CN220022739U - 一种光伏组件自动融雪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏组件自动融雪装置，有效的解决了现有的光伏组件的清雪方式降低了光伏组件发电的综合效率和增加了人工成本和设备成本的问题，本实用新型所述的自动融雪装置包括光敏控制单元、短路单元和加热单元，所述光敏控制单元根据检测到的光伏组件的光照强度经短路单元控制加热单元，所述短路单元的一端连接光敏控制单元，所述短路单元的另一端连加热单元，所述加热单元还包括备用单元，所述备用单元包括二极管，从而提高了光伏组件发电的综合效率。

Description

一种光伏组件自动融雪装置

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别是一种光伏组件自动融雪装置。

背景技术

光伏组件利用其自身的半导体材料的光伏效应而被广泛应用在发电生产中，从而实现将太阳辐射能转化为电能，是生产清洁、安全和可再生能源的重要方式。

光伏组件有单面发电和双面发电两种发电形式。顾名思义，单面发电是指只利用光伏组件的迎光面进行发电，而双面发电是指光伏组件的背光面也可以进行发电，也因此双面发电方式而被大范围使用。但不论是采用双面发电方式还是采用单面发电方式的光伏组件在冬季发电时都存在重大缺陷，即在降雪天气时迎光面由于受积雪覆盖无法正常发电，而采用双面发电方式的光伏组件在同样气候环境下仅可利用背光面的微弱光源进行低效发电，电能的生产率大幅度降低，降低了光伏组件发电的综合效率。而清除光伏组件上的积雪的主要方式为人工清扫或配置除雪装置，但是这两种方式都提高了人工成本和设备成本，同时除雪装置安装也需要花费一定的人力。

因此本实用新型提供一种的新的方案来解决此问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种光伏组件自动融雪装置，有效的解决了现有的光伏组件的清雪方式降低了光伏组件发电的综合效率和增加了人工成本和设备成本的问题。

其解决的技术方案是，一种光伏组件自动融雪装置，所述自动融雪装置包括光敏控制单元、短路单元和加热单元，所述光敏控制单元根据检测到的光伏组件的光照强度经短路单元控制加热单元；

所述短路单元的一端连接光敏控制单元，所述短路单元的另一端连加热单元。

进一步地，所述光敏控制单元包括光敏电阻RG，所述短路单元包括晶体管VT、晶体管IGBT，所述加热单元包括多个光伏电池组。

进一步地，所述光敏电阻RG的一端分别连接电阻R2的一端、晶体管VT的基极，晶体管VT的集电极分别连接电阻R1的一端、晶体管IGBT的栅极，晶体管IGBT的集电极分别连接电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、光伏电池组的正极，光敏电阻RG的另一端分别连接晶体管VT的发射极、晶体管IGBT的发射极、光伏电池组的负极。

进一步地，所述加热单元还包括备用单元，所述备用单元包括二极管。

进一步地，所述二极管的负极与光伏电池组的正极相连接，所述二极管的正极与光伏电池组的负极相连接。

本实用新型实现了如下有益效果：

本申请在光伏组件被积雪覆盖时，所述光敏控制单元根据检测到的光伏组件的光照强度经短路单元通过对光伏组件与晶体管IGBT进行短路，从而加热单元利用积雪导致的弱光环境中光伏组件的背光面发电能力形成的短路电流，利用短路电流带来的热效应加热光伏组件实现自动融雪从而加速融雪，减少光伏组件的融雪时间，提高光伏组件发电的综合效率，从而降低了人工成本和设备成本。

附图说明

图1为本实用新型的模块示意图。

图2为本实用新型的电路示意图。

图3为本使用新型的加热单元的连接示意图。

具体实施方式

为有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

一种光伏组件自动融雪装置，应用在冬季下雪天气，所述自动融雪装置包括光敏控制单元、短路单元和加热单元，所述光敏控制单元根据检测到的光伏组件的光照强度经短路单元控制加热单元；

所述短路单元的一端连接光敏控制单元，所述短路单元的另一端连加热单元。

具体地，所述光敏控制单元检测光伏组件上的光照强度，在光伏组件上未有积雪时，检测到的光伏组件上的光照较强，此时短路单元不启动，光伏组件正常发电，在光伏组件上有积雪时，检测到的光伏组件上的光照较弱，光伏组件无法进行正常发电，此时短路单元启动，短路单元将加热单元启动，为光伏组件进行加热，从而自动提高融雪速度。

具体地，本申请应用在双面光伏组件上，双面光伏组件有迎光面和背光面，所述迎光面和背光面都具备相同的发电能力。正常情况下，迎光面利用太阳光正常进行发电，背光面是利用漫反射等其他形式的太阳光正常进行发电。

进一步地，所述光敏控制单元包括光敏电阻RG，所述短路单元包括晶体管VT、晶体管IGBT，所述加热单元包括多个光伏电池组。

进一步地，所述光敏电阻RG的一端分别连接电阻R2的一端、晶体管VT的基极，晶体管VT的集电极分别连接电阻R1的一端、晶体管IGBT的栅极，晶体管IGBT的集电极分别连接电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、光伏电池组的正极，光敏电阻RG的另一端分别连接晶体管VT的发射极、晶体管IGBT的发射极、光伏电池组的负极。

具体地，当光伏组件正面迎光时且并未被积雪覆盖时，其光敏电阻阻值处于较低水平，其并联晶体管VT的基极电压降低，则晶体管VT不能被导通，其中晶体管VT为NPN型的三极管，晶体管VT的集电极-发射极处于断路状态，晶体管IGBT的栅极电压升高，集电极-栅极压差降低，集电极-发射极处于断路状态，光伏电池组无法和晶体管IGBT形成回路，光伏电池组正负极正常工作，为光伏组件输出电能。

而在光伏组件正面迎光被积雪覆盖时，此时的光敏电阻RG也被积雪覆盖，则光敏电阻的阻值升高，则电阻R2和光敏电阻RG组成的分压电路将三极管VT导通，三极管VT的集电极-发射极处于通路状态，使得晶体管IGBT的栅极电压降低，集电极-栅极压差升高，则晶体管IGBT的集电极-发射极导通，所述光伏电池组和晶体管IGBT形成短路，则加热单元利用积雪导致的弱光环境中光伏组件的背光面发电能力形成的短路电流，短路电流带来的热效应加热光伏组件从而加速融雪。

其中，一个光伏电池组即为一个光伏组件，所述加热单元可为多个光伏电池组即多个光伏组件进行加热从而进行融雪。

而在实际使用时，多个光伏组件串联在一起，常出现某一光伏组件出现断路或开路的现象而导致其他光伏组件无法进行发电的问题，为保证某一光伏组件的正常运行，在所述加热单元中还设置备用单元，所述备用单元包括二极管，所述二极管的负极与光伏电池组的正极相连接，所述二极管的正极与光伏电池组的负极相连接，所述二极管的作用是反向截止，保证光伏组件的电流在从负极流向正极过程的安全，则所述断路的光伏组件所并联的二极管与其他光伏组件形成连接的串联回路，从而使得多组光伏组件能正常发电。

本实用新型在进行使用的时候，利用融雪装置包括的光敏控制单元对光伏组件上迎光面的光照强度进行检测，在有积雪覆盖时，光敏电阻RG的的阻值升高，则光敏电阻将短路单元导通，利用短路单元中的晶体管IGBT与光伏组件的背光面形成的短路电流，从而为光伏组件的迎光面进行自动融雪。

Claims (5)

1.一种光伏组件自动融雪装置，其特征在于，所述自动融雪装置包括光敏控制单元、短路单元和加热单元，所述光敏控制单元根据检测到的光伏组件的光照强度经短路单元控制加热单元；

所述短路单元的一端连接光敏控制单元，所述短路单元的另一端连加热单元。

2.如权利要求1所述的一种光伏组件自动融雪装置，其特征在于，所述光敏控制单元包括光敏电阻RG，所述短路单元包括晶体管VT、晶体管IGBT，所述加热单元包括多个光伏电池组。

3.如权利要求2所述的一种光伏组件自动融雪装置，其特征在于，所述光敏电阻RG的一端分别连接电阻R2的一端、晶体管VT的基极，晶体管VT的集电极分别连接电阻R1的一端、晶体管IGBT的栅极，晶体管IGBT的集电极分别连接电阻R1的另一端、电阻R2的另一端、光伏电池组的正极，光敏电阻RG的另一端分别连接晶体管VT的发射极、晶体管IGBT的发射极、光伏电池组的负极。

4.如权利要求1所述的一种光伏组件自动融雪装置，其特征在于，所述加热单元还包括备用单元，所述备用单元包括二极管。

5.如权利要求4所述的一种光伏组件自动融雪装置，其特征在于，所述二极管的负极与光伏电池组的正极相连接，所述二极管的正极与光伏电池组的负极相连接。