光伏發(fā)電組件對蓄電池充電。
[0014]為了解決上述問題，本申請公開了一種應用于光伏組件故障檢測中的檢測方法。該方法采用的檢測系統(tǒng)設置于光伏組件的自動清掃裝置上，該自動清掃裝置用于順待清掃光伏面板移動，并在移動過程中對光伏面板進行清掃，該檢測方法包括:在自動清掃裝置對光伏面板進行清掃時，檢測光伏面板的溫度；對檢測到的光伏面板的溫度進行處理；以及將處理后的溫度發(fā)送至主控室。
[0015]進一步地，該檢測方法還包括:在檢測光伏面板的溫度時，檢測光伏面板的位置；根據(jù)檢測到的位置和檢測到的溫度確定異常光伏面板的位置；以及將異常光伏面板的位置發(fā)送至主控室。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本申請具有以下優(yōu)點:
[0017]提供了一種應用于光伏組件故障檢測中的檢測系統(tǒng)，將該檢測系統(tǒng)設置于光伏組件的自動清掃裝置上，從而在自動清掃裝置對光伏面板清掃的過程中完成光伏面板溫度的檢測，通過一機同時實現(xiàn)清掃與故障檢測，實現(xiàn)一機多用。在第一溫度檢測單元檢測到光伏面板的溫度，經(jīng)智能控制單元處理后通過無線通信單元發(fā)送至主控室，以便主控室能夠及時獲知異常光伏面板，進而及時替換發(fā)電異常的光伏面板，大幅度提高光伏組件的發(fā)電效率和使用壽命。
[0018]優(yōu)選地，第一溫度檢測單元采用熱紅外掃描裝置對光伏面板進行逐個的熱紅外掃描，并且由于熱紅外掃描裝置不直接接觸光伏板面，對光伏面板無損傷；且熱紅外掃描裝置反應時間快，無需等待熱平衡過程，實現(xiàn)精準快速檢測。
[0019]優(yōu)選地，檢測系統(tǒng)還設置有位置檢測單元，在第一溫度檢測單元檢測光伏面板溫度的同時，實現(xiàn)光伏面板位置的獲取，從而能夠準確的定位到異常光伏面板的位置。
[0020]優(yōu)選地，位置檢測單元具體采用接近開關，通過檢測光伏面板的縫隙來檢測光伏面板的位置，定位準確，且適用于光伏面板所在的室外環(huán)境。
[0021]優(yōu)選地，檢測系統(tǒng)與自動清掃裝置共用智能控制單元、無線通信單元和供電單元，降低成本，減輕自動清掃裝置整體重量，避免不必要的能量損耗。供電單元包括自帶的光伏發(fā)電組件和蓄電池，避免外接電源需要設置線路、設置供電設施等問題，而且采用光伏組件發(fā)電，充分利用了待檢測光伏面板的環(huán)境條件。
[0022]優(yōu)選地，自動清掃裝置通過框架跨搭在待清掃的光伏面板上，當行走單元帶動自動清掃裝置整體順待清掃光伏面板移動時，清掃單兀能夠對待清掃光伏面板進行清掃，實現(xiàn)隨動隨掃隨檢測。其中，通過導向單元限制行走單元的行走軌跡，以保證自動清掃裝置整體能夠順待清掃光伏面板移動而不出現(xiàn)位置偏差；通過智能控制單元實現(xiàn)對電機智能化的啟?？刂疲瑢崿F(xiàn)自動清掃裝置的清掃時長、啟停時間等有效控制。
[0023]優(yōu)選地，導向單元具體采用支撐輪的結構實現(xiàn)，保證行走單元的行走軌跡。搭在光伏面板的下側邊的支撐輪與光伏面板的下側邊具有預定的間隙，使得自動清掃裝置既能夠順待清掃光伏面板移動，又不會由于邊沿參差而被卡。行走單元采用驅動輪的結構實現(xiàn)，能夠沿光伏面板、光伏組件邊框、光伏面板的固定支架和/或光伏面板的連接件行走，無需額外設置行走軌道，結構簡單，節(jié)省成本。清掃單元采用毛刷的結構實現(xiàn)，毛刷貼附于光伏面板上，對光伏面板進行清掃，無需消耗水，節(jié)省水資源。傳動部分使得使毛刷的旋轉方向與行走單元的前進方向相反，毛刷旋轉的線速度大于行走單元前進的速度，使得清掃效果更好。
[0024]優(yōu)選地，通過設置加熱單元和溫度檢測單元，能夠使蓄電池在較好的工作條件下工作，電池的充電效率高、儲電能力強、使用壽命長。
[0025]還提供了一種應用于光伏組件故障檢測中的檢測方法，該方法采用的檢測系統(tǒng)設置于光伏組件的自動清掃裝置上，從而在自動清掃裝置對光伏面板