一种用于太阳能电池板的自动清洗装置及其智能控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于太阳能电池板的自动清洗装置及其智能控制方法，与现有技术相比解决了无法对太阳能电池板进行自动清洗的缺陷。本发明专利技术的横向运动组件包括固定安装在支撑座A上的横向步进电机，横向步进电机的输出轴上安装有横向齿轮且横向齿轮位于支撑座A的外侧部，毛刷辊的端部固定安装有刷辊齿轮且刷辊齿轮位于支撑座A的外侧部，导轨A的外侧部安装有横向行走齿条且横向行走齿条的长度与导轨A相同，横向齿轮、刷辊齿轮和横向行走齿条三者位于同一垂直面上，横向齿轮与刷辊齿轮相啮合，刷辊齿轮与横向行走齿条相啮合。本发明专利技术将清洗组件与太阳能电池板托架一体化连接，实现对太阳能电池板的自动清扫。

【技术实现步骤摘要】
一种用于太阳能电池板的自动清洗装置及其智能控制方法
本专利技术涉及光伏设备维护
，具体来说是一种用于太阳能电池板的自动清洗装置及其智能控制方法。
技术介绍
鉴于日趋严重的空气污染、清洁能源有着取之不尽、用之不竭的特点，太阳能作为清洁能源其利用率在逐年提高，太阳能电池板发电技术也日趋成熟，家用太阳能电力储备及并网逐步得到推广，社会认可度逐年提高。但在实际应用中，由于太阳能电池板暴露在外界环境下，短时间内光伏板上就会附着大量灰尘，随着时间的推移灰尘影响会更大。光伏板表面污垢灰尘会造成年平均发电效率降低，其降幅超过6％，造成大量能源浪费。同时，不清洁物质的沉积也会成为太阳能电池板使用寿命降低的重要因素之一。由于太阳能电池板的安放位置的独特性，造成清洗周期较长、清洗较困难。如何开发出一种能够用于太阳能电池板的自动清扫装置已经成为急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中无法对太阳能电池板进行自动清洗的缺陷，提供一种用于太阳能电池板的自动清洗装置及其智能控制方法来解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种用于太阳能电池板的自动清洗装置，包括光伏支架和安装在光伏支架上的太阳能电池板，光伏支架上位于太阳能电池板的两侧分别安装有导轨A和导轨B，导轨A上安装有支撑座A且支撑座A与导轨A构成滑动配合，导轨B上安装有支撑座B且支撑座B与导轨B构成滑动配合，毛刷辊贯穿安装在支撑座A和支撑座B上且与支撑座A和支撑座B构成转动配合，还包括横向运动组件，所述的横向运动组件包括固定安装在支撑座A上的横向步进电机，横向步进电机的输出轴上安装有横向齿轮且横向齿轮位于支撑座A的外侧部，毛刷辊的端部固定安装有刷辊齿轮且刷辊齿轮位于支撑座A的外侧部，导轨A的外侧部安装有横向行走齿条且横向行走齿条的长度与导轨A相同，横向齿轮、刷辊齿轮和横向行走齿条三者位于同一垂直面上，横向齿轮与刷辊齿轮相啮合，刷辊齿轮与横向行走齿条相啮合。还包括纵向清扫组件，所述的纵向清扫组件包括固定安装在支撑座A和支撑座B上的纵向导轨，纵向导轨上安装有清洗刷托板且清洗刷托板与纵向导轨构成滑动配合，清洗刷托板的下方安装有纵向刷头，清洗刷托板的上方安装纵向步进电机，纵向步进电机的输出轴上安装有纵向齿轮，纵向导轨的侧部水平安装有纵向行走齿条且纵向行走齿条的长度与纵向导轨相同，纵向行走齿条和纵向齿轮两者位于同一水平面上，纵向行走齿条与纵向齿轮相啮合。还包括PLC控制柜和固定安装在光伏支架上的气压传感器，太阳能电池板上安装有电量测算电路，电量测算电路和气压传感器的数据输出端与PLC控制柜的CPU相连，横向步进电机和纵向步进电机的电源控制线接在PLC控制柜的继电器开关上。还包括光伏电池盖板，光伏电池盖板安装在支撑座A和支撑座B上方，PLC控制柜内安装有UPS，光伏电池盖板的电量输出端与UPS相连，横向步进电机和纵向步进电机的电源接在UPS上。一种用于太阳能电池板的自动清洗装置的智能控制方法，包括以下步骤：CPU确定气压阈值范围β，通过气压阈值范围β做出气压阈值散布图；气压传感器以时间周期t为间隔采集实时气压值P，其中t＝5min，并传送至PLC控制柜内的CPU；CPU将实时气压值P与阈值范围β进行比较，根据气压判异准则判定当前时段为阴天或晴天；CPU若判断当前时段为晴天，则进行采集电池电量值判断，CPU根据判断结果决定是否触发横向步进电机和纵向步进电机工作。所述的CPU确定气压阈值范围β包括以下步骤：计算本采集日前7个晴天在当前时段的平均气压值a，其计算公式如下：其中βi为本采集日前7个晴日中当前时段的气压值；计算本采集日上一年同期前7个晴天在当前时段的平均气压值b，其计算公式如下：其中β＇i为本采集日上一年同期前7个晴日中当前时段的气压值；提取本采集日前一天当前时段的气压值c；以时间T为X轴、压力值P为Y轴建立P-T散布图，在图中标出a、b、c，并将三者连线，其组成区域定义为区域A；分别对a、b、c加上修正值k，形成修正数值a+k、b+k、c+k，在P-T散布图上分别标出a+k、b+k、c+k，并将三者连线，其组成区域位于区域A外的部分定义为区域B；分别对a+k、b+k、c+k加上二次修正值h，形成修正数值a+k+h、b+k+h、c+k+h，在P-T散布图上分别标出a+k+h、b+k+h、c+k+h，并将三者连线，其组成区域位于区域B外的部分定义为区域C；将区域A、区域B、区域C定义为气压阈值范围β。所述的根据气压判异准则判定当前时段为阴天或晴天包括以下步骤：设定气压判异准则，气压判异准则定义如下：连续两次实时气压值P位于区域C范围内或区域C范围外；连续五次实时气压值P中有四次实时气压值P位于区域A范围外；连续三次实时气压值P中有两次实时气压值P位于区域B或区域B范围外；连续十二次实时气压值P在不同区域之间交替出现；通过获取的实时气压值P在气压判异准则中判断，达到气压判异准则判定为阴天，未达到气压判异准则判定为晴天。所述的采集电池电量值判断包括以下步骤：CPU确定电量阈值范围φ，通过电量阈值范围φ做出电量阈值散布图；电量测算电路以时间周期t为间隔采集实时电量值M，其中t＝5min，并传送至PLC控制柜内的CPU；CPU将实时电量值M与电量阈值范围φ进行比较，根据电量判异准则判定是否触发横向步进电机和纵向步进电机。所述的CPU确定电量阈值范围φ包括以下步骤：91)计算本采集日前30个晴天的当前时段平均发电量的加权值a＇，其计算公式如下：其中为本采集日前30个晴天中的当前时段发电量；计算本采集日上一年同期前30个晴天的当前时段平均发电量的加权值b＇，其计算公式如下：其中为本采集日上一年同期前30个晴日中当前时段发电量；提取本采集日前一天当前时段的发电量c＇；以时间T为X轴、发电量M为Y轴建立M-T散布图，在图中标出a＇、b＇、c＇，并将三者连线，其组成区域定义为区域D；分别对a＇、b＇、c＇加上修正值k＇，形成修正数值a＇+k＇、b＇+k＇、c＇+k＇，在M-T散布图上分别标出a＇+k＇、b＇+k＇、c＇+k＇，并将三者连线，其组成区域位于区域D外的部分定义为区域E；分别对a＇+k＇、b＇+k＇、c＇+k＇加上二次修正值h＇，形成修正数值a'+k'+h'、b'+k'+h'、c'+k'+h'，在M-T散布图上分别标出a'+k'+h'、b'+k'+h'、c'+k'+h'，并将三者连线，其组成区域位于区域E外的部分定义为区域F；将区域D、区域E、区域F定义为电量阈值范围φ。所述的根据电量判异准则判定是否触发横向步进电机和纵向步进电机包括以下步骤：设定电量判异准则，电量判异准则定义如下：连续两次实时电量值M位于区域F范围内或区域F范围外；连续五次实时电量值M中有四次实时电量值M位于区域D范围外；连续三次实时电量值M中有两次实时电量值M位于区域E或区域E范围外；连续十二次实时电量值M在不同区域之间交替出现；通过获取的实时电量值M在电量判异准则中判断，达到电量判异准则判定发电量不足，触发横向步进电机和纵向步进电机工作；未达到电量判异准则判定发电量充足。有益效果本专利技术的一种用于太阳能电池板的自动清洗装置及其智能控制方法，与现有技术相比将清洗组件与太本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能电池板的自动清洗装置，包括光伏支架(5)和安装在光伏支架(5)上的太阳能电池板(6)，光伏支架(5)上位于太阳能电池板(6)的两侧分别安装有导轨A(3)和导轨B(4)，导轨A(3)上安装有支撑座A(7)且支撑座A(7)与导轨A(3)构成滑动配合，导轨B(4)上安装有支撑座B(8)且支撑座B(8)与导轨B(4)构成滑动配合，毛刷辊(9)贯穿安装在支撑座A(7)和支撑座B(8)上且与支撑座A(7)和支撑座B(8)构成转动配合，其特征在于：还包括横向运动组件(1)，所述的横向运动组件(1)包括固定安装在支撑座A(7)上的横向步进电机(11)，横向步进电机(11)的输出轴上安装有横向齿轮(12)且横向齿轮(12)位于支撑座A(7)的外侧部，毛刷辊(9)的端部固定安装有刷辊齿轮(13)且刷辊齿轮(13)位于支撑座A(7)的外侧部，导轨A(3)的外侧部安装有横向行走齿条(14)且横向行走齿条(14)的长度与导轨A(3)相同，横向齿轮(12)、刷辊齿轮(13)和横向行走齿条(14)三者位于同一垂直面上，横向齿轮(12)与刷辊齿轮(13)相啮合，刷辊齿轮(13)与横向行走齿条(14)相啮合。...

【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能电池板的自动清洗装置，包括光伏支架(5)和安装在光伏支架(5)上的太阳能电池板(6)，光伏支架(5)上位于太阳能电池板(6)的两侧分别安装有导轨A(3)和导轨B(4)，导轨A(3)上安装有支撑座A(7)且支撑座A(7)与导轨A(3)构成滑动配合，导轨B(4)上安装有支撑座B(8)且支撑座B(8)与导轨B(4)构成滑动配合，毛刷辊(9)贯穿安装在支撑座A(7)和支撑座B(8)上且与支撑座A(7)和支撑座B(8)构成转动配合，其特征在于：还包括横向运动组件(1)，所述的横向运动组件(1)包括固定安装在支撑座A(7)上的横向步进电机(11)，横向步进电机(11)的输出轴上安装有横向齿轮(12)且横向齿轮(12)位于支撑座A(7)的外侧部，毛刷辊(9)的端部固定安装有刷辊齿轮(13)且刷辊齿轮(13)位于支撑座A(7)的外侧部，导轨A(3)的外侧部安装有横向行走齿条(14)且横向行走齿条(14)的长度与导轨A(3)相同，横向齿轮(12)、刷辊齿轮(13)和横向行走齿条(14)三者位于同一垂直面上，横向齿轮(12)与刷辊齿轮(13)相啮合，刷辊齿轮(13)与横向行走齿条(14)相啮合；还包括纵向清扫组件(2)，所述的纵向清扫组件(2)包括固定安装在支撑座A(7)和支撑座B(8)上的纵向导轨(21)，纵向导轨(21)上安装有清洗刷托板(22)且清洗刷托板(22)与纵向导轨(21)构成滑动配合，清洗刷托板(22)的下方安装有纵向刷头(23)，清洗刷托板(22)的上方安装纵向步进电机(24)，纵向步进电机(24)的输出轴上安装有纵向齿轮(25)，纵向导轨(21)的侧部水平安装有纵向行走齿条(26)且纵向行走齿条(26)的长度与纵向导轨(21)相同，纵向行走齿条(26)和纵向齿轮(25)两者位于同一水平面上，纵向行走齿条(26)与纵向齿轮(25)相啮合；还包括PLC控制柜(31)和固定安装在光伏支架(5)上的气压传感器(32)，太阳能电池板(6)上安装有电量测算电路(33)，电量测算电路(33)和气压传感器(32)的数据输出端与PLC控制柜(31)的CPU(34)相连，横向步进电机(11)和纵向步进电机(24)的电源控制线接在PLC控制柜(31)的继电器开关上。2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能电池板的自动清洗装置，其特征在于：还包括光伏电池盖板(10)，光伏电池盖板(10)安装在支撑座A(7)和支撑座B(8)上方，PLC控制柜(31)内安装有UPS(35)，光伏电池盖板(10)的电量输出端与UPS(35)相连，横向步进电机(11)和纵向步进电机(24)的电源接在UPS(35)上。3.根据权利要求1所述的一种用于太阳能电池板的自动清洗装置的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：31)CPU(34)确定气压阈值范围β，通过气压阈值范围β做出气压阈值散布图；32)气压传感器(32)以时间周期t为间隔采集实时气压值P，其中t＝5min，并传送至PLC控制柜(31)内的CPU(34)；33)CPU(34)将实时气压值P与阈值范围β进行比较，根据气压判异准则判定当前时段为阴天或晴天；34)CPU(34)若判断当前时段为晴天，则进行采集电池电量值判断，CPU(34)根据判断结果决定是否触发横向步进电机(11)和纵向步进电机(24)工作。4.根据权利要求3所述的一种用于太阳能电池板的自动清洗装置的智能控制方法，其特征在于，所述的CPU确定气压阈值范围β包括以下步骤：41)计算本采集日前7个晴天在当前时段的平均气压值a，其计算公式如下：其中βi为本采集日前7个晴日中当前时段的气压值；42)计算本采集日上一年同期前7个晴天在当前时段的平均气压值b，其计算公式如下：其中β＇i为本采集日上一年同期前7个晴日中当前时段的气压值；43)提取本采集日前一天当前时段的气压值c；44)以...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏莹，谢尚群，黎苏，任小体，汪根生，游锦山，李军，
申请(专利权)人：合肥亿福自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34