太陽能電池板清掃裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)清潔技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能電池板清掃裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]面對(duì)全球氣候變化帶來的挑戰(zhàn)和能源安全性的問題，人類需要尋求可再生能源，而太陽能就是一種清潔的、可再生的能源。隨著太陽能發(fā)電成本的降低，光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了一個(gè)全球發(fā)展的新紀(jì)元。而太陽能電池板是太陽能電站產(chǎn)生電能的根源，光伏組件轉(zhuǎn)化太陽能的效率直接決定著太陽能電站的發(fā)電量。我國(guó)的地面光伏電站主要集中在西北地區(qū)，這些地區(qū)太陽能資源十分豐富，全年日照達(dá)3200小時(shí)以上，但是西北地區(qū)的自然環(huán)境比較惡劣，尤其是春秋季節(jié)沙塵暴天氣會(huì)給光伏組件表面帶來大量的污塵，嚴(yán)重影響了光伏組件的發(fā)電量，一般情況下，對(duì)于3個(gè)月沒有清理的太陽能電池組件來說，會(huì)有5%的輸出功率損失，而在位于惡劣環(huán)境下的太陽能電池組件在20天沒有清理的情況下，損失大約會(huì)達(dá)到12%。
[0003]目前，針對(duì)光伏電站的除塵，分別采取人工、高壓水槍、噴淋系統(tǒng)等清洗方案。人工清洗清洗效率低，人員素質(zhì)差異導(dǎo)致清潔過程不易控制、清潔效果一致性差，對(duì)組件玻璃有磨損，影響透光率和壽命；高壓水槍清洗用水量大，IMff每次清洗的用水量約10噸，不適合缺水地區(qū)，有的水槍壓力較大，會(huì)造成組件裂紋，不適合車輛行駛的山地電站無法應(yīng)用；噴淋系統(tǒng)清洗效果不好，用水量較大，IMff每次清洗的用水量約6-7噸。
[0004]現(xiàn)有公開的自動(dòng)清潔太陽能電池板的裝置，往往需要對(duì)太陽能電池板組進(jìn)行改造，外加支架，對(duì)太陽能電池板組安裝要求較高，需緊密安裝在同一水平面內(nèi)，且太陽能電池板間隙較大或傾斜時(shí)無法進(jìn)行清掃；無法清掃安裝在不同區(qū)域的太陽能電池板組；更加無法自行清潔，會(huì)導(dǎo)致清掃刷過臟而影響清潔裝置的清掃效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種新型太陽能電池板清掃裝置，無需針對(duì)太陽能電池板及支架進(jìn)行任何改造，直接放置在太陽能電池板表面即可進(jìn)行有效的清掃；在太陽能電池板之間隙較大或者太陽能電池板傾斜時(shí)同樣也能夠進(jìn)行有效的清掃。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—方面，本發(fā)明提供一種太陽能電池板清掃裝置，包括:設(shè)置于太陽能電池板上的移動(dòng)導(dǎo)軌，控制系統(tǒng)，以及設(shè)置于所述移動(dòng)導(dǎo)軌上的行走機(jī)構(gòu)、清掃機(jī)構(gòu)、供電裝置和收攬結(jié)構(gòu)；所述行走機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述太陽能電池板與所述移動(dòng)導(dǎo)軌之間，所述行走機(jī)構(gòu)托舉所述移動(dòng)導(dǎo)軌；所述移動(dòng)導(dǎo)軌包括兩個(gè)橫梁和兩個(gè)立梁，所述兩個(gè)橫梁與所述兩個(gè)立梁組成矩形框架，所述兩個(gè)橫梁均設(shè)置于所述太陽能電池板的發(fā)光區(qū)域之外。
[0008]優(yōu)選的，所述行走機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于所述立梁上的行走電機(jī)、行走輪以及支撐輪；所述行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述行走機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
[0009]優(yōu)選的，所述行走輪至少有四個(gè)，分別設(shè)置于所述兩個(gè)立梁上。
[0010]優(yōu)選的，所述供電裝置設(shè)置于所述太陽能電池板的發(fā)光區(qū)域之外；所述供電裝置為蓄電池或太陽能電池。
[0011]優(yōu)選的，所述兩個(gè)立梁，所述兩個(gè)橫梁之間設(shè)置有自清潔機(jī)構(gòu)，所述自清潔機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述太陽能電池板的發(fā)光區(qū)域之外。
[0012]優(yōu)選的，所述清掃機(jī)構(gòu)包括清掃電機(jī)、清掃刷和清掃轉(zhuǎn)動(dòng)軸；所述清掃刷套設(shè)于所述清掃轉(zhuǎn)動(dòng)軸上；所述清掃電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述清掃轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)所述清掃結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
[0013]優(yōu)選的，所述收攬機(jī)構(gòu)包括收攬電機(jī)、收攬轉(zhuǎn)動(dòng)軸、滾筒和電纜，所述電纜與所述清掃機(jī)構(gòu)連接。
[0014]優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)包括智能控制器、控制終端以及監(jiān)控模塊；所述智能控制器控制所述行走電機(jī)、清掃電機(jī)和收攬電機(jī)運(yùn)行；所述智能控制器通過所述控制終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；所述監(jiān)控模塊設(shè)置于所述清掃機(jī)構(gòu)上。
[0015]另一方面，本發(fā)明提供一種太陽能電池板清掃系統(tǒng)，包括上述的清掃裝置，所述清掃系統(tǒng)還包括與清掃裝置連接的轉(zhuǎn)運(yùn)裝置，所述轉(zhuǎn)運(yùn)裝置用于控制所述清掃裝置在不同的太陽能電池板區(qū)域之間運(yùn)動(dòng)。
[0016]優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)運(yùn)裝置為轉(zhuǎn)運(yùn)車，所述轉(zhuǎn)運(yùn)車包括車體、支撐模塊、控制模塊以及充電裝置；所述充電裝置可對(duì)所述供電裝置進(jìn)行充電。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:提供一種新型太陽能電池板清掃裝置，無需針對(duì)太陽能電池板進(jìn)行任何改造，直接放置在太陽能電池板表面即可進(jìn)行有效的清掃；在太陽能電池板之間隙較大或者太陽能電池板傾斜時(shí)同樣也能夠進(jìn)行有效的清掃。本發(fā)明提供的清掃裝置可采用無水清掃的方式，特別適合西北等缺水、干旱的地區(qū)，清掃刷配合鼓風(fēng)機(jī)的清掃裝置能夠清掃掉太陽能電池板上的大部分污塵。
[0018]另外，本發(fā)明提供的太陽能電池板清掃系統(tǒng)，采用轉(zhuǎn)運(yùn)的方式，實(shí)現(xiàn)不同太陽能電池板組區(qū)域的清掃裝置轉(zhuǎn)運(yùn)工作，清掃過程實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化。
【附圖說明】
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的清掃裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的清掃裝置的主視圖。
[0021]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)運(yùn)車的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的轉(zhuǎn)運(yùn)車轉(zhuǎn)運(yùn)方式示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記:
[0024]行走機(jī)構(gòu)10:固定支撐側(cè)輪101、防傾覆支撐輪102、浮動(dòng)支撐側(cè)輪103、行走輪104A、行走輪104B、行走輪104C、行走輪104D、行走電機(jī)105、移動(dòng)導(dǎo)軌106、邊緣傳感器107、上限位傳感器108、下限位傳感器109、橫梁110、立梁111、差速傳感器112 ;
[0025]清掃機(jī)構(gòu)20:清掃電機(jī)201、傳動(dòng)帶202、清掃轉(zhuǎn)動(dòng)軸203、清掃刷204、自清潔機(jī)構(gòu)205 ；
[0026]收攬機(jī)構(gòu)30:收攬電機(jī)301、收攬轉(zhuǎn)動(dòng)軸302、滾筒303、卷攬304 ；
[0027]供電裝置40 ;智能控制器50 ;
[0028]轉(zhuǎn)運(yùn)車60:車體601、充電模塊602、支撐架603、控制模塊604 ；
[0029]太陽能電池板70:第一太陽能電池板組區(qū)域701、第二太陽能電池板組區(qū)域702 ;
[0030]轉(zhuǎn)運(yùn)車軌道80。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0032]首先參考圖1和圖2所示，一種實(shí)施方式的太陽能電池板清掃裝置，包括:設(shè)置于太陽能電池板70上的移動(dòng)導(dǎo)軌106，控制系統(tǒng)，以及設(shè)置于移動(dòng)導(dǎo)軌106上的行走機(jī)構(gòu)10、清掃機(jī)構(gòu)20、收攬結(jié)構(gòu)30和供電機(jī)構(gòu)40。其中，行走機(jī)構(gòu)10、清掃機(jī)構(gòu)20和收攬機(jī)構(gòu)30分別由行走電機(jī)105、清掃電機(jī)201和收攬電機(jī)301驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)導(dǎo)軌106跨接在太陽能電池板70上。
[0033]其中，移動(dòng)導(dǎo)軌106包括兩個(gè)橫梁110和兩個(gè)立梁111，兩橫梁110和兩立梁111組成矩形框架，矩形框架與與太陽能電池板上表面平行，兩個(gè)立梁111上分別設(shè)有上限位傳感器108和下限位傳感器109。還包括限制清掃機(jī)構(gòu)30上、下清掃運(yùn)動(dòng)的行程的邊緣傳感器107，當(dāng)移動(dòng)導(dǎo)軌106移動(dòng)至太陽能電池板70左、右邊緣時(shí)發(fā)出信號(hào)控制移動(dòng)導(dǎo)軌106停止。
[0034]行走機(jī)構(gòu)10設(shè)置于太陽能電池板70與移動(dòng)導(dǎo)軌106之間，托舉移動(dòng)導(dǎo)軌106 ;行走機(jī)構(gòu)10具體包括設(shè)置于立梁111上的行走電機(jī)105和行走輪，行走電機(jī)105可以采用步進(jìn)電機(jī)或者伺服電機(jī)等，行走電機(jī)105有兩個(gè)，行走輪有四個(gè)，具體可如圖2中所示，包括行走輪104A、104B、104C和104D，分別分布在兩個(gè)立梁111上。圖1中由于角度問題，104A與104C重合，104B與104D重合，因此只看到兩個(gè)行走輪。行走輪承擔(dān)整個(gè)清掃機(jī)構(gòu)20的大部分重量。在其他的實(shí)施方式中，行走輪還可以設(shè)置為六個(gè)、八個(gè)或十個(gè)等等，更好的增加清掃裝置結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，改善太陽能電池板的受力。
[0035]具體的，如圖2所示，四個(gè)行走輪中，104B與104D這兩個(gè)為主動(dòng)行走輪，安裝在右側(cè)立梁111的上下兩端，由行走電機(jī)105帶動(dòng)，而104A與104C這兩個(gè)則為從動(dòng)行走輪，安裝在左側(cè)立梁111的上下兩端，行走輪壓在太陽能電池板70的上表面，行走電機(jī)105由智能控制器50控制，在跨越太陽能電池板70時(shí)，智能控制器50會(huì)調(diào)節(jié)行走電機(jī)105的轉(zhuǎn)速，從而改變移動(dòng)導(dǎo)軌106的運(yùn)動(dòng)速度，實(shí)現(xiàn)在太陽能電池板間的跨越，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在太陽能電池板之間隙較大或者太陽能電池板傾斜的有效清掃。
[0036]行走機(jī)構(gòu)10還包括支撐輪，具體包括安裝在橫梁110上端的固定支撐側(cè)輪101、防傾覆支撐輪102，固定支撐側(cè)輪101能夠分擔(dān)整個(gè)清掃裝置的重力在平行太陽能電池板70方向上的分力，使得整個(gè)清掃裝置不會(huì)從太陽能電池板70上滑落。另外還包括安裝在立梁111下端的浮動(dòng)支撐側(cè)輪103、防傾覆支撐輪102，其中，浮動(dòng)支撐側(cè)輪103主要用于防止清掃裝置在大風(fēng)環(huán)境下發(fā)生傾覆，而防傾覆支撐輪102則主要用于防止清掃裝置在行走過程中發(fā)生傾斜。
[0037]優(yōu)選的實(shí)施方式中，行走機(jī)構(gòu)10還具有差速調(diào)節(jié)功能，通過裝在行走輪上的差速傳感器112，判斷移動(dòng)導(dǎo)軌106在太陽能電池板70上是否發(fā)生左、右傾斜，若移動(dòng)導(dǎo)軌106發(fā)生左、右傾斜，則智能控制器50會(huì)控制兩個(gè)行走電機(jī)105采用不同的轉(zhuǎn)速行走，以修正移動(dòng)導(dǎo)軌106的傾斜。
[0038]清掃機(jī)構(gòu)20固定在安裝有導(dǎo)輪的底板上，移動(dòng)導(dǎo)軌106的兩個(gè)立梁111內(nèi)部中空，導(dǎo)輪在立梁111內(nèi)部滑動(dòng)，底板通過導(dǎo)輪與移動(dòng)導(dǎo)軌106連接，并實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)導(dǎo)軌106上的滑動(dòng)。清掃機(jī)構(gòu)20包括清掃電機(jī)201、清掃轉(zhuǎn)動(dòng)軸202，連接在清掃轉(zhuǎn)動(dòng)軸202上的清掃刷203，清掃轉(zhuǎn)動(dòng)軸202通過帶輪204由清掃電機(jī)201帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。另一種實(shí)施方式中，帶輪204可替換為鏈輪，通過鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)清掃電機(jī)201與清掃轉(zhuǎn)動(dòng)軸202之