一种灰尘厚度检测装置及其检测方法与流程

本发明涉及检测设备领域，尤其涉及一种灰尘厚度检测装置及其检测方法。

背景技术：

1、在太阳能光伏领域常常会遇到灰尘和清洁的问题。当太阳能板沉积灰尘时，沉积的灰尘越厚，就越影响太阳能板的发电效率。传统方式采用的是依靠人工检查的方式。对于一些无人值守的太阳能发电站，没法派驻专人进行执勤检查，往往是采用定期检查的方式。

2、太阳能板上的灰尘厚度与发电效率有一定关系，清洗太阳能板也是有一定成本的。如果灰尘太厚，严重影响了发电效率，其损失的发电量远远大于一次清洗的费用。而灰尘比较薄，频繁清洗造成的费用也有可能超过了损失的有限发电量。

3、当人工定期检查进行清洗时，有时灰尘较薄，有时灰尘较厚。此时就需要在灰尘厚度与清洗次数之间找到一个平衡点，以实现发电效率的最大化。定期人工检查的方式显然无法对灰尘的厚薄进行事先的了解，造成过度清洗和清洗频率滞后的情况，如何解决这个问题变得至关重要。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种灰尘厚度检测装置及其检测方法，以解决现有技术中无法对灰尘的厚薄进行事先的了解，造成过度清洗和清洗频率滞后的情况的问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种灰尘厚度检测装置及其检测方法；

4、包括电路板、控制所述电路板的微控制板、传输微波信号的微带线、沉积灰尘的基板和连接所述微控制板的电源通讯板；所述微带线呈s形排列在所述基板上沉积灰尘的一面；所述电路板连接所述微带线；所述电源通讯板连接外部供电电源和通讯。

5、进一步的技术方案为：还包括固定座；所述电路板、所述微控制板、所述基板和所述电源通讯板设置在所述固定座上；所述固定座固定在相邻太阳能板之间。

6、进一步的技术方案为：还包括高频连接器、第一低频连接器和第二低频连接器；所述电路板通过高频连接器连接所述微带线的输入输出端；所述第一低频连接器分别连接所述电路板和所述微控制板；所述第二低频连接器分别连接所述微控制板和所述电源通讯板。

7、进一步的技术方案为：所述电路板包括微波发生器、功率分配器、微波乘法器和滤波器；所述微波发生器第一端口连接所述第一低频连接器；所述功率分配器第一端口连接所述微波发生器第二端口；所述功率分配器第二端口通过高频连接器连接所述微带线输入端；所述微波乘法器第一端口连接所述功率分配器第三端口；所述微波乘法器第二端口通过所述高频连接器连接所述微带线输出端；所述滤波器第一端口连接所述微波乘法器第三端口；所述滤波器第二端口连接所述第一低频连接器。

8、一种灰尘厚度检测装置的检测方法；

9、灰尘厚度检测装置工作时包括以下检测方法：

10、步骤1：电源通讯板连接电源为电路板和微控制板提供工作直流电源；微控制板通过电源通讯板与主机设备进行数据通讯；

11、步骤2：微控制板控制电路板产生微波信号；微波信号经微带线传输后返回至电路板进行处理；电路板输出低频信号至微控制板。

12、进一步的技术方案为：步骤2包括：

13、步骤a：微控制板控制微波发生器产生微波信号；微波信号输出至功率分配器；

14、步骤b：功率分配器将微波信号分成1:1的检测微波信号和参考微波信号；检测微波信号通过高频连接器经微带线输出到微波乘法器；参考微波信号输出到微波乘法器；

15、步骤c：微波乘法器对检测微波信号和参考微波信号进行相乘得到相位差信号；

16、步骤d：相位差信号输出到滤波器经过滤波得到模拟电压信号输出到微控制板。

17、与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：(1)灰尘厚度检测装置位于相邻太阳能板之间，当空气中灰尘均匀沉降时，灰尘厚度检测装置上的灰尘厚度与周围太阳能板上的灰尘厚度基本一致，能反映周围太阳能板灰尘沉积的情况，灰尘沉积在基板上接触微带线，电路板产生微波信号经微带线传输回电路板处理，电路板处理后输出低频信号至微控制板；通过对信号进行分析可以得知基板上沉积的灰尘量，从而完成灰尘厚度的检测；当达到设定的沉积灰尘量时，对太阳能板进行清理，使得太阳能板的清理频率控制在合理水平，保证了太阳能板的发电效率；(2)通过固定座完成在相邻太阳能板之间将基板、电路板、微控制板和电源通讯板进行固定，保证了灰尘厚度检测装置所检测的灰尘沉积情况接近太阳能板的灰尘沉积情况；在对太阳能板进行清洗时，可以同时对基板和微带线进行清洗，使得基板和微带线的清洗程度可以和太阳能板保持同步；(3)灰尘的沉积是较为缓慢的过程，因此与灰尘厚度相关的δp的变化过程是较为缓慢的；当遇到雨水天气或是用水清洗的时候，δp会发生剧烈的拨动，且会产生较大的变化范围，因此通过δp的变化程度，可以判断是否处于雨水天气或是用水清洗的状态，避免出现误报的情况。

技术特征：

1.一种灰尘厚度检测装置，其特征在于：包括电路板、控制所述电路板的微控制板、传输微波信号的微带线、沉积灰尘的基板和连接所述微控制板的电源通讯板；所述微带线呈s形排列在所述基板上沉积灰尘的一面；所述电路板连接所述微带线；所述电源通讯板连接外部供电电源和通讯。

2.如权利要求1所述的灰尘厚度检测装置，其特征在于：还包括固定座；所述电路板、所述微控制板、所述基板和所述电源通讯板设置在所述固定座上；所述固定座固定在相邻太阳能板之间。

3.如权利要求2所述的灰尘厚度检测装置，其特征在于：还包括高频连接器、第一低频连接器和第二低频连接器；所述电路板通过高频连接器连接所述微带线的输入输出端；所述第一低频连接器分别连接所述电路板和所述微控制板；所述第二低频连接器分别连接所述微控制板和所述电源通讯板。

4.如权利要求3所述的灰尘厚度检测装置，其特征在于：所述电路板包括微波发生器、功率分配器、微波乘法器和滤波器；所述微波发生器第一端口连接所述第一低频连接器；所述功率分配器第一端口连接所述微波发生器第二端口；所述功率分配器第二端口通过高频连接器连接所述微带线输入端；所述微波乘法器第一端口连接所述功率分配器第三端口；所述微波乘法器第二端口通过所述高频连接器连接所述微带线输出端；所述滤波器第一端口连接所述微波乘法器第三端口；所述滤波器第二端口连接所述第一低频连接器。

5.一种灰尘厚度检测装置的检测方法，其特征在于：灰尘厚度检测装置工作时包括以下检测方法：

6.如权利要求5所述的灰尘厚度检测装置的检测方法，其特征在于：步骤2包括：

技术总结
本发明涉及一种灰尘厚度检测装置及其检测方法，包括电路板、控制所述电路板的微控制板、传输微波信号的微带线、沉积灰尘的基板和连接所述微控制板的电源通讯板；所述微带线呈S形排列在所述基板上沉积灰尘的一面；所述电路板连接所述微带线；所述电源通讯板连接外部供电电源和通讯。解决了现有方案中无法对灰尘的厚薄进行事先的了解，造成过度清洗和清洗频率滞后的情况的问题。

技术研发人员：李秀,刘二余
受保护的技术使用者：江苏麦赫物联网科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13