一种自清洁光伏阵列系统

文档序号:1907884 发布日期:2021-11-30 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 一种自清洁光伏阵列系统 (Self-cleaning photovoltaic array system ) 是由 苏红月 代松 周海亮 陈敬欣 张翼飞 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种自清洁光伏阵列系统,自清洁光伏阵列系统包括光伏阵列系统、控制系统、水循环系统,其中,光伏阵列系统由若干个光伏阵列组构成,其中,每个光伏阵列组设置在目标建筑的不同部位;控制系统分别与光伏阵列系统、水循环系统连接,用于通过采集每个光伏阵列组的开路电压、阵列温度,控制水循环系统为每个光伏阵列供水;水循环系统用于为光伏阵列系统供水;本发明提供的自清洁光伏阵列系统,实现了光伏阵列组的智能清洁控制,填补了行业空白。(The invention discloses a self-cleaning photovoltaic array system, which comprises a photovoltaic array system, a control system and a water circulation system, wherein the photovoltaic array system consists of a plurality of photovoltaic array groups, and each photovoltaic array group is arranged at different parts of a target building; the control system is respectively connected with the photovoltaic array system and the water circulation system and is used for controlling the water circulation system to supply water for each photovoltaic array by collecting the open-circuit voltage and the array temperature of each photovoltaic array group; the water circulation system is used for supplying water to the photovoltaic array system; the self-cleaning photovoltaic array system provided by the invention realizes intelligent cleaning control of the photovoltaic array group and fills up the industrial blank.)

一种自清洁光伏阵列系统

技术领域

本发明属于光伏发电领域,特别是涉及一种自清洁光伏阵列系统。

背景技术

光伏组件即太阳电池组件,由于单片太阳电池输出电压较低,加之未封装的电池由于环境的影响电极容易脱落,因此必须将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成光伏组件,以避免电池电极和互连线受到腐蚀。光伏组件按太阳电池的材料分为晶体硅太阳电池组件和薄膜太阳电池组件。

传统光伏阵列组由不同的光伏阵列组成,每个光伏阵列是由若干光伏组件组合而成,不仅受地理、气候环境影响较大,而且清洁起来非常不方便,严重影响了发电效率,清理光伏阵列组不仅耗时耗力而且具有一定的危险性,并且现有的光伏系统的自动化能力较弱,无法自行判断是否需要清洁以及如何清洁,急需一款具有自清洁功能的光伏阵列系统,不仅可以满足市场的需求,而且也为光伏领域提供一种数字化新思路。

发明内容

为了解决上述问题,本发明提供一种自清洁光伏阵列系统,自清洁光伏阵列系统包括光伏阵列系统、控制系统、水循环系统,其中,

光伏阵列系统由若干个光伏阵列组构成,其中,每个光伏阵列组设置在目标建筑的不同部位;

控制系统分别与光伏阵列系统、水循环系统连接,用于通过采集每个光伏阵列组的开路电压、阵列温度,控制水循环系统为每个光伏阵列供水;

水循环系统用于为光伏阵列系统供水。

优选地,光伏阵列系统至少包括屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元;

屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元分别由若干组光伏阵列构成,每组光伏阵列由若干个光伏模块构成,每个光伏模块由若干片光伏组件构成,其中,

每片光伏组件包括,

玻璃前端,玻璃前端为超白钢化玻璃;

后端,后端为钢化玻璃,后端还包括设置在钢化玻璃内部的水路入口、水路、水路出口;

以及,光伏单元组,光伏单元组封装在玻璃前端和后端之间。

优选地,水路入口包括纵向水路入口;

水路出口包括横向水路出口、纵向水路出口;

水路包括横向水路和纵向水路;

屋顶光伏阵列单元的横向水路出口为封闭状态;

光伏幕墙阵列单元的横向水路出口为开启状态;

光伏幕墙阵列单的每片光伏组件的纵向水流出口与纵向水路入口连接;

屋顶光伏阵列单元的每片光伏组件的纵向水流出口包括第一出口、第二出口,第一出口与纵向水路入口连接,第二出口用于为下一级光伏组件的上表面供水,其中,下一级光伏组件用于表示根据目标建筑的走势,从上至下分为若干级光伏组件,将目标建筑顶端的光伏组件作为第一级光伏组件,下一级光伏组件根据第一级光伏组件确定;

光伏幕墙阵列单元的每片光伏组件的纵向水流出口与下一级光伏组件的纵向水入口连接。

优选地,第一级光伏组件的纵向水路入口还连接有储水装置或出水装置,用于为第一级光伏组件以及第一级光伏组件的上表面供水。

优选地,钢化玻璃内部还包括第一储水单元和第二储水单元;

水路入口通过第一储水单元与水路连接;

水路通过第二储水单元与水路出口连接;

第一储水单元包括第一储水面积;

第二储水单元包括第二储水面积;

屋顶光伏阵列单元的第一储水面积是第二储水面积的4-6倍;

光伏幕墙阵列单元的第一储水面积是第二储水面积的1-2倍。

优选地,控制系统包括第一控制系统、第二控制系统;

第一控制系统分别与屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元的每组光伏阵列连接,用于采集每组光伏阵列的第一开路电压、第一阵列温度,控制水循环系统分别为屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元供水;

第二控制系统分别与屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元的每个光伏模块连接,用于采集每个光伏模块的第二开路电压、第二阵列温度,为第一控制系统提供参考信息。

优选地,第一控制系统包括第一分析模块,第一分析模块用于根据第一开路电压获得第一指令,第一分析模块用于根据第一阵列温度获得第二指令,第一分析模块用于根据第一开路电压、第一阵列温度获得第三指令,其中,第一指令用于控制水循环系统为屋顶光伏阵列单元供水,第二指令用于控制水循环系统为光伏幕墙阵列单元供水,第三指令用于控制水循环系统分别为屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元供水。

优选地,第二控制系统包括第二分析模块,第二分析模块用于根据第二开路电压获得第一参考信息,第二分析模块用于根据第二阵列温度获得第二参考信息,第二分析模块用于根据第二开路电压、第二阵列温度获得第三参考数据,其中,第一参考数据用于第一分析模块根据第一参考数据、第一开路电压获得第一指令;第二参考数据用于第一分析模块根据第二参考数据、第一阵列温度获得第二指令;第三参考数据用于第一分析模块根据第三参考数据、第一开路电压、第一阵列温度获得第三指令。

优选地,第一分析模块包括第一阈值单元、第二阈值单元;

第一阈值单元用于根据第一开路电压的第一历史数据获得开路电压阈值,其中第一历史数据用于表示屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元正常工作时的第一开路电压;

第二阈值单元用于根据自清洁光伏阵列系统的正常工作温度获得阵列温度阈值,其中,正常工作温度为-40℃至85℃,阵列温度阈值通过采集正常工作温度并去掉正常工作温度的第一最大值以及第一最小值获得第一温度集合,将第一温度集合取平均值获得第一阈值,将第一最大值和第一最小值取平均值获得第二阈值,当第一阈值小于或等于第二阈值,阵列温度阈值为第一阈值,当第一阈值大于第二阈值,阵列温度阈值为第二阈值。

优选地,第一控制系统还包括第三分析模块;

第三分析模块用于根据开路电压阈值、第一参考信息,获得第一判断信息,其中,第一判断信息用于表示每个光伏模块的开路电压是否正常;

第三分析模块用于根据阵列温度阈值、第二参考信息,获得第二判断信息,其中,第二判断信息用于表示每个光伏模块的阵列温度是否正常;

第一分析模块与第三分析模块连接,用于采集第一判断信、第二判断信息,通过第一参考信息、第二参考信息、第一开路电压、第一阵列温度获得第三指令。

本发明的积极进步效果在于:

本发明提供的光伏阵列系统,实现了光伏阵列组的智能清洁控制,填补了行业空白。

附图说明

图1为本发明所述的自清洁光伏阵列系统示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

如图1所示,本发明提供一种自清洁光伏阵列系统,自清洁光伏阵列系统包括光伏阵列系统、控制系统、水循环系统,其中,

光伏阵列系统由若干个光伏阵列组构成,其中,每个光伏阵列组设置在目标建筑的不同部位;

控制系统分别与光伏阵列系统、水循环系统连接,用于通过采集每个光伏阵列组的开路电压、阵列温度,控制水循环系统为每个光伏阵列供水;

水循环系统用于为光伏阵列系统供水。

光伏阵列系统至少包括屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元;屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元分别由若干组光伏阵列构成,每组光伏阵列由若干个光伏模块构成,每个光伏模块由若干片光伏组件构成,其中,

每片光伏组件包括,

玻璃前端,玻璃前端为超白钢化玻璃;

后端,后端为钢化玻璃,后端还包括设置在钢化玻璃内部的水路入口、水路、水路出口;

以及,光伏单元组,光伏单元组封装在玻璃前端和后端之间。

水路入口包括纵向水路入口;水路出口包括横向水路出口、纵向水路出口;水路包括横向水路和纵向水路;屋顶光伏阵列单元的横向水路出口为封闭状态;光伏幕墙阵列单元的横向水路出口为开启状态;光伏幕墙阵列单的每片光伏组件的纵向水流出口与纵向水路入口连接;屋顶光伏阵列单元的每片光伏组件的纵向水流出口包括第一出口、第二出口,第一出口与纵向水路入口连接,第二出口用于为下一级光伏组件的上表面供水,其中,下一级光伏组件用于表示根据目标建筑的走势,从上至下分为若干级光伏组件,将目标建筑顶端的光伏组件作为第一级光伏组件,下一级光伏组件根据第一级光伏组件确定;光伏幕墙阵列单元的每片光伏组件的纵向水流出口与下一级光伏组件的纵向水入口连接。

第一级光伏组件的纵向水路入口还连接有储水装置或出水装置,用于为第一级光伏组件以及第一级光伏组件的上表面供水。

钢化玻璃内部还包括第一储水单元和第二储水单元;水路入口通过第一储水单元与水路连接;水路通过第二储水单元与水路出口连接;第一储水单元包括第一储水面积;第二储水单元包括第二储水面积;屋顶光伏阵列单元的第一储水面积是第二储水面积的4-6倍;光伏幕墙阵列单元的第一储水面积是第二储水面积的1-2倍。

控制系统包括第一控制系统、第二控制系统;第一控制系统分别与屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元的每组光伏阵列连接,用于采集每组光伏阵列的第一开路电压、第一阵列温度,控制水循环系统分别为屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元供水;第二控制系统分别与屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元的每个光伏模块连接,用于采集每个光伏模块的第二开路电压、第二阵列温度,为第一控制系统提供参考信息。

第一控制系统包括第一分析模块,第一分析模块用于根据第一开路电压获得第一指令,第一分析模块用于根据第一阵列温度获得第二指令,第一分析模块用于根据第一开路电压、第一阵列温度获得第三指令,其中,第一指令用于控制水循环系统为屋顶光伏阵列单元供水,第二指令用于控制水循环系统为光伏幕墙阵列单元供水,第三指令用于控制水循环系统分别为屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元供水。

第二控制系统包括第二分析模块,第二分析模块用于根据第二开路电压获得第一参考信息,第二分析模块用于根据第二阵列温度获得第二参考信息,第二分析模块用于根据第二开路电压、第二阵列温度获得第三参考数据,其中,第一参考数据用于第一分析模块根据第一参考数据、第一开路电压获得第一指令;第二参考数据用于第一分析模块根据第二参考数据、第一阵列温度获得第二指令;第三参考数据用于第一分析模块根据第三参考数据、第一开路电压、第一阵列温度获得第三指令。

第一分析模块包括第一阈值单元、第二阈值单元;第一阈值单元用于根据第一开路电压的第一历史数据获得开路电压阈值,其中第一历史数据用于表示屋顶光伏阵列单元、光伏幕墙阵列单元正常工作时的第一开路电压;第二阈值单元用于根据自清洁光伏阵列系统的正常工作温度获得阵列温度阈值,其中,正常工作温度为-40℃至85℃,阵列温度阈值通过采集正常工作温度并去掉正常工作温度的第一最大值以及第一最小值获得第一温度集合,将第一温度集合取平均值获得第一阈值,将第一最大值和第一最小值取平均值获得第二阈值,当第一阈值小于或等于第二阈值,阵列温度阈值为第一阈值,当第一阈值大于第二阈值,阵列温度阈值为第二阈值。

第一控制系统还包括第三分析模块;第三分析模块用于根据开路电压阈值、第一参考信息,获得第一判断信息,其中,第一判断信息用于表示每个光伏模块的开路电压是否正常;第三分析模块用于根据阵列温度阈值、第二参考信息,获得第二判断信息,其中,第二判断信息用于表示每个光伏模块的阵列温度是否正常;第一分析模块与第三分析模块连接,用于采集第一判断信、第二判断信息,通过第一参考信息、第二参考信息、第一开路电压、第一阵列温度获得第三指令。

水循环系统至少包括储水池、水泵、引水管道、监测系统,监测系统用于收集水性循环系统的工作指数,储水池用于储藏水,水泵用于将水提供给光伏阵列系统,引水管道用于将水引入储水池以及将水均匀分布到光伏阵列系统的外表面。

自清洁光伏阵列系统还包括显示模块,用于显示自清洁光伏阵列系统的工作数据。

自清洁光伏阵列系统还包括应用在不同应用端的应用系统,这些系统通过与自清洁光伏阵列系统进行数据交互可以实时了解到该系统的工作情况,在这些系统中,应用在云端服务器中的系统,可以进行大数据分析,进而对自清洁光伏阵列系统以及该系统应用的环境、地理等信息进行综合分析,并将分析结果与实时数据相互融合判断,对于自清洁光伏阵列系统的维护提供了技术依据。

本发明提供的自清洁光伏阵列系统,通过控制系统采集光伏阵列系统的系统数据,并结合历史数据进行判断实现了对于清洁光伏阵列系统工作的智能控制,并且,通过单独对开路电压或阵列温度的判断,可以对光伏阵列系统中的不同单元进行单独清洗处理,也可以通过进行综合分析,对于整个光伏阵列进行定期或者根据特征情况进行整体清洗,不仅满足了用户的特殊要求,而且还能够满足不同地区的地理环境和气候环境对于光伏产品的客观需求,为光伏产品的应用提供了更广阔的空间,也为光伏产品的数字化升级提供了技术支持。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释,此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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