技术领域
[0001] 本
发明涉及
光伏发电技术领域，更具体地说，涉及一种光伏清洗系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 常年暴露在室外的
太阳能电池板上很容易积聚灰尘，积灰会削弱
太阳能电池板表面的透光率，降低
太阳能电池板的光电转换效率，而且局部积灰还可能导致“热斑效应”，带来安全隐患，因此有必要对积灰的太阳能电池板进行有效清洗。
[0003] 现阶段提出的一种光伏清洗系统，能够根据检测到的积灰程度合理预测下一次最佳清洗日期，定时对太阳能电池板进行喷淋清洗，避免出现清洗周期安排不合理(即清洗过于频繁或者清洗不及时)的情况。但是，由于地区和四季差异，会出现气温过低导致光伏清洗系统的
水管或者喷头冻结的情况，致使光伏清洗系统无法继续正常工作。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明提供一种光伏清洗系统及其控制方法，以避免出现气温过低导致光伏清洗系统的水管或者喷头冻结的情况。
[0005] 一种光伏清洗系统控制方法，当应用于冬季工况时，所述控制方法包括：
[0006] 在达到太阳能电池板的下一次最佳清洗日期之前，判断光伏清洗系统是否满足待机条件；其中所述待机条件为，预测到所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在
冰点以下；
[0007] 若满足待机条件，控制光伏清洗系统进入待机状态，直至满足退出待机条件时才恢复正常状态；
[0008] 若不满足待机条件，在达到下一次最佳清洗日期时，在当天气温高于冰点的任一时段控制光伏清洗系统对太阳能电池板进行喷淋清洗，并在清洗结束后，将光伏清洗系统的喷淋管网中的水排空。
[0009] 可选的，当应用于非冬季工况时，所述控制方法包括：
[0010] 在达到下一次最佳清洗日期时，控制光伏清洗系统对太阳能电池板进行喷淋清洗。
[0011] 可选的，所述光伏清洗系统控制方法具体是采用滞环比较法来控制光伏清洗系统在待机状态和正常状态之间的切换。
[0012] 可选的，所述待机条件为满足第一条件和第二条件中的任意一个，其中：
[0013] 第一条件为，预测到所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在冰点以下；
[0014] 第二条件为，检测到光伏清洗系统故障；
[0015] 对应的，所述退出待机条件为：当前最高气温在冰点以上，并且光伏清洗系统无故障。
[0016] 可选的，所述待机条件为满足第一条件、第二条件和第三条件中的任意一个，其中：
[0017] 第一条件为预测到所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在冰点以下；
[0018] 第二条件为，检测到光伏清洗系统故障；
[0019] 第三条件为，预测到所述下一次最佳清洗日期当天有
雪；
[0020] 对应的，所述退出待机条件为：当前最高气温在冰点以上，并且光伏清洗系统无故障，并且雪停后，出现最高
温度在冰点以上的天数超过预设天数。
[0021] 可选的，所述光伏清洗系统故障包括：执行所述光伏清洗系统控制方法的
控制器与
云端失去网络连接的时长超过预设值，所述控制器根据云端下发的天气预报预测所述下一次最佳清洗日期的全天气温是否将在冰点以下。
[0022] 可选的，当应用于冬季工况时，在清洗结束前，所述控制方法还包括：若检测到光伏清洗系统故障或接收到人为下发的暂停指令，则停止清洗，并将光伏清洗系统的喷淋管网中的水排空。
[0023] 可选的，所述喷淋管网的结构包括主管道、从主管道分流出的n个支路喷淋管道以及从主管道上引出的一个
排水管道；主管道上设有水
泵；第i个支路喷淋管道上设有控制本支路通断的电磁
阀i；i＝1,2,…，n，n≥2；每一支路喷淋管道各自负责清洗一个分区域的太阳能电池板；排水管道上设有控制本排水管道通断的排水阀；
[0024] 对应的，所述控制光伏清洗系统对太阳能电池板进行喷淋清洗，包括：开启水泵，并将水泵压
力调节到第1个支路喷淋管道
指定的压力值，然后开启
电磁阀1，当电磁阀1开启时间达到设定时间时，先将水泵压力降低为0，再关闭电磁阀1；接下来，将水泵压力调节到第2个支路喷淋管道指定的压力值，然后开启电磁阀2，当电磁阀2开启时间达到设定时间时，先将水泵压力降低为0，再关闭电磁阀2；以此类推，直至关闭电磁阀n。
[0025] 可选的，所述将光伏清洗系统的喷淋管网中的水排空，包括：
[0026] 先关闭水泵再开启排水阀，当检测到排水阀开启时间达到设定时间时，开启电磁阀1，直至第1个支路喷淋管道的余水排尽后关闭电磁阀1；接下来，开启电磁阀2，直至第2个支路喷淋管道的余水排空后关闭电磁阀2；以此类推，直至关闭电磁阀n后再关闭排水阀。
[0027] 一种光伏清洗系统，包括：控制单元和喷淋管网；
[0028] 所述控制单元用于在光伏清洗系统应用于冬季工况时，在达到太阳能电池板的下一次最佳清洗日期之前，判断光伏清洗系统是否满足待机条件；其中所述待机条件为，预测到所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在冰点以下；若满足待机条件，控制光伏清洗系统进入待机状态，直至满足退出待机条件时才恢复正常状态；若不满足待机条件，在达到下一次最佳清洗日期时，在当天气温高于冰点的任一时段控制喷淋管网对太阳能电池板进行喷淋清洗，并在清洗结束后，将喷淋管网中的水排空。
[0029] 从上述的技术方案可以看出，本发明在冬季工况下，在达到太阳能电池板的下一次最佳清洗日期之前，如果预测到所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在冰点以下，则让光伏清洗系统进入待机状态，避免当天喷水造成水管和喷头冻结，如果所述下一次最佳清洗日期的全天气温在冰点以上，则让光伏清洗系统对太阳能电池板进行喷淋清洗，并在清洗结束后将光伏清洗系统的喷淋管网中的水排空，避免气温跌至冰点以下后余水造成水管和喷头冻结。
附图说明
[0030] 为了更清楚地说明本发明
实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031] 图1为本发明实施例公开的一种光伏清洗系统控制方法
流程图；
[0032] 图2为本发明实施例公开的一种喷淋管网结构示意图；
[0033] 图3为本发明实施例公开的又一种光伏清洗系统控制方法流程图；
[0034] 图4为本发明实施例公开的一种光伏清洗系统结构示意图。
具体实施方式
[0035] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036] 参见图1，本发明实施例公开了一种光伏清洗系统控制方法，包括：
[0037] 步骤S01：在冬季工况下，在达到太阳能电池板的下一次最佳清洗日期之前，判断光伏清洗系统是否满足待机条件，若是，进入步骤S02；若否，返回步骤S01。其中，所述待机条件为所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在冰点以下。
[0038] 步骤S02：控制光伏清洗系统进入待机状态，直至满足退出待机条件时才恢复正常状态。
[0039] 具体的，光伏清洗系统根据检测到的太阳能电池板积灰程度合理预测下一次最佳清洗日期，定时对太阳能电池板进行喷淋清洗，避免出现清洗周期安排不合理(即清洗过于频繁或者清洗不及时)的情况。但考虑到在冬季工况下(一般指12月、1月和2月这3个冬季月份)气温跌至冰点以下时进行喷淋清洗容易导致喷淋管网的水管或者喷头冻结，因此本发明实施例在每次达到下一次最佳清洗日期之前，都预测所述下一次最佳清洗日期的全天气温是否在冰点以下(例如在下一次最佳清洗日期的前一天预测明天全天气温是否低于0℃；冰点是指水的
凝固点，即水由液态变为固态的温度，在标准
大气压下温度是0℃，冰点的高低还和水的纯净度有关)，若是，说明光伏清洗系统满足待机条件，令其进入待机状态，禁止对太阳能电池板进行喷淋清洗，以避免当前出现结冰，实现整个喷淋管网在极端环境下的保护。直至满足恢复条件时才退出待机状态，恢复正常工作。
[0040] 当然，为了避免气温在冰点附近频繁
波动而造成光伏清洗系统在待机状态和正常状态之间
频率切换，本发明实施例采用滞环比较法进行状态切换。也即是，在冰点附近设置一个滞环区间，当所述下一次最佳清洗日期的全天气温将跌至温度T1(温度T1低于冰点，若冰点为0℃，则可设置T1＝-1℃)以下时，控制光伏清洗系统进入待机状态，当所述下一次最佳清洗日期的全天气温将达到温度T2(温度T2高于冰点，若冰点为0℃，则可设置T2＝3℃)以上时，控制光伏清洗系统恢复正常状态。
[0041] 其中，对所述下一次最佳清洗日期的全天气温的预测，可以是基于天气预报数据或温度
传感器来实现，并不局限。
[0042] 步骤S03：在达到下一次最佳清洗日期时，在当天气温高于冰点的任一时段(例如当天温度最高时段)控制光伏清洗系统对太阳能电池板进行喷淋清洗，并在清洗结束后，将光伏清洗系统的喷淋管网中的水排空；之后，返回步骤S01。
[0043] 具体的，光伏清洗系统可以对光伏电站的所有太阳能电池板同时进行清洗，但考虑到这样清洗区域过大，难以保证不同
位置的太阳能电池板的喷淋水压一致。因此，光伏清洗系统推荐采用分散式电站清洁的概念，将整个光伏电站的太阳能电池板清洗工作分区域逐一清洗，这样可以根据每个清洗区域不同的清洗要求有针对性地开展清洗作业。
[0044] 对应的，所述光伏清洗系统的喷淋管网结构如图2所示，包括主管道、从主管道分流出的多个支路喷淋管道以及从主管道上引出的一个排水管道；主管道上设有水泵；每一支路喷淋管道上都设有控制支路通断的电磁阀，第i个支路喷淋管道上设置的电磁阀称为电磁阀i(i＝1,2,3，……，n，n为支路喷淋管道的总个数)，每一支路喷淋管道各自负责清洗一个分区域的太阳能电池板；排水管道上设有控制本排水管道通断的排水阀，其在图2中的标识符号记为n+1。
[0045] 在图2下，所述控制光伏清洗系统对太阳能电池板进行喷淋，具体为：开启水泵，并利用
变频器将水泵压力调节到第1个支路喷淋管道指定的压力值，然后开启电磁阀1，使得第1个支路喷洒管道中的水通过前端的喷头喷射到对应的太阳能电池板上对其进行清洗，当电磁阀1开启时间达到设定时间时，先将水泵压力降低为0，再关闭电磁阀1，这是因为当管道中存在水压会导致电磁阀1关闭不成功；接下来，将水泵压力调节到第2个支路喷淋管道指定的压力值，然后开启电磁阀2，当电磁阀2开启时间达到设定时间时，先将水泵压力降低为0，再关闭电磁阀2；以此类推，直至关闭电磁阀n，实现整个喷水逻辑。
[0046] 在整个喷水逻辑结束，显然在整个管道和喷头中会存在大量的余水，如果不将余水排空那么当气温跌至冰点以下时就会造成水管和喷头冻结，使得下一次清洗操作无法进行。对应图2，所述将光伏清洗系统的喷淋管网中的水排空，具体为：先关闭水泵，然后开启排水阀，排空主管道的积水；然后，当检测到排水阀开启时间到达设定时间时，首先开启电磁阀1来放空第1个支路喷淋管道的余水，直至第1个支路喷淋管道的余水排尽后关闭电磁阀1以保证其他支路的水不会回流至第1个支路喷淋管道；然后开启电磁阀2来放空第2个支路喷淋管道的余水，当第2个支路喷淋管道的余水排空后关闭电磁阀2；以此类推，直至关闭电磁阀n后再关闭排水阀，实现整个排水逻辑。
[0047] 由以上对本发明实施例的描述可知，本发明实施例在冬季工况下，在达到太阳能电池板的下一次最佳清洗日期之前，如果预测到所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在冰点以下，则让光伏清洗系统进入待机状态，避免当天喷水造成水管和喷头冻结，如果所述下一次最佳清洗日期的全天气温在冰点以上，则让光伏清洗系统对太阳能电池板进行喷淋清洗，并在清洗结束后将光伏清洗系统的喷淋管网中的水排空，避免气温跌至冰点以下后余水造成水管和喷头冻结。
[0048] 可选的，本发明实施例还公开了又一种光伏清洗系统控制方法，如图3所示，包括：
[0049] 步骤S11：判断当前是否处于冬季工况，若是，进入步骤S12，若否，进入步骤S15。
[0050] 步骤S12：在达到下一次最佳清洗日期之前，判断光伏清洗系统是否满足待机条件，若是，进入步骤S13；若否，返回步骤S11。其中所述待机条件为所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在冰点以下。
[0051] 步骤S13：控制光伏清洗系统进入待机状态，直至满足退出待机条件时才恢复正常状态。
[0052] 步骤S14：在达到下一次最佳清洗日期时，在当天气温高于冰点的任一时段控制光伏清洗系统对太阳能电池板进行喷淋清洗，并在清洗结束后，将光伏清洗系统的喷淋管网中的水排空；之后，返回步骤S11；
[0053] 步骤S15：在达到下一次最佳清洗日期时，控制光伏清洗系统对太阳能电池板进行喷淋清洗；之后，返回步骤S11。
[0054] 本发明实施例对冬季工况和非冬季工况执行不同的控制，非冬季工况下和传统方案一样就是在达到下一次最佳清洗日期时，控制光伏清洗系统对太阳能电池板进行喷淋清洗。在非冬季工况下无需执行放空操作，这样可以减少系统重复性无效操作、提高器件运行寿命。
[0055] 可选的，在上述公开的任一实施例中，所述待机条件也可以为，满足第一条件和第二条件中的任意一个，其中：
[0056] 第一条件为，预测到所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在冰点以下；
[0057] 第二条件为，检测到光伏清洗系统故障；所述光伏清洗系统故障例如包括：执行所述光伏清洗系统控制方法的控制器与云端失去网络连接的时长超过预设值，所述控制器根据云端下发的天气预报预测所述下一次最佳清洗日期的全天气温是否将在冰点以下。
[0058] 具体的，如果执行所述光伏清洗系统控制方法的控制器失去了网络连接，则该控制器将无法根据云端下发的天气预报获悉现阶段已从非冬季工况过渡到了冬季工况，那就会出现冬季工况下喷水而造成水管和喷头结冰的情况。
[0059] 对应的，此时恢复正常状态的条件是同时满足：当前最高气温在冰点以上，并且光伏清洗系统无故障。
[0060] 可选的，在上述公开的任一实施例中，所述待机条件也可以为，满足第一条件、第二条件和第三条件中的任意一个，其中：
[0061] 第一条件为预测到所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在冰点以下；
[0062] 第二条件为，检测到光伏清洗系统故障；所述光伏清洗系统故障例如包括：执行所述光伏清洗系统控制方法的控制器与云端失去网络连接的时长超过预设值，所述控制器根据云端下发的天气预报预测所述下一次最佳清洗日期的全天气温是否将在冰点以下；
[0063] 第三条件为，预测到所述下一次最佳清洗日期当天有雪。具体的，在下雪时候太阳能电池板上存有积雪，此时清洗无效。
[0064] 对应的，此时恢复正常状态的条件为同时满足：当前最高气温在冰点以上，并且光伏清洗系统无故障，并且雪停后，出现最高温度在冰点以上的天数超过预设天数(例如7天)。
[0065] 可选的，在上述公开的任一实施例中，在冬季工况下，在清洗结束前，所述控制方法还包括：若检测到光伏清洗系统故障(例如电磁阀损坏；或者控制变频器故障；或者执行所述光伏清洗系统控制方法的控制器与云端失去网络连接的时长超过预设值)，则停止清洗，并将光伏清洗系统的喷淋管网中的水排空。
[0066] 可选的，在上述公开的任一实施例中，在冬季工况下，在清洗结束前，所述控制方法还包括：若接收到人为下发的暂停指令，则停止清洗，并将光伏清洗系统的喷淋管网中的水排空。从而增加控制的灵活性。
[0067] 与上述方法实施例相对应的，本发明实施例还公开了一种光伏清洗系统，如图4所示，包括：控制单元和喷淋管网；
[0068] 所述控制单元用于在光伏清洗系统应用于冬季工况时，在达到下一次最佳清洗日期之前，判断光伏清洗系统是否满足待机条件；其中所述待机条件为，预测到所述下一次最佳清洗日期的全天气温将在冰点以下；若满足待机条件，控制光伏清洗系统进入待机状态，直至满足退出待机条件时才恢复正常状态；若不满足待机条件，在达到下一次最佳清洗日期时，在当天气温高于冰点的任一时段控制喷淋管网对太阳能电池板进行喷淋清洗，并在清洗结束后，将喷淋管网中的水排空。
[0069] 可选的，当应用于非冬季工况时，所述控制单元还用于在达到下一次最佳清洗日期时，控制喷淋管网对太阳能电池板进行喷淋清洗。
[0070] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0071] 在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0072] 本领域技术人员可以理解，可以使用许多不同的工艺和技术中的任意一种来表示信息、消息和
信号。例如，上述说明中提到过的消息、信息都可以表示为
电压、
电流、
电磁波、
磁场或
磁性粒子、光场或以上任意组合。
[0073] 专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及
算法步骤，能够以
电子硬件、计算机
软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0074] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模
块，或者二者的结合来实施。
软件模块可以置于随机
存储器(RAM)、内存、
只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、
硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0075] 对于系统实施例而言，由于其基本相应于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0076] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过
计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
[0077] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
