光伏面板檢測裝置及系統的制作方法

本發明涉及太陽能發電技術領域，具體而言，涉及一種光伏面板檢測裝置及系統。

背景技術：

隨著全球工業化的全面發展，各個國家各個行業對能源的需求急劇擴大，能源需求的多少已經成為衡量一個國家或地區經濟發展狀況的標準。可再生能源主要有水能、太陽能、風能、地熱能、生物質能等能源形勢，其最大的特點是具有自我恢復能力，人們在使用過程中，可再生能源可以從自然界中源源不斷地得到補充，它是取之不盡，用之不竭的能源。經過學者的研究與論證，人們普遍認為太陽能和風能是解決能源危機和環境污染的最有效和可行的能源類型，是新世紀最重要的能源類型。尤其是太陽能以其獨特的優點越來越受到人們的關注，因為太陽能取之不盡，用之不竭，可再生；太陽能應用地域廣泛；太陽能清潔，無污染；太陽能發電系統沒有機械運動部件，不易損壞，維護簡單。

各國開始投入大量資金建設太陽能光伏發電站，其中，太陽能光伏面板是光伏發電站獲取電能的根源，光伏面板的發電效率直接決定著太陽能發電站的發電量。然而，太陽能光伏面板在使用的過程中，由于需要長時間面對陽光，可能會導致局部溫度過高，對面板上的某些結構造成損壞，形成不能正常工作的壞點。隨著太陽能光伏發電站越建越多，需要進行壞點檢測的光伏面板也隨之劇增，如何能夠對數量較多的光伏面板進行快速檢測而且還能保證檢測效果已成為各光伏發電企業急需解決的難題。

傳統的光伏面板壞點檢測需要在光伏面板的一側大量且密集的布置傳感器，每個傳感器只能檢測其設置位置附近小范圍的光伏面板的狀態，然而由于發電廠光伏面板的數量之多，其總面積更是巨大，需要進行完整的壞點檢測所需要布置傳感器的成本極高，導致很多光伏發電廠商因為成本關系沒有布置檢測模塊。

因此，光伏發電行業急需一種低成本的檢測方法來提高光伏發電廠的運營效率。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種光伏面板檢測裝置及系統，其不需要在光伏面板上大量布置傳感器即可對大面積的光伏面板進行檢測，大大節省了成本。

本發明的實施例是這樣實現的：

第一方面，本發明實施例提供了一種光伏面板檢測裝置，其包括滑動小車、沿第一方向設置的檢測軌道、在第一方向上間隔并沿第二方向設置的第一換行軌道和第二換行軌道，所述滑動小車上設置有傳感器模塊，所述滑動小車與所述檢測軌道滑動連接，以使所述滑動小車沿第一方向滑動，并通過所述傳感器模塊檢測位于滑動軌跡附近的光伏面板的狀態；所述檢測軌道的一端與所述第一換行軌道滑動連接，所述檢測軌道的另一端與所述第二換行軌道滑動連接，以使所述檢測軌道沿第二方向滑動。

在本發明較佳的實施例中，所述傳感器模塊包括紅外傳感器，所述滑動小車可通過所述紅外傳感器獲取位于滑動軌跡附近的光伏面板的溫度分布信息。

在本發明較佳的實施例中，所述傳感器模塊還包括定位模塊，所述定位模塊用于獲取所述滑動小車當前的位置信息。

在本發明較佳的實施例中，所述定位模塊為gnss定位器。

在本發明較佳的實施例中，所述光伏面板檢測裝置還包括小車驅動組件，所述小車驅動組件包括第一驅動電機、第一轉軸、第二轉軸和傳動帶，所述第一驅動電機和所述第一轉軸設置于所述檢測軌道靠近所述第一換行軌道的一端，所述第二轉軸設置于所述檢測軌道靠近所述第二換行軌道的一端，所述傳動帶和所述滑動小車連接，所述傳動帶的兩端分別卷繞于所述第一轉軸和所述第二轉軸，所述第一驅動電機用于驅動所述第一轉軸和所述第二轉軸轉動并卷繞所述傳動帶，以通過所述傳動帶帶動所述滑動小車在第一方向上來回運動。

在本發明較佳的實施例中，所述光伏面板檢測裝置還包括換行驅動組件，所述換行驅動組件包括第二驅動電機、第一驅動輪和第二驅動輪，所述檢測軌道靠近所述第一換行軌道的一端和所述第一驅動輪連接，所述第一驅動輪設置于所述第一換行軌道的滑槽中，所述檢測軌道靠近所述第二換行軌道的一端和所述第二驅動輪連接，所述第二驅動輪設置于所述第二換行軌道的滑槽中，所述檢測軌道通過所述第一驅動輪和所述第二驅動輪分別與所述第一換行軌道和所述第二換行軌道滑動連接，所述第二驅動電機設置于所述第一換行軌道的一側，所述第二驅動電機分別與所述第一驅動輪和所述第二驅動輪電連接，所述第二驅動電機用于驅動所述第一驅動輪和所述第二驅動輪轉動并帶動所述檢測軌道，以使所述檢測軌道在第二方向上來回運動。

在本發明較佳的實施例中，所述第一換行軌道和所述第二換行軌道的對應位置上間隔設置有限位部，所述限位部用于限制所述檢測軌道在第二方向上的移動。

在本發明較佳的實施例中，所述限位部為半圓形彈性件，所述檢測軌道的兩端設置有與所述半圓形彈性件形狀配合的卡槽。

在本發明較佳的實施例中，所述滑動小車上還設置有清潔模塊，所述清潔模塊用于在所述滑動小車移動的過程中對光伏面板進行清潔。

第二方面，本發明實施例還提供了一種光伏面板檢測系統，其包括如上所述的光伏面板檢測裝置及光伏面板陣列，所述光伏面板陣列由多個光伏面板組成，所述多個光伏面板在第二方向上間隔設置于所述光伏面板檢測裝置中的第一換行軌道和第二換行軌道之間。

本發明實施例提供的光伏面板檢測裝置及系統，通過沿第一方向設置檢測軌道，并在檢測軌道上滑動連接滑動小車，使滑動小車可以在第一方向上沿檢測軌道以預設的軌跡滑動，再通過在滑動小車上安裝傳感器模塊，即可在滑動小車沿檢測軌道滑動的同時檢測位于滑動軌跡附近的光伏面板的狀態；另外，通過在第一方向上間隔并沿第二方向設置第一換行軌道和第二換行軌道，并將檢測軌道的兩端分別與第一換行軌道和第二換行軌道滑動連接，可以使檢測軌道在第二方向上滑動，并且，在檢測軌道滑動的同時帶動滑動小車在第二方向上運動，實現了滑動小車可在第一方向和第二方向構成的二維平面內對大范圍的光伏面板進行檢測。和現有技術相比，本發明提供的光伏面板檢測裝置及系統不需要在光伏面板上大量布置傳感器即可利用同一設備對大面積的光伏面板或多個光伏面板進行檢測，其結構精簡，大大降低了光伏面板檢測的成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明第一實施例提供的光伏面板檢測裝置的結構示意圖；

圖2為本發明第一實施例提供的光伏面板檢測裝置的第一應用示意圖；

圖3為本發明第一實施例提供的光伏面板檢測裝置的第二應用示意圖；

圖4為本發明第一實施例提供的光伏面板檢測裝置的第三應用示意圖；

圖5為本發明第一實施例提供的光伏面板檢測裝置的第四應用示意圖；

圖6為本發明第一實施例提供的檢測軌道與換行軌道的連接結構示意圖；

圖7為本發明第一實施例提供的設置有多個紅外傳感器的滑動小車的結構示意圖；

圖8為本發明第一實施例提供的限位部對檢測軌道限位的結構示意圖；

圖9為本發明第一實施例提供的設置有清潔模塊的滑動小車的結構示意圖；

圖10為本發明第一實施例提供的光伏面板檢測系統的結構示意圖；

圖11為本發明第二實施例提供的光伏面板檢測裝置的結構示意圖；

圖12為本發明第二實施例提供的檢測軌道與第一換行軌道的連接結構示意圖；

圖13為本發明第二實施例提供的檢測軌道與第二換行軌道的連接結構示意圖。

圖標：100-第一換行軌道；200-第二換行軌道；300-檢測軌道；400-滑動小車；420-傳感器模塊；440-清潔模塊；500-光伏面板；600-限位部；700-第一驅動電機；710-第一轉軸；720-第二轉軸；730-傳動帶；800-第二驅動電機；810-第一驅動輪；820-第二驅動輪；1000-光伏面板檢測裝置；2000-光伏面板檢測系統。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術語“水平”、“豎直”、“懸垂”等術語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結構一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

此外，“輸入”、“輸出”、“反饋”、“形成”等術語應理解為是描述一種光學、電學變化或光學、電學處理。如“形成”僅僅是指光信號或電信號通過該元件、儀器或裝置之后發生了光學上或電學上的變化，使得所述光信號或所述電信號受到處理，進而獲得實施技術方案或解決技術問題所需要的信號。

在本發明的具體實施例附圖中，為了更好、更清楚的描述光伏面板檢測裝置及系統中各元件的工作原理，表現所述裝置中各部分的連接關系，只是明顯區分了各元件之間的相對位置關系，并不能構成對元件或結構內的光路方向、連接順序及各部分結構大小、尺寸、形狀的限定。

第一實施例

請參照圖1，本實施例提供了一種光伏面板檢測裝置1000，其包括滑動小車400、沿第一方向設置的檢測軌道300、在第一方向上間隔并沿第二方向設置的第一換行軌道100和第二換行軌道200。所述滑動小車400上設置有傳感器模塊420，所述滑動小車400與所述檢測軌道300滑動連接，以使所述滑動小車400能夠在第一方向上沿檢測軌道300的軌跡滑動，并且，滑動小車400同時可以通過所述傳感器模塊420檢測位于滑動軌跡附近的光伏面板500的狀態。可以理解的是，滑動小車400在靜止狀態與滑動狀態下，均可對滑動小車400的傳感器模塊420附近的光伏面板500進行檢測，該檢測范圍由傳感器模塊420自身的檢測性能決定。所述檢測軌道300的兩端分別與所述第一換行軌道100和所述第二換行軌道200滑動連接，以使所述檢測軌道300沿第二方向滑動。可以理解的是，檢測軌道300在沿第二方向運動的同時，和檢測軌道300滑動連接的滑動小車400也同時受到檢測軌道300的牽引在第二方向上移動。

請參照圖2和圖3，圖2為本實施例提供的光伏面板檢測裝置1000應用到某一塊寬度較小的光伏面板500檢測的示意圖，圖3為該裝置應用到某一塊寬度較大的光伏面板500檢測時的示意圖。

本實施例中，為方便說明，所述第一方向和所述第二方向可以是垂直的。可以理解的是，所述第一方向和所述第二方向也可以不是垂直而是成一定傾斜夾角設置的。例如圖4所示，應用到非矩形形狀的光伏面板500的檢測時，或如圖5所示，應用到傾斜排列的光伏面板陣列時，第一換行軌道100和第二換行軌道200與檢測軌道300的設置角度可以是傾斜的，此時保證第一換行軌道100和第二換行軌道200是平行設置即可。

請參照圖6，本實施例中，所述檢測軌道300的兩端分別嵌入第一換行軌道100和第二換行軌道200的滑槽中，以使檢測軌道300能夠沿所述第一換行軌道100和第二換行軌道200的滑槽進行滑動。根據實際情況，檢測軌道300的兩端與換行軌道的連接處可以設置滑輪或其他利于滑動的組件。同樣的，滑動小車400與檢測軌道300的滑動連接也可以采用類似的結構，該結構可以防止滑動小車400從檢測軌道300上脫落。

本實施例中，所述滑動小車400上設置的傳感器模塊420包括紅外傳感器和定位模塊。所述紅外傳感器可用于獲取位于滑動小車400的滑動軌跡附近的光伏面板500的溫度分布信息，并可將所述溫度分布信息傳輸到圖像處理系統轉換為光伏面板500的溫度分布圖。由于光伏面板500出現壞點時，壞點區域的溫度明顯高于正常工作區域，由此原理，通過獲取光伏面板500的溫度分布即可快速測量出壞點，并定位出壞點的位置。

所述定位模塊可用于獲取所述滑動小車400當前的位置信息，由于發電廠在進行光伏面板500檢測時光伏面板500的數量通常是大量的，該位置信息可用于將每次滑動小車400檢測一行對應的光伏面板500各個位置的坐標與該光伏面板500的溫度分布信息對應起來存儲到服務器中，以方便工作人員迅速獲取壞點的坐標進行收集與分類。本實施例中，所述定位模塊可以選用gnss定位器，所述gnss定位器是通過gnss(globalnavigationsatellitesystem，全球導航衛星系統)進行定位的，其精度可達到分米級，可準確獲取光伏面板500上壞點的坐標。

請參照圖7，本實施例中，紅外傳感器可以多個并排設置在滑動小車400一側，由于每個紅外傳感器的工作范圍是有限的區域，通過在滑動小車400靠近光伏面板500一側布置多個紅外傳感器，可以提高壞點檢測的工作效率，多個紅外傳感器共同獲取的溫度分布圖像的準確性也能夠得到保障。例如圖7所示，四個檢測范圍為0.5m×0.5m紅外傳感器并排設置，其總的檢測范圍即為2m×0.5m，可以用于檢測寬度為0.5m的光伏面板500。

本實施例中，所述傳感器模塊420還可以設置其他功能的傳感器，以滿足光伏面板500檢測的不同需求。

由于檢測軌道300需要在第二方向上進行滑動，而滑動小車400在進行每行的面板檢測時必須保證檢測軌道300的位置穩定，本實施例中，所述第一換行軌道100和所述第二換行軌道200的對應位置上間隔設置有限位部600，所述限位部600即可在需要檢測軌道300位置固定時，限制檢測軌道300在第二方向上的移動。

請參照圖8，本實施例中，所述限位部600為半圓形彈性件，在第二方向上按一定間隔設置在第一換行軌道100和第二換行軌道200的滑槽中。同時，所述檢測軌道300的兩端也設置有與所述半圓形彈性件形狀配合的卡槽。不難理解，當檢測軌道300沿第二方向滑動并接觸到所述半圓形彈性件時，該彈性件先向換行軌道的軌道壁內壓縮，當檢測軌道300移動到覆蓋限位部600時，所述半圓形彈性件反彈并剛好嵌入檢測軌道300端部的卡槽中，此時不再施加外力，可以保持檢測軌道300在該位置穩定不移動，此結構可以消除人工操作或輕微外力帶來的影響。

可以理解的是，各個限位部600之間的間隔越小，限位部600設置的越密集，檢測軌道300上滑動小車400對光伏面板500的檢測覆蓋率就越高。限位部600之間的最佳設置間隔，可以是滑動小車400上紅外傳感器的檢測寬度。

請參照圖9，本實施例中，所述滑動小車400上還設置有清潔模塊440，所述清潔模塊440用于在所述滑動小車400移動的過程中對光伏面板500進行清潔。本實施例中，所述清潔模塊440可以由刷毛和光伏面板500清洗專用的清潔劑構成，也可以直接選用清潔機器人。由于傳統光伏面板500的清洗一般由人工清洗，成本極高，并且清洗過程中可能會對光伏面板500造成損壞，現在通過在滑動小車400上加入清潔模塊440，即可有效提高光伏面板500的清潔效率，降低了清潔需要的成本。

請參照圖10，本實施例還提供了一種光伏面板檢測系統2000，其包括如上所述的光伏面板檢測裝置1000及光伏面板陣列，所述光伏面板陣列由多個光伏面板500組成，所述多個光伏面板500在第二方向上間隔設置于所述光伏面板檢測裝置1000中的第一換行軌道100和第二換行軌道200之間。光伏面板檢測裝置1000可在出廠時即和光伏面板陣列安裝完成，也可以零件的形式安裝到現有的光伏面板陣列中。

本實施例提供的光伏面板檢測裝置1000及系統，可對大范圍的光伏面板500上的溫度分布及位置坐標進行獲取，并通過溫度分布圖像精確檢測出光伏面板500上壞點的數量及位置。另外，在壞點檢測的同時還能夠對光伏面板500進行清潔，大大節省了光伏面板500檢測及清潔需要的成本，有效提高了光伏發電廠的運營效率。

第二實施例

請參照圖11，本實施例提供了一種光伏面板檢測裝置1000，和上述第一實施例最大的不同在于，本實施例中的光伏面板檢測裝置1000還包括小車驅動組件，所述小車驅動組件包括第一驅動電機700、第一轉軸710、第二轉軸720和傳動帶730。所述第一驅動電機700和所述第一轉軸710設置于所述檢測軌道300靠近所述第一換行軌道100的一端，所述第二轉軸720設置于所述檢測軌道300靠近所述第二換行軌道200的一端。其中，所述傳動帶730和所述滑動小車400連接，所述傳動帶730的兩端分別卷繞于所述第一轉軸710和所述第二轉軸720。

本實施例中，所述第一驅動電機700用于驅動所述第一轉軸710和所述第二轉軸720轉動并卷繞所述傳動帶730，以通過所述傳動帶730帶動所述滑動小車400在第一方向上來回運動。其中，第一驅動電機700和第一轉軸710電連接，第二轉軸720可以和第一驅動電機700電連接，直接受到第一驅動電機700的控制；第二轉軸720也可以通過齒輪傳動結構與第一轉軸710機械連接，此時第一驅動電機700直接控制第一轉軸710的轉動，間接傳動第二轉軸720進行相應的轉動。

本實施例中，所述傳動帶730分為兩部分，一部分的兩端分別與第一轉軸710和滑動小車400靠近第一轉軸710的一側連接，另一部分的兩端分別與第二轉軸720和滑動小車400靠近第二轉軸720的一側連接。可以理解的是，當第一轉軸710和第二轉軸720同時繞逆時針轉動時，位于左側的第一轉軸710卷繞傳動帶730的一部分，位于右側的第二轉軸720伸展轉動帶的另一部分，此時傳動帶730帶動滑動小車400沿檢測軌道300向左側滑動；反之，當第一轉軸710和第二轉軸720同時繞順時針轉動時，位于左側的第一轉軸710伸展轉動帶的一部分，位于右側的第二轉軸720卷繞轉動帶的另一部分，此時轉動帶帶動滑動小車400沿檢測軌道300向右側滑動。不難理解，本實施例中所述的左側、右側均描述的是在與第一方向平行的直線上。

請參照圖12和圖13，本實施例中，光伏面板檢測裝置1000還包括換行驅動組件，所述換行驅動組件包括第二驅動電機800、第一驅動輪810和第二驅動輪820。所述檢測軌道300靠近所述第一換行軌道100的一端和所述第一驅動輪810連接，所述第一驅動輪810設置于所述第一換行軌道100的滑槽中；所述檢測軌道300靠近所述第二換行軌道200的一端和所述第二驅動輪820連接，所述第二驅動輪820設置于所述第二換行軌道200的滑槽中。所述檢測軌道300通過所述第一驅動輪810和所述第二驅動輪820分別與所述第一換行軌道100和所述第二換行軌道200滑動連接。本實施例中，所述第二驅動電機800設置于所述第一換行軌道100的一側，所述第二驅動電機800分別與所述第一驅動輪810和所述第二驅動輪820電連接。

所述第二驅動電機800用于驅動所述第一驅動輪810和所述第二驅動輪820轉動并帶動所述檢測軌道300，以使所述檢測軌道300在第二方向上來回運動。本實施例中，所述第一驅動輪810和第二驅動輪820可以設置在檢測軌道300兩端與限位部600配合的凹槽一側，其中一部分設置在檢測軌道300內，另一部分設置在換行軌道內。

本實施例中，第一驅動電機700和第二驅動電機800可以由單片機自動控制光伏面板檢測裝置1000對光伏面板500進行定期檢測并傳送數據，也可以連接到控制終端由工作人員進行遠程控制。

本實施例和上述第一實施例相比，通過加入用于滑動小車400在第一方向上移動的小車驅動組件，以及用于檢測軌道300在第二方向上移動的換行驅動組件，使光伏面板檢測裝置1000進行的檢測工作更為機械化和智能化，減少了人工操作，使用起來更加方便，相對于人工操作得到的檢測結果也更為精確。

本實施例提供的光伏面板檢測裝置1000由于檢測軌道300本身重量及成本的問題，適用于面積較小的光伏面板500檢測，例如應用于社區屋頂等發電量要求不大的光伏面板陣列檢測。如果需要對長距離大面積的光伏面板500進行檢測，可以通過在大面積光伏面板500上間隔一定距離設置一組光伏面板檢測裝置1000，連續設置多組光伏面板檢測裝置1000；或是通過其他設備或運輸工具將光伏面板檢測裝置1000在光伏面板500上進行整體平移；或是在長距離光伏面板500上每隔一定距離預設置換行軌道，組成多列平行的換行軌道，而單獨對檢測軌道300進行拆卸安裝，以實現對長距離大面積的整塊光伏面板500進行精確檢測。

綜上所述，本發明實施例提供的光伏面板檢測裝置及系統，通過沿第一方向設置檢測軌道，并在檢測軌道上滑動連接滑動小車，使滑動小車可以在第一方向上沿檢測軌道以預設的軌跡滑動，再通過在滑動小車上安裝傳感器模塊，即可在滑動小車沿檢測軌道滑動的同時檢測位于滑動軌跡附近的光伏面板的狀態；另外，通過在第一方向上間隔并沿第二方向設置第一換行軌道和第二換行軌道，并將檢測軌道的兩端分別與第一換行軌道和第二換行軌道滑動連接，可以使檢測軌道在第二方向上滑動，并且，在檢測軌道滑動的同時帶動滑動小車在第二方向上運動，實現了滑動小車可在第一方向和第二方向構成的二維平面內對大范圍的光伏面板進行檢測。和現有技術相比，本發明提供的光伏面板檢測裝置及系統不需要在光伏面板上大量布置傳感器即可利用同一設備對大面積的光伏面板或多個光伏面板進行檢測，其結構精簡，大大降低了光伏面板檢測的成本。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。