CN109217819A - 粉尘检测装置、包含其的太阳能电池系统、使用其的评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种设置于环境空间中用于评估落尘程度的粉尘检测装置，包含其的太阳能电池系统及使用其的评估方法。粉尘检测装置包含具多个壁体及开口的壳体，其中该些壁体共同定义围出一围蔽空间，且该开口连通围蔽空间与环境空间；对应于开口而设置于壳体上的透光板；设置于围蔽空间内的光源及第一光传感器。光源及第一光传感器位于透光板的相对两边，且与设置透光板的平面相隔至少一距离。在光源发射感测光时，第一光传感器配置以接收并测量感测光射至透光板所散射或反射的感测散射光或感测反射光，且设置于环境空间中的对象上的落尘量与感测散射光或感测反射光的大小呈正相关。

Description

粉尘检测装置、包含其的太阳能电池系统、使用其的评估方法

技术领域

本发明涉及一种粉尘检测装置以及使用其的评估方法；具体而言，本发明涉及一种具有光源及光传感器的粉尘检测装置、包含其的太阳能电池系统、以及使用其的评估方法。

背景技术

基于环境评估或仪器运作维护等因素，在特定情境或环境中有时会有检测落尘程度的需求。举例而言，在户外使用太阳能电池板时，太阳能电池板的表面会随着灰尘堆积而使得太阳光可入射太阳能电池板内部的光量下降。因此，若太阳能电池板上的落尘的堆积增加，太阳能电池板转换太阳能为电能的功率亦随之下降。承上所述，为了维持太阳能电池板的发电功率且避免在清洗保养上耗费过度成本，如何评估落尘程度对于太阳能电池面板的发电功率的损耗以及太阳能电池板的清洗时机是需要加以考虑的。

发明内容

本发明的一实施例提供一种设置于环境空间用于评估落尘程度的粉尘检测装置。所述粉尘检测装置包含具有多个壁体及开口的壳体，其中该些壁体共同定义围出一围蔽空间，且该开口连通围蔽空间与环境空间；对应于开口而设置于壳体上的透光板；设置于围蔽空间内的光源；以及设置于围蔽空间内的第一光传感器。其中，光源及第一光传感器位于透光板的相对两边，且与设置透光板的平面相隔至少一距离。在光源发射感测光时，第一光传感器配置以接收并测量感测光射至透光板所散射或反射的感测散射光或感测反射光，且设置于环境空间中的对象上的落尘量与感测散射光或感测反射光的大小呈正相关。

根据本发明的另一实施例，提供一种评估太阳能电池板的清洗时机的方法。所述方法包含设置如上所述的粉尘检测装置于太阳能电池板所在的环境空间中，且使透光板不被遮蔽；设定以使光源在环境空间为第一照度范围时不发射感测光，且在环境空间为第二照度范围时依据默认时间或默认频率发射感测光，其中第一照度范围的照度大于第二照度范围的照度；藉由第一光传感器检测感测光射至透光板所散射或反射的感测散射光或感测反射光的大小；依据感测散射光或感测反射光的大小评估太阳能电池板的落尘量及发电功率；以及基于太阳能电池板的落尘量及发电功率，评估对太阳能电池板执行清洗作动的时机。

根据本发明的再一实施例，提供一种具有落尘程度评估机制的太阳能电池系统。所述太阳能电池系统包含：包括接收太阳能以发电的至少一太阳能电池板的太阳能电池模块；以及上述的粉尘检测装置。

依据本发明的实施例所提供的粉尘检测装置、包含其的太阳能电池系统、以及使用其的评估方法，可依据侦测到的感测散射光或感测反射光的大小来推估特定环境空间中的落尘情况。因此，可掌握环境空间以及位于此环境空间中的对象上的落尘情况，并可基于落尘情况判断是否须执行任何应对作动，例如，清洗作动等。承上，当依据本发明的实施例所提供的粉尘检测装置、包含其的太阳能电池系统、以及使用其的评估方法运用于需保持无尘或低落尘量的相关设备上时，可提升设备的使用效率或使用寿命，且可基于落尘情况适时对设备采取作动来降低维护及保养的成本。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明的一实施例的粉尘检测装置的斜视图。

图2为沿着图1的A-A’线段所截取的剖面示意图。

图3A及图3B为根据本发明的一实施例利用粉尘检测装置检测及评估落尘程度的方法的示意图。

图4A至图4D为根据本发明的各变化实施例的粉尘检测装置的示意图。

图5为根据本发明的又一实施例的粉尘检测装置的示意图。

图6为根据本发明的又一实施例利用粉尘检测装置检测及评估落尘程度的方法的示意图。

图7A至图7C为根据本发明的各变化实施例的粉尘检测装置的示意图。

图8A及图8B分别为根据本发明的一实施例粉尘检测装置于第一照度范围及第二照度范围时的作动示意图。

图9A及图9B分别为根据本发明的另一实施例粉尘检测装置于第一照度范围及第二照度范围时的作动示意图。

图10为根据本发明的另一实施例的具有落尘程度评估机制的太阳能电池系统。

图11为根据本发明的再一实施例可运用于太阳能电池系统的第一光传感器的示意图。

图12为根据本发明的一实施例的评估落尘程度以及评估太阳能电池板的清洗时机的方法的流程图。

其中，附图标记

10、10-1、10-2、10-3、10-4、20、20-1、20-2、20-3、30、35、40：粉尘检测装置

15：物件

25：围蔽空间

45：入光面

50：太阳能电池板

55：框架

80：方法

100：壳体

105、105’：开口

110：上壁体

120：下壁体

130、140、150、160：侧壁体

200、200’：透光板

300：光源

310：出光面

320：基体

400、400’：第一光传感器

410、430：光接收面

420：基体

510、510’、510”：感测光

520：感测反射光

530：出射光

540、540A、540B：环境入射光

550：环境反射光

560：感测散射光

600：第二光传感器

610：光接收面

620：基体

700：遮蔽件

1000：环境空间

1050、1050’：粉尘

2000：太阳能电池系统

ds、d1、d2：距离

L1：第一照度范围

L2：第二照度范围

S10：设置步骤

S20：设定步骤

S30：测量步骤

S40：落尘评估步骤

S50：作动评估步骤

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

在下文中将参照附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，可以以各种不同的方式修改所描述的实施例，而不脱离本发明的精神或范围。

在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的组件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的组件被称为在另一组件「上」或「连接到」另一组件时，其可以直接在另一组件上或与另一组件连接，或者中间组件可以也存在。相反，当组件被称为「直接在另一组件上」或「直接连接到」另一组件时，不存在中间组件。如本文所使用的，「连接」可以指物理及/或电性连接。再者，「电性连接」或「耦合」可为二组件间存在其它组件。

如本文所使用的，术语「及/或」包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语「包括」及/或「包括」指定所述特征、区域、整体、步骤、操作、组件的存在及/或部件，但不排除一个或多个其它特征、区域整体、步骤、操作、组件、部件及/或其组合的存在或添加。

此外，诸如「下」或「底部」和「上」或「顶部」的相对术语可在本文中用于描述一个组件与另一组件的关系，如图所示。应当理解，相对术语旨在包括除了图中所示的方位之外的装置的不同方位。例如，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其他组件的「下」侧的组件将被定向在其他组件的「上」侧。因此，示例性术语「下」可以包括「下」和「上」的取向，取决于附图的特定取向。类似地，如果一个附图中的装置翻转，则被描述为在其它组件「下方」或「下方」的组件将被定向为在其它组件「上方」。因此，示例性术语「下面」或「下面」可以包括上方和下方的取向。

本文使用的「约」、「近似」、或「实质上」包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，「约」可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或±30％、±20％、±10％、±5％内。再者，本文使用的「约」、「近似」、或「实质上」可依光学性质、蚀刻性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。

除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地这样定义。

参照图1及图2，根据本发明的一实施例，设置于环境空间1000用于评估落尘程度的粉尘检测装置10可包含壳体100、透光板200、光源300、以及第一光传感器400。

环境空间1000可为任何具有检测落尘程度的需求的环境，例如设置太阳能电池板的一户外环境、需要保持无尘的无尘室、需检测火山灰的火山爆发潜在危险区、需检测粉尘危害程度的施工现场、或是其它需要检测落尘程度的环境。承上，粉尘检测装置10可置放于预设的环境空间1000中以用于检测及评估环境空间1000中的落尘程度。根据本发明的一些实施例，对象15可被设置于环境空间1000中，且粉尘检测装置10可用于评估对象15上的落尘程度。举例而言，对象15可为需要保持无尘或须保持预定落尘程度以下的设备、材料或物品，如太阳能发电设备、晶圆、或艺术展览品等，但不以此为限。具体举例而言，对象15可能为太阳能电池板，且此太阳能电池板的发电功率与落尘量呈负相关。亦即，由于积尘会使得入射于太阳能电池板的太阳能降低从而降低发电功率，因此太阳能电池板的发电功率与落尘量呈负相关，且需要维持于预定落尘程度以下以保持预定发电功率。承上，根据本发明的部分实施例，对太阳能电池板进行积尘清除的清洗作动的需要程度可基于由粉尘检测装置10测得的落尘量来评估。举例而言，可权衡清洗作动的可能耗费成本及预期发电效率，进而基于落尘量来评估是否需执行清洗作动或决定清洗作动的较佳周期。

根据本发明的一实施例，设置于环境空间1000中用于评估落尘程度的粉尘检测装置10的壳体100可由不具光穿透率的材料所制成、具有接近零光穿透率的材料所制成、光穿透率材料且涂布或包夹不透光材料所制成、或者是其它合适方式/或材料所制成，且壳体100可包含多个壁体110至160及开口105。举例而言，壳体100可为具有开口105的四方体壳体，且具有位于顶部的上壁体110、与上壁体110相对而位于底部的下壁体120、位于上壁体110与下壁体120之间的相对且面对的一组侧壁体130及140、以及位于上壁体110与下壁体120之间的相对且面对的另一组侧壁体150及160。然而，此仅为示例，且根据本发明的不同实施例，壳体100可具有各种形状且不限于四方体，其可为各种形状的多面体。承上，该些壁体110至160共同定义围出一围蔽空间25。开口105则开凿于该壳体100上而连通内部的围蔽空间25与外部的环境空间1000，且具有一定或预设光穿透率的透光板200对应于开口105而设置于壳体100上，使得来自围蔽空间25内部或环境空间1000外界的光较佳皆仅能透过透光板200入射或出射。

承上，粉尘检测装置10的光源300以及第一光传感器400可设置于上述由该些壁体110至160所定义的围蔽空间25内，且与设置该透光板200的平面(例如如图1及图2所示，上壁体110所在平面)相隔至少一距离。举例而言，光源300及第一光传感器400可位于围蔽空间25内透光板200的相对两边。换言之，透光板200可位于光源300与第一光传感器400之间。举例而言，光源300及第一光传感器400可设置于围蔽空间25内的下壁体120上，且光源300及第一光传感器400于上壁体110所在平面的垂直投影范围可相对位于设置于上壁体110上的透光板200的两侧且可重叠或不重叠透光板200。

举例而言，参照图2，光源300可包含基体320以及可出射光的至少一出光面310，且至少一出光面310可朝向透光板200使得从出光面310出射的光可发射至透光板200。另一方面，第一光传感器400可包含基体420以及可接收光的至少一光接收面410，且至少一光接收面410可朝向透光板200使得从透光板200所散射或反射的光或穿越透光板200所入射的光可为光接收面410所接收。

进一步，设置于下壁体120上的光源300与设置透光板200的平面可相隔至少一距离ds。亦即，实质上垂直于设置透光板200的表面的平面，光源300较佳可相隔至少一距离ds。特别是，实质上垂直于设置透光板200的表面的平面，光源300的出光面310的至少一部分与设置透光板200的表面的平面可相隔至少一距离ds。此距离ds可进一步配合透光板200的开口面积、光源300的光源发散角度等因素进行调整配合，以增进测量的准确性及/或灵敏度。类似地，设置于下壁体120上的第一光传感器400与设置透光板200的平面可相隔至少一距离d1。亦即，实质上垂直于设置透光板200的表面的平面，第一光传感器400较佳可相隔至少一距离d1。特别是，实质上垂直于设置透光板200的表面的平面，第一光传感器400的光接收面410的至少一部分与设置透光板200的表面的平面可相隔至少一距离d1。此距离d1可进一步调整，以不遮蔽来自透光板200的穿透或反射散射光且足够接近透光板200而可接收到来自透光板200的穿透或反射散射光。藉此，光源300所发出的光可入射至透光板200上，且自透光板200上所反射散射或穿透的光可入射至第一光传感器400。

在此，光源300可为如图1及图2所示的具有指向透光板200的指向型光源、或可为朝向广方向发光的球型光源、或其它合适的光源。此外，光源300可为各种类型的光源，例如可为荧光灯、发光二极管(LED)、雷射、或其它合适的类型。相对应地，第一光传感器400可为任何可接收并测量上述特定光源300所发出的光的大小(亦即，强度)的光传感器。

根据本发明的一实施例，在光源300发射一感测光510时，第一光传感器400可接收并测量感测光510射至该透光板200所散射的一感测散射光560，且环境空间1000中的粉尘1050的落尘量或是设置于环境空间1000中的一对象15上的粉尘1050’的落尘量与所述感测散射光560的大小呈正相关。

承上所述，下文中将参照图3A及图3B详细说明粉尘检测装置10藉由感测散射光560测量及评估落尘程度的方法。

参照图3A，当环境空间1000中的粉尘1050尚未落于透光板200上时，粉尘检测装置10的光源300朝向透光板200所出射的感测光510可大幅度地穿透透光板200且以出射光530的形式直接出射或散射至环境空间1000中。在此时，只有少数或甚至没有感测光510经由透光板200所散射而以感测散射光560的形式入射至第一光传感器400。因此，当落尘量较低或约为零时，第一光传感器400可接收并测量到感测散射光560的强度较小或约接近于零。

相对之下，参照图3B，当环境空间1000中的粉尘1050落于透光板200而堆积于透光板200上时，粉尘检测装置10的光源300朝向透光板200所出射的感测光510会因为堆积的粉尘1050而降低穿透出射至环境空间1000中的出射光530的强度，且会增加感测光510受到透光板200上堆积的粉尘1050阻挡而散射的感测散射光560的强度。在此时，增加强度的感测散射光560可入射至第一光传感器400。因此，当透光板200上具有一定落尘量时，第一光传感器400可接收并测量到感测散射光560的强度增加，且堆积的粉尘1050的数量或程度与感测散射光560的大小呈正相关。换言之，堆积粉尘1050的程度越高，感测散射光560的大小(亦即强度)就会越高。

承上述，可藉由粉尘检测装置10的第一光传感器400所测得的感测散射光560的大小来推估堆栈于粉尘检测装置10的透光板200上的粉尘1050的堆积程度。藉此，请同时参考图1，可对应推估位于环境空间1000中的一特定对象15上的粉尘1050’的落尘情况(例如落尘量或落尘堆积程度)，或依据时间周期来对应推估此环境空间1000中的粉尘1050的落尘情况(例如落尘量或落尘频率或落尘时机)。

根据本发明的一实施例，光源300所发出的感测光510的光谱范围可依据环境空间1000中的粉尘1050的种类而定。举例而言，基于感测光510的光谱波长以及粉尘的颗粒大小，可能会有感测光510直接穿透粉尘1050而不易被散射。因此，为了增进测量的准确性及/或灵敏度，可依据环境空间1000中的粉尘1050的种类来决定感测光510的光谱范围，使得感测光510可被预设要进行量测的粉尘1050所散射。举例而言，粉尘来源可例如为油污、海盐、火山灰、黑砂、面粉、木屑粉、土壤等，且根据本发明的一实施例可依据环境空间1000中的最大粉尘来源、最有可能粉尘来源或预期侦测粉尘来源的种类来决定或调整要运用的感测光510的光谱范围，进而改善测量落尘程度的准确性及/或灵敏度。

根据本发明的一较佳实施例，若光源300为发光二极管时，光源300所发出的感测光510的光谱范围例如可介于约300nm至约1100nm之间。当光源300所发出的光的光谱范围落于此范围时，许多市售光电量测仪可作为第一光传感器400。此外，若所需测量落尘程度的对象15为太阳能电池板时，此感测光510的光谱范围亦对应于太阳能电池板主要可利用的太阳能的光谱范围。举例而言，感测散射光560的大小可更贴切地反映出可能会降低太阳能电池板的发电功率的粉尘1050及1050’的落尘程度。亦即，可更贴切地反映出那些会阻碍太阳能电池板主要可利用的光(大致为紫外光至近红外光)入射的特定大小或种类的粉尘1050及1050’的落尘程度。相对的，那些不易造成感测光510散射为感测散射光560的粉尘可能对于太阳能电池板的接收太阳光效率及发电效率不会有太大影响。然而，上述光谱范围仅为示例，且本发明不限于此。

接着，将参照图4A至图4D来说明根据本发明的各变化实施例的粉尘检测装置。其中，与参照图1至图3B相同或类似的细节可能会省略或仅简单地说明，且在此将主要说明其与图1至图3B所示的粉尘检测装置10不同的差异。

参照图4A，根据本发明的一变化实施例，粉尘检测装置10-1的光源300及第一光传感器400皆设置悬挂于上壁体110而非下壁体120上，且同样位于透光板200的相对两边且皆与透光板200相隔至少一距离而使得光源300所发射出的感测光510可入射至透光板200上。因此，感测光510可穿过透光板200出射为出射光530或受到透光板200本身或落尘堆积所散射而为感测散射光560入射至第一光传感器400上。

接着，参照图4B，根据本发明的另一变化实施例，粉尘检测装置10-2的光源300及第一光传感器400可非设置于同一壁体上且设置于相对面向的不同壁体上。例如，光源300可设置于上壁体110，且第一光传感器400可设置于下壁体120上。此时，光源300及第一光传感器400仍可位于透光板200的相对两边且皆与透光板200相隔至少一距离而使得光源300所发射出的感测光510可入射至透光板200上。因此，感测光510可穿过透光板200出射为出射光530或受到透光板200本身或落尘堆积所散射而为感测散射光560入射至第一光传感器400上。

再来，参照图4C，根据本发明的再一变化实施例，粉尘检测装置10-3的光源300及第一光传感器400可非设置于同一壁体上且设置于相邻的不同壁体上。例如，光源300可设置于上壁体110，且第一光传感器400可设置于侧壁体140上。此时，光源300及第一光传感器400仍可位于透光板200的相对两边且皆与透光板200相隔至少一距离而使得光源300所发射出的感测光510可入射至透光板200上。因此，感测光510可穿过透光板200出射为出射光530或受到透光板200本身或落尘堆积所反射而为感测反射光520入射至第一光传感器400上。在此，举例而言，感测反射光520可为相对于透光板200反射至特定方向，而可被非设置于透光板200正下方的第一光传感器400所接收的光。

另外，参照图4D，根据本发明的又一变化实施例，粉尘检测装置10-4的光源300及第一光传感器400可个别设置于相对面向的侧壁体130及140上。此时，光源300及第一光传感器400仍可位于透光板200的相对两边且皆与透光板200相隔至少一距离而使得光源300所发射出的感测光510可入射至透光板200上。因此，感测光510可穿过透光板200出射为出射光530或受到透光板200本身或落尘堆积所反射而为感测反射光520入射至第一光传感器400上。

参照图4A至图4D所示，可藉由各种不同配置来实施类似于上述参照图1至图3B所述的发射感测光510及测量感测散射光560或感测反射光520的作动，且从而可检测并评估环境空间1000中的落尘程度。所属技术领域中普通技术人员在参照本发明的原则下应可进行类似的各种配置变化来进行所述检测评估作动，且本发明不限于在此所示出的具体实施例。

下文中，将进一步参照图5及图6来说明根据本发明的另一实施例的粉尘检测装置及其对应的检测评估落尘程度的作动。

根据本发明的一实施例，可进一步设置一第二光传感器600与第一光传感器400设置于围蔽空间25内的不同处，以测量自光源300直接出射的感测光的大小。例如，第二光传感器600可与透光板200设置于该些壁体110至160中的第一壁体上，且该第一光传感器400与光源300可设置于该些壁体110至160中相异于第一壁体的第二壁体上。举例而言，参照图5，类似于图1及图2所示的实施例，粉尘检测装置20可包含光源300及第一光传感器400设置于下壁体120上，且可进一步包含第二光传感器600设置于上壁体110上。

承上，光源300与第一光传感器400可分别相对于透光板200设置于两边，且第二光传感器600可与第一光传感器400设置于不同位置，使得来自光源300所出射而散射自透光板200的感测散射光560可入射至第一光传感器400而不会入射至第二光传感器600。举例而言，第二光传感器600可例如包含基体620以及至少一光接收面610，且光接收面610朝向光源300而不朝向透光板200。亦即，参照图6，第二光传感器600位于光源300的感测光510’的可能路径上，但不位在光源300的感测散射光560的可能路径上。依此配置，第二光传感器600可以接收到光源300所直接发射的感测光510’以测量感测光510’，但不会接收到感测散射光560。

另外，根据本发明的一较佳实施例，为了精准地量测感测光510’的大小而不易被穿过透光板200所入射至围蔽空间25中的可能入射光所影响，第二光传感器600可设置于一位置，且该位置投影在透光板200所设置的平面上时(例如，图5及图6为上壁体110所在平面)可与透光板200相隔至少一距离d2。特别是，第二光传感器600的光接收面610投影在透光板200所设置的平面上时可与透光板200相隔至少一距离d2。亦即，第二光传感器600(特别是光接收面610)于透光板200所在平面或于透光板200所在平面的垂直投影范围与透光板200可不重叠，使得透过透光板200散射或入射的光难以入射至第二光传感器600。因此，由第二光传感器600所接收并测量的感测光510’的大小将更为准确。

为了同时出射感测光510及510’至透光板200及第二光传感器600，根据本发明一些实施例，光源300较佳可为一球型光源，且具有曲面或球型的出光面310。承上，第一光传感器400可具有至少一光接收面410接收间接散射的感测散射光560，且第二光传感器600可具有至少一光接收面610朝向并面对出光面310以接收并测量直接出射的感测光510’。另外，在光源300为球型光源下，如图5所示，为了减少第一光传感器400接收直接出射的感测光510，第一光传感器400较佳可与光源300位于同一壁体上，且为了减少接收间接散射的感测散射光560，第二光传感器600可与透光板200位于同一壁体上。因此，第一光传感器400与第二光传感器600可分别位于不同的壁体上。然而，上述仅为示例，且本发明不限于此。

承上，参照图6，当如图5所示配置的粉尘检测装置20的光源300发射一感测光510时，该感测光510可类似于上文所述入射至透光板200且经透光板200散射，接着反射的感测散射光560可入射于第一光传感器400而被接收并测量。同时，由同光源300朝向不同方向所发射的感测光510’亦可直接入射至第二光传感器600，且为第二光传感器600所接收并测量。在此，由于感测光510及感测光510’由同一光源300所发射，因此实质上可视同感测光510与感测光510’为同样的出射光、具有相同强度的出射光、或其强度之间为呈正比或呈正关系的出射光。

根据本发明的一些实施例，可藉由上述配置的第二光传感器600来校准光源300本身发光的变化所带来的影响。举例而言，若光源300发光时不稳定且因此强度有所波动，或者是光源300由于衰减或劣化等因素而导致发光强度降低时，可藉由第二光传感器600所测量的感测光510’的大小来校准基于感测散射光560所推估的落尘程度。亦即，环境空间1000中的落尘情况或位于该环境空间1000中的对象上的落尘情况可视为与感测散射光560相对于感测光510’的比例呈正相关。

下文中，将显示其他包含第二光传感器600的粉尘检测装置的各变化实施例。

参照图7A，根据本发明的一变化实施例，粉尘检测装置20-1与上述粉尘检测装置20的差异在于，第二光传感器600可与透光板200位于不同平面上。详细而言，虽然第二光传感器600可同样与透光板200设置于上壁体110上，但第二光传感器600可以悬挂方式悬挂于上壁体110上，以使第二光传感器600的光接收面610更接近光源300。因此，可更直接地测量光源300所发射的感测光510’的强度，而减少感测光510’于传递过程中可能导致的偏差或衰减。在此配置下，由于第二光传感器600与光源300于设置透光板200的上壁体110所在平面的垂直投影范围并未位于透光板200的相对两边，因此由透光板200所散射的感测散射光560并不会入射至第二光传感器600。

接着，参照图7B，根据本发明的又一变化实施例，粉尘检测装置20-2与上述粉尘检测装置20的差异在于，第二光传感器600与第一光传感器400可位于该些壁体110至160的同一壁体120上，且其中粉尘检测装置20-2可进一步包含一遮蔽件700。举例而言，粉尘检测装置20-2的光源300可悬挂于上壁体110上，且可发出感测光510’入射至设置于下壁体120上的第二光传感器600上，且光源300与同样设置于下壁体120上的第一光传感器400之间可具有一遮蔽件700。因此，第一光传感器400可不会接收到直接出射的感测光510”，且由于与光源300于设置透光板200的上壁体110所在平面的垂直投影范围分别位于透光板200的相对两边而可接收到经过透光板200散射的感测散射光560。亦即，可使遮蔽件700遮蔽直接出射的感测光510”入射至第一光传感器400的路径，且不遮蔽感测散射光560入射至第一光传感器400的路径。

再者，参照图7C，根据本发明的再一变化实施例，粉尘检测装置20-3与上述粉尘检测装置20的差异同样在于多了遮蔽件700。具体而言，粉尘检测装置20-3的透光板200、光源300、第一光传感器400及第二光传感器600可皆分别位于不同壁体上。举例而言，透光板200可位于上壁体110上，光源300可位于侧壁体130上，第一光传感器400可位于侧壁体140上，且第二光传感器600可位于下壁体120上。承上，在光源300与第一光传感器400之间可进一步设置一遮蔽件700，以遮蔽直接出射的感测光510”可能入射至第一光传感器400的路径。在此配置下，光源300所发出的感测光510’可直接入射至第二光传感器600，光源300所发出的感测光510经过透光板200所反射而间接出射的感测反射光520可入射至第一光传感器400，且第一光传感器400及第二光传感器600皆不会接收到预定以外的光。

接下来，将进一步参照图8A及图8B说明根据本发明的又一实施例的粉尘检测装置30。在此，粉尘检测装置30可具有类似于图1及图2所示的配置，且可选择性地如图5般设置第二光传感器600来校准。然而，本实施例与上文所述的实施例的不同在于，第一光传感器400除了接收并测量感测散射光560以外，亦可用于测量环境空间1000中的环境入射光540。

详言之，参照图8A，当粉尘检测装置30所在的环境空间1000于一第一照度范围L1时，光源300可设置以不发射感测光510，且第一光传感器400可接收并侦测环境空间1000经由透光板200入射至围蔽空间25的环境入射光540，以获得环境空间1000的一照度数据。亦即，当环境空间1000中的自然光或环境光入射至透光板200时，可能会被透光板200反射回环境中为环境反射光550，且亦可能穿透透光板200为环境入射光540而被第一光传感器400所接收并测量。因此，在光源300不发光时，粉尘检测装置30可用于监测粉尘检测装置30所在环境空间1000中的照度。

接着，参照图8B，在环境空间1000于第二照度范围L2时，可能不具有或具有较少的环境入射光540。此时，光源300可设置以依据默认时间或默认频率发射感测光510，且使第一光传感器400接收并测量感测散射光560，从而测量评估落尘程度。

根据本发明的一较佳实施例，所述第一照度范围L1的照度可大于第二照度范围L2的照度。举例来说，第一照度范围L1可反映白天具有日照的情况，第二照度范围L2可反映夜晚不具日照的情况，且光源300例如可依据深夜时间(例如：AM 01:00、AM 02:00、AM 03:00等预设时间)或夜晚每两小时等默认频率发射感测光510。换言之，当粉尘检测装置30于第一照度范围L1(例如：白天)时，其可作为日照计量测系统，而当粉尘检测装置30于第二照度范围L2(例如：夜晚)时，其可为粉尘检测系统。另外，光源300发射感测光510可为了完全掌握落尘状态而持续性地发射，或可为了节省能量或减少设备耗损而间歇地短暂发射(例如仅发射一两秒)。然而，上述皆仅为示例，且本发明不限于此。

此外，当兼于第一照度范围L1(例如：白天)作为日照计量测系统时，根据本发明的一些实施例的粉尘检测装置可为双面型日照计。举例而言，根据图9A及图9B所示的实施例的粉尘检测装置35与上述参照图8A及图8B所述的粉尘检测装置30相较，可进一步于下壁体120上开通一开口105’，且对应于开口105’设置一透光板200’。另外，第一光传感器400例如可进一步具有朝向透光板200’的光接收面430。藉此，参照图9A，在第一照度范围L1(例如：白天)作为日照计量测系统时，粉尘检测装置35可接收双向入射的环境入射光540A及540B而作为双面型日照计；而于第二照度范围L2(例如：夜晚)时，参照图9B，粉尘检测装置35则类似于图8B为接收并测量感测散射光560，从而测量评估落尘程度的粉尘检测系统。承上，所属技术领域中普通技术人员应了解，此类双面型结构在不冲突下应可套用组合于上文中所述的各实施例，且在此将不再赘述。

上述参照图1至图9B所述的各实施例的粉尘检测装置可运用以测量及评估环境空间或任何对象例如太阳能电池板上的可能落尘情况。举例而言，根据本发明的又一实施例，参照图10，一种具有落尘程度评估机制的太阳能电池系统2000可包含太阳能电池模块500以及根据本发明的任一实施例的粉尘检测装置40。举例而言，太阳能电池模块500可至少包含接收太阳能以发电的至少一太阳能电池板50。其中，太阳能电池板50可例如具有入光面45以接收太阳能，并从而转换太阳能为电能。然后，所述粉尘检测装置40可与太阳能电池模块500设置于同一环境空间中。或者是，所述粉尘检测装置40可整合或配置于太阳能电池模块500上。举例而言，粉尘检测装置40的壳体100的壁体其中至少一者可为太阳能电池模块500的至少一部份。例如，粉尘检测装置40的壳体100的壁体其中至少一者可为太阳能电池模块500的框架55的至少一部份。因此，藉由上述各实施例说明的过程作动，粉尘检测装置40可用于检测可能落于太阳能电池板50的入光面45上的粉尘，并从而掌握入光面45的落尘量及发电效率，并相应地评估或决定是否须采取清洗入光面45的清洗作动。

当粉尘检测装置40用于量测同一环境空间中的对象上的落尘量，且此物件为太阳能电池板50时，参照图11，根据本发明的一实施例，粉尘检测装置40的第一光传感器400’可为具有多个光接收面410的多面体。举例而言，与太阳能电池模块2000搭配的粉尘检测装置40的第一光传感器400’可具有多个光接收面410以接收来自不同角度入射的光。因此，当类似于图8A或图9A所示的实施例在环境空间于第一照度范围L1时(例如白天)，第一光传感器400’可藉由侦测不同角度所接收的环境入射光540的光量来量测可能具有较高光量的日照角度。藉此，太阳能电池模块2000可相对应地调整太阳能电池板50的入光面45的朝向角度，以更大量地接收太阳光来转换太阳能为电能。亦即，太阳能电池板50的入光面45的方向可相应不同角度入射至多个光接收面410的光量来调整，从而可获得更佳的发电效率。

在粉尘检测装置40包含具有多个光接收面410的第一光传感器400’时，在于第二照度范围L2中侦测感测散射光560时，可以所有光接收面410所接收到的感测散射光560的总量作为标准来测量及评估落尘量。换言之，当粉尘检测装置40于第一照度范围L1(例如：白天)时，其可作为日照计量测系统，而当粉尘检测装置40于第二照度范围L2(例如：夜晚)时，其可为粉尘检测系统。然而，此仅为举例，且本发明不限于此。

根据例如将粉尘检测装置40运用于太阳能电池模块2000上的情况，下文中将继续连同图10参照图12来说明一种评估太阳能电池板的清洗时机的方法。

参照图12，根据本发明的一实施例，一种评估太阳能电池板的清洗时机的方法80包含：设置本发明任一实施例所述的粉尘检测装置于太阳能电池板所在的环境空间中，且使粉尘检测装置中的透光板不被遮蔽(设置步骤S10)；设定以使粉尘检测装置的光源在环境空间为第一照度范围时不发射感测光，且在环境空间为第二照度范围时依据默认时间或默认频率发射感测光(设定步骤S20)，其中，第一照度范围的照度大于第二照度范围的照度；依据上述设定步骤S20在环境空间为第二照度范围而光源发射感测光时，藉由第一光传感器检测感测光射至透光板所散射或反射的感测散射光或感测反射光的大小(测量步骤S30)；依据感测散射光或感测反射光的大小评估太阳能电池板的落尘量及发电功率(落尘评估步骤S40)；以及基于太阳能电池板的落尘量及发电功率，评估对太阳能电池板执行清洗作动的时机(作动评估步骤S50)。

承上所述，可基于落尘量对于太阳能电池板的发电功率的影响，以及其他因素(例如，清洗可能的成本或时间、或太阳能电池板的耐受性等)来更佳地评估并确定太阳能电池板是否需进行清洗等作动。然而，在此所说明的运用粉尘检测装置的太阳能电池模块2000及评估太阳能电池板的清洗时机的方法80皆仅为示例性说明，且根据本发明的不同实施例，粉尘检测装置可运用搭配于各种需要监控落尘量的环境空间或设备。所属技术领域中普通技术人员可基于本说明书揭露内容，依据落尘量来评估任何可能措施作动的需求或时机，且本发明不限于此所具体示出的实施例。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种粉尘检测装置，用于评估落尘程度，其特征在于，设置于一环境空间，包含：

一壳体，具有多个壁体及一开口，其中该些壁体共同定义围出一围蔽空间，且该开口连通该围蔽空间与该环境空间；

一透光板，对应于该开口而设置于该壳体上；

一光源，设置于该围蔽空间内；以及

一第一光传感器，设置于该围蔽空间内，其中：

该光源及该第一光传感器位于该透光板的相对两边，且与设置该透光板的平面相隔至少一距离；且

在该光源发射一感测光时，该第一光传感器配置以接收并测量该感测光射至该透光板所散射或反射的一感测散射光或一感测反射光，且设置于该环境空间中的一对象上的落尘量与该感测散射光或该感测反射光的大小呈正相关。

2.如权利要求1所述的粉尘检测装置，其特征在于，该对象为一太阳能电池板，且该太阳能电池板的发电功率与该落尘量呈负相关。

3.如权利要求2所述的粉尘检测装置，其特征在于，对该太阳能电池板的一清洗作动的需要程度基于由该粉尘检测装置测得的该落尘量评估。

4.如权利要求1所述的粉尘检测装置，其特征在于，进一步包含一第二光传感器与该第一光传感器设置于该围蔽空间内的不同处，且该第二光传感器具有至少一光接收面朝向该光源，其中：

该第二光传感器配置以接收并测量该感测光，且该对象上的该落尘量与该感测散射光或该感测反射光相对于该感测光的比例呈正相关。

5.如权利要求4所述的粉尘检测装置，其特征在于，该第二光传感器投影在该透光板所设置的平面上时与该透光板相隔。

6.如权利要求4所述的粉尘检测装置，其特征在于，该第二光传感器与该第一光传感器位于该些壁体的同一壁体上，且该粉尘检测装置进一步包含一遮蔽件设置以遮蔽该感测光入射至该第一光传感器。

7.如权利要求4所述的粉尘检测装置，其特征在于，该第二光传感器与该透光板设置于该些壁体中的一第一壁体上，且该第一光传感器与该光源设置于该些壁体中相异于该第一壁体的一第二壁体上。

8.如权利要求1所述的粉尘检测装置，其特征在于，该光源为一发光二极管。

9.如权利要求8所述的粉尘检测装置，其特征在于，该发光二极管所发出的该感测光的光谱范围依据该环境空间中的粉尘种类而定。

10.如权利要求1所述的粉尘检测装置，其特征在于，

在该环境空间于一第一照度范围时，该光源设置不发射该感测光，且该第一光传感器接收并侦测该环境空间经由该透光板入射至该围蔽空间的一环境入射光，以获得该环境空间的一照度数据；

在该环境空间于一第二照度范围时，该光源设置以依据一默认时间或一默认频率发射该感测光，且

该第一照度范围的照度大于该第二照度范围的照度。

11.如权利要求10所述的粉尘检测装置，其特征在于，该对象为一太阳能电池板，该第一光传感器为具有多个光接收面的一多面体，且该多个光接收面接收来自不同角度入射的光，且，

在该环境空间于该第一照度范围时，该太阳能电池板的一入光面的方向相应不同角度入射至该多个光接收面的光量来调整。

12.一种评估太阳能电池板的清洗时机的方法，其特征在于，包含：

设置如权利要求1所述的粉尘检测装置于该太阳能电池板所在的该环境空间中，且使该透光板不被遮蔽；

设定以使该光源在该环境空间为一第一照度范围时不发射该感测光，且在该环境空间为一第二照度范围时依据一默认时间或一默认频率发射该感测光，其中该第一照度范围的照度大于该第二照度范围的照度；

藉由该第一光传感器检测该感测光射至该透光板所散射或反射的该感测散射光或该感测反射光的大小；

依据该感测散射光或该感测反射光的大小评估该太阳能电池板的该落尘量及发电功率；

基于该太阳能电池板的该落尘量及该发电功率，评估对该太阳能电池板执行一清洗作动的时机。

13.一种具有落尘程度评估机制的太阳能电池系统，其特征在于，包含：

一太阳能电池模块，包含接收太阳能以发电的至少一太阳能电池板；以及如权利要求1至11中的任一项所述的粉尘检测装置。

14.如权利要求13所述的太阳能电池系统，其特征在于，该粉尘检测装置的该些壁体其中至少一者为该太阳能电池模块的至少一部份。

15.如权利要求14所述的太阳能电池系统，其特征在于，该粉尘检测装置的该些壁体其中至少一者为该太阳能电池模块的一框架的至少一部份。