一种智能光伏清扫机器人制造技术

本实用新型专利技术提供的一种智能光伏清扫机器人，包括自供电系统（1）、智能控制系统（2）、清扫系统（3）、行走机构（4）、牵引机构（7）和支架。本实用新型专利技术解决了太阳能光伏发电站大批量清洁困难及成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能光伏板清扫领域，特别涉及一种智能光伏清扫机器人。
技术介绍
利用风能、太阳能、生物质能发电等清洁能源实现低碳循环的发展模式越来越受到人们的广泛重视。我国光伏发电市场规模潜力巨大，然而，污染、风沙、雨雪、粉尘、沙粒、甚至鸟类粪便等附着物严重影响太阳能光伏板的光电转化效率，其中累积粉尘的影响最大且最为普遍。国家可再生能源实验室的报告指出，受光伏板覆盖物影响的光电转化率损失高达25%，个别从未清洗过的太阳能光伏板发电损失可达30%。另有研究表明，少许的粉尘（比如4g/m2的量）能够减弱太阳能光伏板转化率的40%，对于大批量的太阳能光伏发电站影响更为显著。我国粉尘问题远比国外发达国家严重，尤其北方地区，受粉尘污染的室外太阳能电池板因不及时清洗每年造成的发电损失高达数十亿元。因此，智能光伏清扫机器人的研究与开发是能否高效利用太阳能的关键环节。目前太阳能光伏板常见的几种清洗方式主要有人工清洗、机械清洗、喷淋系统及智能清洗。太阳能光伏发电站主要还是人工清洗，存在管理难度大，清洗速度慢，质量难保证，高空作业还需考虑人员安全等问题。机械清洗的每台售价在50万元左右，维护费用高，地形要求高，难以达到收支平衡；喷淋系统的安装要求非常高，地形要求高，用水量无法控制。机械清洗和喷淋系统主要用于居民型屋顶和工商业屋顶，对于大批量的光伏发电站的清洗工作成本比较高，应用还存在一定困难。我国大量地面电站都建设在甘肃、青海等西部严重缺水地区，环境恶劣，风沙大。利用无水技术、自充电、自清洁、无人管理、远程控制智能光伏清扫机器人能够实现太阳能光伏发电站大批量清扫，若每天清扫，太阳能光伏板的发电损失率为0%；清扫时间间隔为一周或两周的发电损失率分别为5%和12%；从未清洗情况下的损失率为35%。综上，智能光伏清扫机器人是实现太阳能光伏发电站大批量高效清洁及降低成本的有效方式。目前发表的相关文献及市场上已有的几种智能光伏清扫机器人如下：（1）带外接线电源自动清扫机；（2）无导轨无外接线自动清扫机；（3）带导轨横扫式水平移动清扫机；（4）带导轨垂直移动清扫机。其中，（1）和（2）适用于小规模式的家居或商用；由于动力源的限制（外接电源线长度有限）及沙漠环境的恶劣性（无导轨无外接线自动清扫机在风沙环境中可能意外滑落），（1）和（2）对于大面积矩阵列的光伏发电厂的清洁很难实现每天清扫的最大效益化，事故多发，不易实现无人化管理。对于（3），其优点是清扫速度比较快，但存在的缺点是需要的动力源大，且很难跨越太阳能光伏阵列板之间的间隙，和（1）和（2）一样比较适合于小规模的家居及商用。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种智能光伏清扫机器人，该技术解决了太阳能光伏发电站大批量清洁困难及成本高的问题。本技术提供了一种智能光伏清扫机器人，包括自供电系统、智能控制系统、清扫系统、行走机构、牵引机构和支架；所述自供电系统包括太阳能电池板、蓄电池和检测装置；所述检测装置用于检测蓄电池容量；所述智能控制系统包括远程控制接收器、清扫系统控制器和环境监测器；所述远程控制接收器接收远程控制信息；所述清扫系统控制器控制定时清扫及启动/关闭清扫系统；所述环境监测器监测日出日落以及雨天；所述清扫系统包括第一电机、外壳保护罩和清洁毛刷；所述第一电机驱动清洁毛刷转动；所述行走机构包括第二电机、沿导轨上沿行走的行走轮和沿导轨下沿行走的限位轮；所述第二电机驱动行走轮和限位轮行走；所述牵引机构包括第三电机和复合电缆；所述复合电缆连接清扫系统；所述第三电机驱动复合电缆上升或下降；所述支架包括长支架和横支架，用于承载上述系统和机构。进一步地，所述自供电系统具备自动发电、自动充电、蓄电和自我检测的功能。进一步地，所述智能控制系统中的清扫系统控制器具备数据传输功能，控制设备通过WIFI或联网进行控制。进一步地，所述智能控制系统中的环境监测器通过雨滴传感器监测雨天。进一步地，所述清扫系统采用无水清扫技术，清扫行进速度为8米/分钟。进一步地，所述清扫系统清扫完成后第一电机进行空转，抖动清洁毛刷去除灰尘。进一步地，所述牵引机构中的复合电缆中心为牵引钢丝线，中间层为包覆有绝缘层的导电铜线和通讯导线，最外层为绝缘保护层。本技术设计的智能光伏清扫机器人主要有以下几个优点：（a）导轨的机械固定作用适用于沙漠风沙环境，降低事故发生的可能性；(b)需要的动力源小，完全能够实现电源自给自足；（c）太阳能光伏阵列板之间的间隙跨越无障碍，可连续清扫多个光伏板；（d）可实现每天清扫，使太阳能板始终保持清洁状态，提高发电效率，减少了热板效应，增加了电池板的使用寿命。有益效果(1)本技术降低了用于控制智能光伏清扫机器人水平、垂直及清洁刷旋转运动的电机数量，各自仅需要一个电机进行控制，达到了对整体结构进行优化、降低成本的目的。(2)本技术由电机驱动的清扫系统垂直运动的牵引线与导电铜线、通讯导线集成一体化，实现牵引、电力输送、通讯传输三种功能的集成复合，缩小了设备体型，进一步降低了成本。(3)本技术采用无水清扫，对光伏板零磨损，保证较高的清洁度，即使在清晨有露水情况下打扫也能运行自如，改善现有清洁布沾水后裹灰而导致清洁效率下降的问题。(4)本技术采用可储存电量的直流自供电电源系统，利用小型太阳能电池板自我供电，实现操作成本最优化，具备自动发电、自动充电、蓄电和自我监测功能，弥补了需配备外接电源清洗机的缺点，实现能源的自给自足。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是本技术的总装图；图2是本技术的水平传动机构的局部放大图；图3是本技术的水平传动机构示意图；图4是本技术的电缆位置的局部(A)放大图；图5是本技术的电缆位置图；图6是本技术的电缆结构图；图7是本技术的电缆结构图；图8是本技术的电缆结构图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。为了使本领域的技术人员更好的理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术的保护范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。实施例1由图1至图3所示，本实施例提供了一种智能光伏清扫机器人，包括自供电系统1、智能控制系统2、清扫系统3、行走机构4、牵引机构7和支架；所述自供电系统1包括太阳能电池板、蓄电池和检测装置；所述检测装置用于检测蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能光伏清扫机器人，包括自供电系统（1）、智能控制系统（2）、清扫系统（3）、行走机构（4）、牵引机构（7）和支架；其特征在于：所述自供电系统（1）包括太阳能电池板、蓄电池和检测装置；所述检测装置用于检测蓄电池容量；所述智能控制系统（2）包括远程控制接收器、清扫系统控制器和环境监测器；所述远程控制接收器接收远程控制信息；所述清扫系统控制器控制定时清扫及启动/关闭清扫系统（3）；所述环境监测器监测日出日落以及雨天；所述清扫系统（3）包括第一电机、外壳保护罩和清洁毛刷；所述第一电机驱动清洁毛刷转动；所述行走机构（4）包括第二电机（8）、沿导轨上沿行走的行走轮（9）和沿导轨下沿行走的限位轮（10）；所述第二电机（8）驱动行走轮（9）和限位轮（10）行走；所述牵引机构（7）包括第三电机和复合电缆（11）；所述复合电缆（11）连接清扫系统（3）；所述第三电机驱动复合电缆（11）上升或下降；所述支架包括长支架（5）和横支架（6），用于承载上述系统和机构。

【技术特征摘要】
1.一种智能光伏清扫机器人，包括自供电系统（1）、智能控制系统（2）、清扫系统（3）、行走机构（4）、牵引机构（7）和支架；其特征在于：所述自供电系统（1）包括太阳能电池板、蓄电池和检测装置；所述检测装置用于检测蓄电池容量；所述智能控制系统（2）包括远程控制接收器、清扫系统控制器和环境监测器；所述远程控制接收器接收远程控制信息；所述清扫系统控制器控制定时清扫及启动/关闭清扫系统（3）；所述环境监测器监测日出日落以及雨天；所述清扫系统（3）包括第一电机、外壳保护罩和清洁毛刷；所述第一电机驱动清洁毛刷转动；所述行走机构（4）包括第二电机（8）、沿导轨上沿行走的行走轮（9）和沿导轨下沿行走的限位轮（10）；所述第二电机（8）驱动行走轮（9）和限位轮（10）行走；所述牵引机构（7）包括第三电机和复合电缆（11）；所述复合电缆（11）连接清扫系统（3）；所述第三电机驱动复合电缆（11）上升或下降；所述支架包括长支架（5）和横支架（6），用于承载上述系统和...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵加雄，刘龙，倪欢，
申请(专利权)人：更酷科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31