(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111651932.9 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 东北电力大 学 地址 132012 吉林省吉林市船 营区长春路 169号 (72)发明人 范思远　何明月　曹生现　刘鹏　 孙天一　王恭　 (74)专利代理 机构 成都瑞创华盛知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 51270 代理人 邓瑞　辜强 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/25(2020.01) H02J 7/35(2006.01)G01D 21/02(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于离散元素法的光伏板积灰清洁装 置与方法 (57)摘要 一种基于离散元素法的光伏板积灰清洁装 置及方法， 包括数据检测设备以及数据处理装 置； 所述数据检测设备电连接到数据处理装置； 数据检测设备对光伏电站环境数据以及光伏板 面的运行数据进行检测得到检测数据并将检测 数据上传到数据处理装置； 所述数据处理装置采 用检测数据建立并完善灰尘颗粒与光伏板之间 的接触模型； 所述数据处理装置根据灰尘颗粒与 光伏板之间的接触模型基于离散元素法进行灰 尘颗粒在光伏板表面时的分布以及运动方式的 仿真模拟， 并对仿真模拟进行验证和调整； 所述 数据处理装置通过灰尘颗粒与光伏板之间的接 触模型及仿真模拟得到灰尘颗粒与光伏板间的 作用力及力矩大小， 结合光伏板面的运行数据通 过计算得到最优化清洗方案 。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114329983 A 2022.04.12 CN 114329983 A 1.一种基于离散元素法的光伏板积灰清洁装置， 其特征在于： 包括数据检测设备以及 数据处理装置； 所述数据检测设备电连接 到数据处 理装置； 所述数据检测设备对光伏电站环境数据以及光伏板面的运行数据进行检测得到检测 数据并将 检测数据上传到数据处理装置； 所述数据处理装置采用检测数据建立并完善灰尘 颗粒与光伏板之间的接触模型； 所述数据处理装置根据灰尘颗粒与光伏板之间的接触模型 基于离散元素法进行灰尘颗粒在光伏板表面时的分布以及运动方式的仿真模拟， 并对仿真 模拟进行验证和调整； 所述数据处理装置通过灰尘颗粒与光伏板之 间的接触模型及仿 真模 拟得到灰尘颗粒与光伏板间的作用力 及力矩大小， 结合光伏板面的运行数据通过计算得到 最优化清洗方案 。 2.根据权利要求1所述的一种基于离散元素法的光伏板积灰清洁装置， 其特征在于： 所 述数据检测设备包括 光伏气象装置以及光伏板 板面数据信息检测装置； 所述光伏气象装置用于获取光伏电站 环境数据； 所述光伏板板面数据信息检测装置用于获取光伏板面的运行 数据。 3.根据权利要求2所述的一种基于离散元素法的光伏板积灰清洁装置， 其特征在于： 所 述光伏气象装置包括气象检测装置及空气质量检测仪； 所述气象检测装置用于获取光伏电站现场气象环境数据； 所述光伏电站现场气象环境 数据包括 光伏板表面辐照度、 温度、 湿度、 风速和风向； 所述气象检测装置包括： 辐照度测试仪、 温度传感器、 湿度传感器、 风速传感器以及风 向传感器； 所述空气质量检测仪用于获取光伏板周围环境的颗粒浓度。 4.根据权利要求2所述的一种基于离散元素法的光伏板积灰清洁装置， 其特征在于： 所 述光伏板板面数据信息检测装置包括尘埃粒子计数器、 角度测量仪、 I/V测试装置以及可见 光照相机； 所述尘埃粒子计数器用于检测光伏板板面的尘埃粒子粒径大小以及灰尘颗粒对环境 中光的照射发生散射的程度； 所述角度测量仪用于检测光伏板 板面倾斜角度； 所述I/V测试装置用于获取光伏板电气数据； 所述可见光照相机用于获取光伏板面板的积灰分布图像。 5.一种基于 离散元素法的光伏板积灰清洁方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1： 数据检测设备对光伏电站环境数据以及光伏板面的运行数据进行检测得到检测数 据并将检测数据上传到数据处 理装置； S2： 所述数据处 理装置采用检测数据建立并完 善灰尘颗粒与光伏板之间的接触模型； S3： 所述数据处理装置根据 灰尘颗粒与光伏板之间的接触模型基于离散元素法进行灰 尘颗粒在光伏板表面时的分布以及运动方式的仿真模拟， 并对仿真模拟进行验证和调整； S4： 所述数据处理装置通过灰尘颗粒与光伏板之间的接触模型及仿真模拟得到灰尘颗 粒与光伏板间的作用力 及力矩大小， 结合光伏板面的运行数据通过计算得到最优化清洗方 案。 6.根据权利要求5所述的一种基于离散元素法的光伏板积灰清洁方法， 其特征在于： 所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114329983 A 2述步骤S2包括以下子步骤： S201： 建立灰尘颗粒与光伏板之间的接触模型； S202： 对光伏电站环境数据以及光伏板面的运行数据进行分析并确定颗粒与光伏板表 面的物理特性参数值及参数分布特征， 将颗粒与光伏板表面的物理特性参数值及参数分布 特征引入灰尘颗粒与光伏板之间的接触模型中。 7.根据权利要求5所述的一种基于离散元素法的光伏板积灰清洁方法， 其特征在于： 所 述步骤S3包括以下子步骤： S301： 通过灰尘颗粒与光伏板之间的接触模型采用离散元素法仿真模拟灰尘颗粒在光 伏板表面时的分布以及运动方式； S302： 搭建实体实验平台， 通过实体实验对灰尘颗粒在光伏板表面时的分布以及运动 方式的仿真模拟进行验证和调整。 8.根据权利要求5所述的一种基于离散元素法的光伏板积灰清洁方法， 其特征在于： 所 述步骤S4包括以下子步骤： S401： 通过灰尘颗粒与光伏板之间的接触模型及仿真模拟得到灰尘颗粒与光伏板间的 作用力及力矩大小； S402： 根据灰尘颗粒与光伏板间的作用力及力矩大小， 结合光伏板面的运行数据通过 计算得到最优化清洗方案 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114329983 A 3