极地地区太阳能供电装置防冻雨方法、装置及供电装置与流程

本发明涉及能源装置技术领域，具体而言，涉及一种极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法、装置及太阳能供电装置。

背景技术：

极地地区包括：北极地区和南极地区，其中，北极地区是一片浮冰覆盖的海洋——北冰洋(占总面积的60％)，其周围是亚洲、欧洲和北美洲北部的永久冻土区。北极地区的总面积为2100万平方公里，约占地球总面积的1/25，北极圈以内的陆地面积约为800平方千米。

南极地区和北极地区均易出现极昼和极夜现象，下面以北极地区为例进行介绍。当出现极昼现象时，太阳不会落下，因此，可以通过太阳能电源将太阳能转换为电能供应给输电线路。然而，极昼现象是发生在北极地区的夏季，而夏季易发生冻雨，冻雨会在太阳能电源的太阳能电池板上结冰，减小了太阳能电池板的透光率，进而降低了太阳能电池板的效率，当覆冰无法及时消除时累积在太阳能电池板上，严重影响太阳能电池板的正常运行，进而影响了太阳能电源的发电效率。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法，旨在解决现有技术中北极地区的冻雨易使太阳能电源的太阳能电池板上覆冰导致发电效率降低的问题。本发明还提出了一种用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置及具有该装置的太阳能供电装置。

一个方面，本发明提出了一种极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法，该方法包括如下步骤：检测太阳能电源的发电效率；在发电效率小于预设发电效率时，消除太阳能电源的太阳能电池板上的覆冰。

进一步地，上述极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法还包括：检测太阳能电池板上的覆冰重量；在发电效率小于预设发电效率时，消除太阳能电源的太阳能电池板上的覆冰，包括：在发电效率小于预设发电效率，并且，检测到的覆冰重量大于第一预设覆冰重量时，消除太阳能电池板上的覆冰。

进一步地，上述极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法中，消除太阳能电池板上的覆冰，包括：加热太阳能电池板。

进一步地，上述极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法中，加热太阳能电池板，包括：通过电阻丝加热太阳能电池板。

进一步地，上述极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法中，消除太阳能电池板上的覆冰，还包括：向太阳能电池板喷射防冻液。

本发明中，通过检测太阳能电源的发电效率，并根据发电效率消除太阳能电池板上的覆冰，能够有效地确保了太阳能电池板的透光率，进而提高了太阳能电池板的发电效率，确保了太阳能电源的正常运行，解决了现有技术中极地地区的冻雨易使太阳能电源的太阳能电池板上覆冰导致发电效率降低的问题。

另一方面，本发明还提出了一种用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置，该装置包括：检测装置，用于检测太阳能电源的发电效率；融冰装置，与太阳能电源的太阳能电池板相连接，用于消除太阳能电池板上的覆冰；控制装置，与检测装置和融冰装置电连接，用于接收发电效率，并在发电效率小于预设发电效率时，启动融冰装置。

进一步地，上述用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置还包括：重量传感器；其中，重量传感器连接于太阳能电池板，用于检测太阳能电池板上的覆冰重量；控制装置与重量传感器电连接，还用于在发电效率小于预设发电效率，并且，检测到的覆冰重量大于第一预设覆冰重量时，启动融冰装置。

进一步地，上述用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置中，控制装置还用于在检测到的覆冰重量小于等于第二预设覆冰重量时，控制融冰装置关闭。

进一步地，上述用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置中，融冰装置包括：电加热装置；其中，电加热装置连接于太阳能电池板，用于加热太阳能电池板；太阳能电源的储电装置与电加热装置电连接，用于向电加热装置供电；控制装置与储电装置电连接，用于控制电加热装置的启动或关闭。

进一步地，上述用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置中，电加热装置包括：电阻丝和玻璃板；其中，玻璃板与太阳能电池板的上表面相连接，且置于太阳能电池板的上表面的上方，电阻丝夹设于玻璃板与太阳能电池板的上表面之间；电阻丝与储电装置电连接，储电装置与控制装置电连接，控制装置还用于控制储电装置为电阻丝提供电源。

进一步地，上述用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置中，融冰装置还包括：防冻液喷射装置；其中，防冻液喷射装置用于向太阳电池板喷射防冻液；控制装置与防冻液喷射装置电连接，控制装置还用于控制防冻液喷射装置的启动或关闭。

本发明中，通过检测装置检测太阳能电源的发电效率，控制装置根据发电效率控制融冰装置消除太阳能电池板上的覆冰，确保了太阳能电池板的透光率，进而提高了太阳能电池板的发电效率，保证了太阳能电源的正常运行。

再一方面，本发明还提出了一种太阳能供电装置，该装置包括太阳能电源，太阳能电源的太阳能电池板上设置有上述的用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置。

由于用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置具有上述效果，所以具有该用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置的太阳能供电装置也具有相应的技术效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法的又一流程图；

图3为本发明实施例提供的用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置的结构框图；

图4为本发明实施例提供的用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置的又一结构框图；

图5为本发明实施例提供的用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法实施例：

参见图1，图1为本发明实施例提供的极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法的流程图。如图所示，极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法包括如下步骤：

检测步骤S1，检测太阳能电源的发电效率。

具体地，极地地区可以为北极地区，也可以为南极地区。太阳能电源可以包括：太阳能电池板1和储电装置。其中，参见图5，太阳能电池板1倾斜设置，优选的，太阳能电池板1倾斜45°。太阳能电池板1吸收太阳能，并将太阳能转换为电能。储电装置与太阳能电池板相连接，储电装置接收并储存太阳能电池板1转换的电能。具体实施时，可以通过检测装置100检测太阳能电源的发电效率。在本实施例中，检测装置100可以与储电装置相连接，检测装置100检测储电装置在预设时间内的电量增加量，再将电量增加量转换为太阳能电源的发电效率。具体实施时，该预设时间可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。当然，检测装置100也可以为其他能够检测太阳能电源的发电效率的装置，本实施例对此不做任何限制。

融冰步骤S2，在发电效率小于预设发电效率时，消除太阳能电源的太阳电池板上的覆冰。

具体地，消除太阳能电源的太阳电池板上的覆冰可以通过融冰装置200来实现。还可以，设置有控制装置300，控制装置300接收检测到的太阳能的发电效率，并当发电效率小于预设发电效率时，表示冻雨发生，冻雨在太阳能电池板1上形成覆冰，控制装置300可以控制融冰装置200对太阳能电池板1上的覆冰进行消除。具体实施时，融冰装置200可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

可以看出，本实施例中，通过检测太阳能电源的发电效率，并根据发电效率消除太阳能电池板上的覆冰，能够有效地确保了太阳能电池板的透光率，进而提高了太阳能电池板的发电效率，确保了太阳能电源的正常运行，解决了现有技术中北极地区的冻雨易使太阳能电源的太阳能电池板上覆冰导致发电效率降低的问题。

参见图2，图2为本发明实施例提供的极地地区太阳能供电装置防冻雨的方法的又一流程图。如图所示，该方法包括如下步骤：

检测步骤S1，检测太阳能电源的发电效率。

融冰步骤S2，在发电效率小于预设发电效率时，消除太阳能电源的太阳电池板上的覆冰。

其中，上述检测步骤S1和融冰步骤S2的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。

步骤S3，检测太阳能电池板上的覆冰重量。

具体地，太阳能电池板1可以设置有重量传感器400，重量传感器400可以检测覆冰的重量，并将检测到的覆冰重量发送给控制装置300。具体实施时，重量传感器400可以设置一个，由于冻雨降落在太阳能电池板1上为均匀分布，所以重量传感器400只需要检测该区域内的覆冰重量，即可获知太阳能电池板1上整体的覆冰重量。当然，为了确保检测到的覆冰重量准确，重量传感器400可以设置多个。

在发电效率小于预设发电效率时，消除太阳能电源的太阳电池板上的覆冰，即融冰步骤S2，进一步包括：

在发电效率小于预设发电效率，并且，检测到的覆冰重量大于第一预设覆冰重量时，消除太阳能电池板上的覆冰。

具体地，控制装置300接收重量传感器400检测到的覆冰重量，并将该覆冰重量与第一预设覆冰重量进行对比，若发电效率小于预设发电效率，并且，该覆冰重量大于第一预设覆冰重量，则确定冻雨发生，控制装置300控制融冰装置200消除太阳能电池板1上的覆冰。具体实施时，第一预设覆冰重量可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

可以看出，本实施例中，在发电效率小于预设发电效率，并且，检测到的太阳能电池板上的覆冰重量大于第一预设覆冰重量时，通过融冰装置200消除覆冰，不仅能够准确地确定冻雨情况的发生，还能够及时地消除太阳能电池板上的覆冰。

上述实施例中，消除所述太阳能电池板上的覆冰的步骤，可以包括：加热太阳能电池板。

具体地，加热太阳能电池板可以通过电加热装置来实现。当发电效率小于预设发电效率时，控制装置300可以控制电加热装置加热太阳能电池板1，使得太阳能电池板1的温度升高，进而融化太阳能电池板1上的覆冰。或者，当发电效率小于预设发电效率，并且，重量传感器400检测到的覆冰重量大于第一预设覆冰重量时，控制装置300控制电加热装置加热太阳能电池板1，以融化太阳能电池板1上的覆冰。

优选的，加热太阳能电池板是通过电阻丝加热太阳能电池板。

具体地，太阳能电池板1的上表面光滑，在太阳能电池板1的上表面的上方设置玻璃板3，电阻丝夹设于玻璃板3与太阳能电池板1的上表面之间。当冻雨掉落在太阳能电池板1上时，冻雨是掉落至玻璃板3上，电阻丝通电后发热，该热量传递给玻璃板3，使得玻璃板3的温度升高，进而使得玻璃板3上的覆冰融化。

可以看出，本实施例中，通过对太阳能电池板1进行加热，使得太阳能电池板1上的覆冰进行融化，以消除覆冰，确保了太阳能电池板1的透光率，进而提高了太阳能电池板1的发电效率。

上述实施例中，消除所述太阳能电池板上的覆冰的步骤，还可以包括：向太阳能电池板喷射防冻液。

具体地，防冻液的喷射可以通过防冻液喷射装置来实现。当发电效率小于预设发电效率时，控制装置300可以控制防冻液喷射装置向太阳能电池板1喷射防冻液。或者，当发电效率小于预设发电效率，并且，重量传感器400检测到的覆冰重量大于第一预设覆冰重量时，控制装置300可以控制防冻液喷射装置向太阳能电池板1喷射防冻液。具体实施时，防冻液可以喷射一次，也可以一直处于喷射状态。

优选的，加热太阳能电池板和喷射防冻液可以同时进行工作。具体地，控制装置可以控制电加热装置加热太阳能电池板1，同时控制防冻液喷射装置向太阳能电池板1喷射防冻液。

可以看出，本实施例中，通过向太阳能电池板喷射防冻液，消除太阳能电池板上的覆冰，并且，结合加热太阳能电池板共同来消除太阳能电池板上的覆冰，加速了消除覆冰的速度。

综上所述，本实施例通过检测太阳能电源的发电效率，并根据发电效率消除太阳能电池板上的覆冰，能够有效地确保了太阳能电池板的透光率，进而提高了太阳能电池板的发电效率，确保了太阳能电源的正常运行。

用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置实施例：

参见图3，图3为本发明实施例提供的用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置的结构框图。如图所示，该装置包括：检测装置100、融冰装置200和控制装置300。其中，检测装置100用于检测太阳能电源的发电效率。融冰装置200与太阳能电源的太阳能电池板1相连接，该融冰装置200用于消除太阳能电池板1上的覆冰。控制装置300与检测装置100和融冰装置200电连接，控制装置300用于接收发电效率，并当发电效率小于预设发电效率时，表示冻雨发生，冻雨在太阳能电池板1上形成覆冰，控制装置300控制启动融冰装置200。

具体地，太阳能电源可以包括：太阳能电池板1和储电装置。其中，太阳能电池板1的上表面光滑，以便于冻雨的滑落。太阳能电池板1倾斜设置，优选的，太阳能电池板1倾斜45°。太阳能电池板吸收太阳能，并将太阳能转换为电能。储电装置与太阳能电池板相连接，储电装置接收并储存太阳能电池板1转换的电能。检测装置100检测太阳能电源的发电效率的一种实施方式为：检测装置100可以与储电装置相连接，检测装置100检测储电装置在预设时间内的电量增加量，再将电量增加量转换为太阳能电源的发电效率。具体实施时，该预设时间可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。当然，检测装置100也可以为其他能够检测太阳能电源的发电效率的装置，本实施例对此不做任何限制。

本实施例的工作过程为：检测装置100检测太阳能电源的发电效率，并将检测到的发电效率发送给控制装置300，控制装置300接收该发电效率，并当检测到的发电效率小于预设发电效率时，向融冰装置200发送启动信号。融冰装置200接收该启动信号，并根据该启动信号消除太阳能电池板1上的覆冰。

可以看出，本实施例中，通过检测装置100检测太阳能电源的发电效率，控制装置300根据发电效率控制融冰装置200消除太阳能电池板1上的覆冰，确保了太阳能电池板1的透光率，进而提高了太阳能电池板1的发电效率，保证了太阳能电源的正常运行。

参见图4，图4为本发明实施例提供的用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置的又一结构框图。如图所示，该装置还可以包括：重量传感器400。其中，重量传感器400连接于太阳能电池板1，该重量传感器400用于检测太阳能电池板1上的覆冰重量。具体地，重量传感器400可以置于太阳能电池板的上表面。具体实施时，重量传感器400可以设置一个，由于冻雨降落在太阳能电池板1上为均匀分布，所以重量传感器400只需要检测该区域内的覆冰重量，即可获知太阳能电池板1上整体的覆冰重量。当然，为了确保检测到的覆冰重量准确，重量传感器400也可以设置多个。

控制装置300与重量传感器400电连接，控制装置300还用于在发电效率小于预设发电效率，并且，检测到的覆冰重量大于第一预设覆冰重量时，启动融冰装置200。具体地，控制装置300可以预先存储第一预设覆冰重量，控制装置300接收重量传感器400检测到的覆冰重量，并将该覆冰重量与第一预设覆冰重量进行对比。若发电效率小于预设发电效率，并且，该覆冰重量大于第一预设覆冰重量，则确定冻雨发生，控制装置300控制融冰装置200消除太阳能电池板1上的覆冰。具体实施时，第一预设覆冰重量可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

可以看出，本实施例中，在发电效率小于预设发电效率，并且，检测到的太阳能电池板1上的覆冰重量大于第一预设覆冰重量时，控制装置300控制融冰装置200消除太阳能电池板1上的覆冰，能够准确地确定冻雨情况的发生，及时地消除太阳能电池板1上的覆冰，提高了太阳能电源的发电效率。

上述实施例中，控制装置300还用于在检测到的覆冰重量小于等于第二预设覆冰重量时，控制融冰装置200关闭。具体地，控制装置300可以预先存储第二预设覆冰重量，重量传感器400检测太阳能电池板1上的覆冰重量，融冰装置200不断消除太阳能电池板1上的覆冰。当重量传感器400检测到的覆冰重量小于等于第二预设覆冰重量时，则表示该消除覆冰后的太阳能电池板1的透光率已满足要求，控制装置300控制融冰装置200停止消除太阳能电池板1上的覆冰。第二预设覆冰重量应小于第一预设覆冰重量，具体实施时，第二预设覆冰重量可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。

具体实施时，重量传感器400可以实时检测太阳能电池板1上的覆冰重量，也可以是重量传感器400在融冰装置200开始工作后停止检测，当融冰装置200工作达到预设工作时间后，控制装置300控制重量传感器400开始工作，重量传感器400检测太阳能电池板1上的覆冰重量，若检测到的覆冰重量小于等于第二预设覆冰重量时，控制融冰装置200关闭，若检测到的覆冰重量大于第一预设覆冰重量，融冰装置200继续消除覆冰。具体实施时，预设工作时间可以根据实际情况来确定，本实施例对此不作任何限制。

可以看出，本实施例中，当覆冰重量小于等于第二预设覆冰重量时，控制装置300控制融冰装置200停止消除覆冰，避免了融冰装置200一直消除覆冰，节约了电能。

上述各实施例中，融冰装置200可以包括：电加热装置。其中，电加热装置连接于太阳能电池板1，电加热装置用于加热太阳能电池板1。太阳能电源的储电装置与电加热装置电连接，储电装置用于向电加热装置供电。控制装置300与储电装置电连接，控制装置300用于控制电加热装置的启动或关闭。具体地，控制装置300可以直接控制电加热装置的启动和关闭，也可以是，控制装置300与储电装置电连接，控制装置300通过控制储电装置是否为电加热装置供电，以实现控制电加热装置的启动或关闭。

可以看出，本实施例中，通过电加热装置对太阳能电池板1进行加热，使得太阳能电池板1上的覆冰进行融化，以消除覆冰，确保了太阳能电池板1的透光率，进而提高了太阳能电池板1的发电效率。

参见图5，上述实施例中，电加热装置可以包括：电阻丝2和玻璃板3。其中，玻璃板3与太阳能电池板1的上表面相连接，并且，玻璃板3置于太阳能电池板1的上表面的上方，电阻丝2夹设于玻璃板3与太阳能电池板1的上表面之间。由于玻璃板3置于太阳能电池板1的上表面的上方，所以，覆冰是冻雨掉落在玻璃板3上形成的。

电阻丝2与储电装置电连接，储电装置用于为电阻丝2供电。储电装置与控制装置300电连接，控制装置300还用于控制储电装置为电阻丝2提供电源。具体地，当储电装置为电阻丝2供电时，电阻丝2通入电流后产生热量，该热量传递给玻璃板3，使得玻璃板3的温度升高，进而使得玻璃板3上的覆冰融化。控制装置300通过控制储电装置是否为电阻丝2供电以实现控制电阻丝2是否加热太阳能电池板1进行消除覆冰。

可以看出，本实施例中，通过电阻丝2加热，使得玻璃板3温度升高，进而融化覆冰，结构简单，易于实现。

参见图5，上述实施例中，融冰装置200还可以包括：防冻液喷射装置4。其中，防冻液喷射装置4用于向太阳能电池板1喷射防冻液。具体地，防冻液喷射装置4可以连接于太阳能电池板1，并且，防冻液喷射装置4设置于太阳能电池板1的顶部。

控制装置300与防冻液喷射装置4电连接，控制装置300还用于控制防冻液喷射装置4的启动或关闭。具体地，当发电效率小于预设发电效率时，控制装置300可以控制电加热装置开启，同时控制防冻液喷射装置4喷射防冻液。或者，当发电效率小于预设发电效率，并且，重量传感器400检测的覆冰重量大于第一预设覆冰重量时，控制装置300可以控制电加热装置开启，同时控制防冻液喷射装置4喷射防冻液。

具体实施时，当控制装置300控制防冻液喷射装置4开启后，防冻液喷射装置4可以仅喷射一次防冻液，然后防冻液喷射装置4自动关闭；防冻液喷射装置4也可以一直喷射防冻液，在重量传感器400检测到的覆冰重量小于等于第二预设覆冰重量时，控制装置300同时控制电加热装置关闭和防冻液喷射装置4关闭。

可以看出，本实施例中，通过防冻液喷射装置4向太阳能电池板1上喷射防冻液，消除太阳能电池板1上的覆冰，并且，结合电加热装置共同消除太阳能电池板1上的覆冰，加速了消除覆冰的速度。

综上所述，本实施例能够很好地消除太阳能电池板1上的覆冰，有效地确保了太阳能电池板1的透光率，进而提高了太阳能电池板1的发电效率，保证了太阳能电源的正常运行。

太阳能供电装置实施例：

本发明还提供出了一种太阳能供电装置，该太阳能供电装置可以包括太阳能电源，该太阳能电源的太阳能电池板1上设置有上述的用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置。其中，用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。

由于用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置具有上述效果，所以具有该用于极地地区太阳能供电装置防冻雨的装置的太阳能供电装置也具有相应的技术效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。