全自動(dòng)軌道式光伏組件清洗小車及其清洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光伏技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及全自動(dòng)軌道式光伏組件清洗小車及其清洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏發(fā)電作為清潔能源，得到國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的大力支持，近年來(lái)光伏電站建設(shè)規(guī)模迅猛發(fā)展，但光伏組件的污染問題嚴(yán)重困擾光伏企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益，必須探索突破途徑與手段。
[0003]光伏發(fā)電依靠太陽(yáng)光照射，發(fā)電的效率很大程度上取決于光伏組件的潔凈程度。然而無(wú)論是西北地區(qū)的地面光伏電站，還是東部地區(qū)的屋頂電站，光伏組件均被各類污染物所覆蓋，由此造成的電量損失相當(dāng)可觀。
[0004]在光伏電站發(fā)電組件的保潔手段方面，現(xiàn)階段常用的幾種方式:人工清洗方式，這是目前使用最廣泛的方式，但清洗人工成本高，清洗效率極低；高壓水槍清洗方式，清洗效果較好，但需移動(dòng)水車或地埋管式，需人員持水槍操作，清洗成本高，清洗效率不高，很難做到大面積快速清洗，對(duì)不適合水罐車輛行駛的電站無(wú)法應(yīng)用;噴淋系統(tǒng)清洗方式，能清除表面塵灰，但清洗效果不理想，設(shè)備維護(hù)量較大;專業(yè)清洗設(shè)備，設(shè)備成本較高，對(duì)光伏組件的安裝環(huán)境要求較高，需要專業(yè)的技術(shù)人員操作，無(wú)法做到大面積快速清洗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、適應(yīng)性廣、使用方便的全自動(dòng)軌道式光伏組件清洗小車及其清洗方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:全自動(dòng)軌道式光伏組件清洗小車及其清洗方法，它包含多路閥控裝置、行走機(jī)構(gòu)、取水機(jī)構(gòu)及控制部分;所述的多路閥控裝置包含箱體，箱體內(nèi)設(shè)置有噴水電機(jī)、噴水電機(jī)出軸齒輪、轉(zhuǎn)動(dòng)軸齒輪、萬(wàn)向噴頭、旋轉(zhuǎn)接頭固定板、旋轉(zhuǎn)接頭、連接管、電磁水閥、小母管;所述的小母管是通過與之連接的接水軟管與取水公接頭和通止水母接頭連接后與水源連接，小母管的支管接頭連接相應(yīng)的電磁水閥進(jìn)水側(cè)，電磁水閥出水側(cè)經(jīng)連接管連接旋轉(zhuǎn)接頭，旋轉(zhuǎn)接頭長(zhǎng)軸的中部裝有傳動(dòng)齒輪，其另一端安裝有萬(wàn)向噴頭，旋轉(zhuǎn)接頭通過旋轉(zhuǎn)接頭固定板固定;所述的噴水電機(jī)出軸齒輪與轉(zhuǎn)動(dòng)軸齒輪連接;所述的行走機(jī)構(gòu)包含行走支架、軸承、行走軸、行走輪、動(dòng)軸齒輪、行走電機(jī)軸齒輪、行走電機(jī)、上軌道;所述的行走支架設(shè)置在箱體上;所述的行走電機(jī)與行走電機(jī)軸齒輪連接，行走電機(jī)軸齒輪與動(dòng)軸齒輪嚙合，動(dòng)軸齒輪設(shè)置在行走軸上，行走軸設(shè)置在行走支架上，行走軸中部設(shè)置有行走輪，行走軸兩端設(shè)置有軸承，行走輪下方活動(dòng)連接上軌道;所述的取水機(jī)構(gòu)包含通止水母接頭、行走槽、光電傳感器、取水定位針、取水吸盤磁鐵、取水公接頭、推拉式電磁鐵、接水軟管;所述的箱體內(nèi)側(cè)上方，安裝有光電傳感器、推拉式電磁鐵、取水吸盤電磁鐵，吸盤電磁鐵上裝有取水公接頭，且取水公接頭下端設(shè)有復(fù)位彈簧，取水公接頭設(shè)置在行走槽內(nèi)，取水公接頭下方連接接水軟管，接水軟管另一端連接小母管;所述的上軌道與通止水母接頭連接，N個(gè)通止水母接頭按一定距離依次設(shè)置在上軌道下方;所述的控制部分包含電氣控制器、充電接口、蓄電池、外置充電裝置、充電電磁吸盤;所述充電電磁吸盤設(shè)置于充電接口的外側(cè);所述的箱體內(nèi)設(shè)置有蓄電池，外置充電裝置與充電接口通過充電電磁吸盤吸合后連接;所述的箱體上設(shè)置有電氣控制器。
[0007]所述的箱體的一側(cè)安裝有終點(diǎn)接近開關(guān)和終點(diǎn)感應(yīng)位，箱體的另一側(cè)安裝有起始總接近開關(guān)和起始感應(yīng)位。
[0008]所述的箱體的底部設(shè)置有限位滾動(dòng)裝置，且限位滾動(dòng)裝置與下軌道活動(dòng)連接。
[0009]本發(fā)明的工作原理為:在光伏組件單側(cè)延線，分布著清洗水管網(wǎng)絡(luò)，并安裝有上下軌道，移動(dòng)式車載清洗裝置懸掛在上軌道上，并由下軌道作為輔助軌道起穩(wěn)定作用;起始工作點(diǎn)處為移動(dòng)式車載清洗裝置非工作時(shí)間的?？课恢?，該處設(shè)有固定式12V充電電源;軌道從起始點(diǎn)到終點(diǎn)，設(shè)有N個(gè)取水裝置及取水信號(hào)標(biāo)記，清洗小車在延軌道線的行駛過程中自動(dòng)識(shí)別取水點(diǎn)并取水，通過多路閥控裝置對(duì)光伏組件進(jìn)行清洗。本發(fā)明作為移動(dòng)式的清洗裝置可大大提高設(shè)備利用率，降低設(shè)備的一次性投入，實(shí)現(xiàn)低成本、大范圍、高頻次、無(wú)人工干預(yù)的全自動(dòng)清洗。
[0010]噴水電機(jī)按設(shè)定的程序及時(shí)間進(jìn)行正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)I至N個(gè)旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。通過控制I至N個(gè)電控閥的組態(tài)，使各路噴頭按程序及噴水時(shí)間要求，在預(yù)設(shè)清洗范圍內(nèi)對(duì)光伏組件進(jìn)行沖洗。沖洗的出水方式視光伏組件的安裝方式而定，可以正前方直接左右擺動(dòng)沖洗方式;可向上按左右擺動(dòng)的雨擊式清洗方式;清洗裝置安裝在側(cè)面上方時(shí)，可向下按左右擺動(dòng)的沖擊式清洗方式，也可以按圓周轉(zhuǎn)動(dòng)方式作沖擊式與雨擊式結(jié)合的清洗方式；I至N個(gè)萬(wàn)向噴頭(視清洗寬度確定，N—般取2-5)的出水方向各自不同，每一個(gè)噴頭負(fù)責(zé)噴頭前方一定的寬度區(qū)域，其長(zhǎng)度區(qū)域由旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)幅度與水壓確定。當(dāng)I至N個(gè)噴頭沖水依次完成后，即完成了區(qū)域內(nèi)某一單元的清洗工作;清洗裝置進(jìn)入工作時(shí)段時(shí)，行走電機(jī)得電后，經(jīng)傳動(dòng)齒帶動(dòng)滾動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由起始占向工作終點(diǎn)方向行走，遇取水點(diǎn)后停止前行，對(duì)某光伏單元進(jìn)行沖洗。單元沖洗完成后繼續(xù)前行至下一站，直至各單元沖洗完成后返回至起始點(diǎn)；當(dāng)車載清洗裝置行走至取水點(diǎn)時(shí)，NPN光電傳感器發(fā)出取水信號(hào)，并作以下方面聯(lián)動(dòng)；行走電機(jī)停止前行;推拉式電磁鐵瞬間推動(dòng)裝有快速取水公接頭與吸盤電磁鐵上行;吸盤電磁鐵得電后吸合通止水母接頭，水源管內(nèi)水經(jīng)快速接頭至管箱內(nèi)接水軟管送至小母管。各路電磁水閥按程序及時(shí)間打開并出水。當(dāng)電磁水閥完成一輪清洗出水后自動(dòng)復(fù)位，行走電機(jī)啟動(dòng)繼續(xù)下一輪的清洗工作，重復(fù)上述清洗工作。至此，清洗裝置可長(zhǎng)距離行走與清洗。
[0011]采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果為:
[0012]1、清洗裝置結(jié)構(gòu)及形式上的創(chuàng)新:a.作為移動(dòng)式清洗裝置可大大提高設(shè)備利用率，降低設(shè)備的一次性投入;b.就地分布式安裝可作為固定式清洗裝置，進(jìn)行固定點(diǎn)位的沖洗;c.將常規(guī)分散性就地噴頭集中于箱內(nèi)一體安裝，能使系統(tǒng)布置簡(jiǎn)捷，管材用量大幅減少;d.能自動(dòng)控制按程序合理分配清洗用水，克服分散式噴頭出水清洗效果不佳，提高清洗水的有效利用率;e.出水方式及清洗方式的改進(jìn)，根據(jù)軌道與光伏組的相對(duì)位置，旋轉(zhuǎn)噴頭可左右擺動(dòng)，可圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，從使出水形式發(fā)生改變。出水方向可為直沖式，也可為雨擊式。對(duì)于接近于平鋪方式安裝的光伏組件，采取雨擊式的清洗效果更佳。雨擊式清洗方式的原理特征在于清洗裝置工作時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)以瞬時(shí)特大暴雨的形式，自上而下的清水將設(shè)定區(qū)域內(nèi)的光伏組件表面污染物無(wú)盲區(qū)的沖刷干凈。該清洗方式是通過足量的水壓，通過多路閥控裝置，將足量的水沖高到一定高度，通過自由落體的方式，由大顆粒水粒較均勻直接撞擊光伏板表面，使污染在光伏板表面的顆粒物剝離隨流水而去。直沖式的自動(dòng)清洗方式也能達(dá)到人工持水槍的沖洗效果。
[0013]2、取水方法上的突破:
[0014]當(dāng)下光伏組件的水清洗手段，一般在一個(gè)特定的小范圍內(nèi)進(jìn)行清洗，其水源為固定點(diǎn)取水或水罐車運(yùn)水，均不能實(shí)行長(zhǎng)距離大范圍的連續(xù)不斷進(jìn)行清洗。本裝置在取水方法上的突破點(diǎn)主要表現(xiàn)在:a.設(shè)置軌道讓清洗裝置運(yùn)動(dòng)起來(lái)，軌道長(zhǎng)度根據(jù)光伏組件布置形式及需求確定。軌道延線分布有N個(gè)水源取水接口，清洗裝置在軌道上按軌跡運(yùn)行;b.自動(dòng)設(shè)別取水信號(hào)。當(dāng)接受到取水信號(hào)后，固定在管道上的水源經(jīng)上下取水裝置進(jìn)行自動(dòng)咬合連接，并自動(dòng)接水至清洗裝置小母管作為清洗用水;c.自動(dòng)化程度高。整套裝置從啟動(dòng)、行走、取水、清洗、復(fù)位、并不斷的循環(huán)到終點(diǎn)，直到返回至始點(diǎn)后再充電，全部根據(jù)程序設(shè)定完成，無(wú)需人工干預(yù)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2是本【具體實(shí)施方式】結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]參看如圖1-圖2所示，本【具體實(shí)施方式】采用如下技術(shù)方案:全自動(dòng)軌道式光伏組件清洗小車及其清洗方法，它包含多路閥控裝置、行走機(jī)構(gòu)、取水機(jī)構(gòu)及控制部分;所述的多路閥控裝置包含箱體I，箱體I內(nèi)設(shè)置有噴水電機(jī)13、噴水電機(jī)出軸齒輪14、轉(zhuǎn)動(dòng)軸齒輪15、萬(wàn)向噴頭16、旋轉(zhuǎn)接頭固定板17、旋轉(zhuǎn)接頭18、連接管19、電磁水閥20、小母管21;所述的小母管21是通過與之連接的接水軟管26與取水公接頭24和通止水母接頭10連接后與水源連接，小母管21的支管接頭連接相應(yīng)的電磁水閥20進(jìn)水側(cè)，電磁水閥20出水側(cè)經(jīng)連接管19連接旋轉(zhuǎn)接頭18，旋轉(zhuǎn)接頭18長(zhǎng)軸的中部裝有傳動(dòng)齒輪15，其另一端安裝有萬(wàn)向噴頭16，旋轉(zhuǎn)接頭18通過旋轉(zhuǎn)接頭固定板17固定;所述的噴水電機(jī)出軸齒輪14與轉(zhuǎn)動(dòng)軸齒輪15連接;所述的行走機(jī)構(gòu)包含行走支架2、軸承3、行走軸4、行走輪5、動(dòng)軸齒輪6、行走電機(jī)軸齒輪7、行走電機(jī)8、上軌道9;所述的行走支架2設(shè)置在箱體I上;所述的行走電機(jī)8與行走電機(jī)軸齒輪7連接，行走電機(jī)軸齒輪7與動(dòng)軸齒輪6嚙合，動(dòng)軸齒輪6設(shè)置在行走軸4上，行走軸4設(shè)置在行走支架2上，行走軸4中部設(shè)置有行走輪5，行走軸4兩端設(shè)置有軸承3，行走輪5下方活動(dòng)連接上軌道9;所述的取水機(jī)構(gòu)包含通止水母接頭10、行走槽11、光電傳感器12、取水定位針22、取水吸盤磁鐵23、取水公接頭24、推拉式電磁鐵25、接水軟管26;所述的箱體I內(nèi)側(cè)上方，安裝有光電傳感器12、推拉式電磁鐵25、取水吸盤電磁鐵23，吸盤電磁鐵23上裝有取水公接頭24，且取水公接頭24下端設(shè)有復(fù)位彈簧37，吸盤電磁鐵23及取水公接頭24設(shè)置在行走槽11內(nèi)，取水公接頭24下方連接接水軟管26，接水軟管26另一端連接小母管21;所述的上軌道9與通止水母接頭10連接，通止水母接頭設(shè)置在上軌