光伏清理系统设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，太阳能作为一种清洁、可再生能源，得到了越来越广泛的应用。

光伏发电作为太阳能利用的重要形式，近年来发展迅速。

然而，光伏组件在实际运行过程中，容易受到灰尘、鸟粪、树叶等污染物的影响，导致组件表面遮挡，光电转换效率降低，进而影响光伏系统的发电效率和使用寿命。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，随着光伏发电技术的快速发展，光伏组件的清洁问题日益受到重视，国内外学者和企业对光伏组件清洁技术进行了大量的研究和探索，并取得了一定的成果。

#国内研究现状国内对于光伏组件清洁技术的研究起步相对较晚，但近年来发展迅速。

目前，国内主要研究方向包括：1.新型清洁设备研发:一些高校和科研机构开展了新型光伏组件清洁机器人的研究，例如华北电力大学研发的爬壁式光伏组件清洁机器人、上海交通大学研发的多功能光伏组件清洁机器人等，这些机器人能够实现光伏组件的自动清洁，提高清洁效率，降低人工成本。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题主要研究内容包括以下几个方面:光伏组件污染物特性及清洗要求：分析光伏组件常见的污染物类型、附着机理以及对光伏发电效率的影响，确定光伏组件清洁的技术要求，为后续清洁系统的设计提供依据。

光伏清理系统总体设计方案：确定系统的设计目标和功能要求，设计系统的总体架构和工作流程，选择关键模块和技术路线，并进行可行性分析。

光伏清理系统硬件设计：重点研究清洁机构、驱动与控制系统、供电与通信系统的设计方案，选择合适的传感器、电机、控制器等硬件设备，搭建系统的硬件平台。

4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，并按照以下步骤逐步进行：1.文献调研和需求分析:通过查阅国内外相关文献资料，了解光伏组件清洁技术的研究现状、发展趋势和存在的问题，分析光伏组件清洁系统的需求，确定研究目标和技术路线。

2.系统设计:根据需求分析结果，进行光伏组件清洁系统的总体设计，包括系统功能设计、硬件结构设计、软件架构设计等。

3.关键技术研究:针对光伏组件清洁过程中的关键技术，例如清洁机构设计、控制算法设计、路径规划等，开展深入研究，并进行仿真验证。

5. 研究的创新点

本课题的研究预期在以下几个方面实现创新：高效清洁机构设计:针对光伏组件污染物类型多样、附着力差异大的特点，设计新型高效的清洁机构，例如采用仿生学原理设计的清洁刷、结合超声波和高压水射流的复合清洁装置等，以提高清洁效率和降低对组件表面的损伤。

智能化控制策略:研究基于机器视觉和深度学习的光伏组件污染程度识别算法，以及基于环境感知和路径规划的智能导航算法，实现清洁过程的自动化、智能化控制，提高清洁效率和降低人工成本。

低成本系统设计:在保证清洁效果的前提下，尽量采用低成本的硬件设备和控制方案，降低系统成本，提高其市场竞争力。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.王伟,王军,王立鹏,等. 光伏电站智能运维机器人的研究现状及发展趋势[j]. 机器人,2019,41(05):623-634.

2.张晓峰,张浩,李鹏,等. 光伏电站清扫机器人的发展现状[j]. 机械工程与自动化,2020,29(03):163-166 170.

3.刘刚,李鹏,唐西胜,等. 基于plc的光伏板自动清洗系统设计[j]. 机电工程,2020,37(05):618-622 627.