用于太阳能电池板清洁系统的缓降控制和能量回收系统技术方案

本发明专利技术公开了用于清洁太阳能电池板排的系统和方法，其具有电子缓降控制和势能回收系统，并且通过到电子切换装置的已调制的切换信号来进行操作，所述电子切换装置将DC电动机/发电机的DC输出转换成交流电，所述交流电传递通过变压器和整流器以对所述系统的电池进行充电。在所述系统的清洁设备向下移动期间产生所述DC电动机/发电机上的阻抗负载，以便控制所述清洁设备的下降速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于太阳能电池板清洁系统的缓降控制和能量回收系统。专利技术背景全球气候改变和能源安全需求的挑战已使得开发可再生能源替代品对我们的未来变得至关重要。使用太阳能电池板上的直接太阳辐射可以潜在地产生足够多的能量以满足世界需求。由于太阳能的价格下降并且常规燃料的价格上升，所以太阳能产业已进入全球发展的新纪元。为了使太阳能技术距石油更近一步，必须提高实用率。太阳能电池板表面是由高质量玻璃制成，并且它们产生的可再生能源的效率取决于(除其他之外)玻璃表面的清洁度。由于太阳能电池板上的灰尘以及其他类型的污垢，在一些情况下，能量损失可达百分之四十(40％)以上。因为大多数太阳能电厂都位于太阳辐射密集且在灰尘条件下的暴露度较高的沙漠区域，所以清洁太阳能电池板变得必不可少。当前，太阳能电池板的现有清洁过程是昂贵的、费力的并且消耗大量的水。由于沙漠区域的水短缺，所以使用水进行板清洁是太阳能产业的主要障碍。如在美国专利申请序列号13/917,285中所述的系统(在下文中被称为“核心系统”)中所解释和描述，核心系统的移动清洁段136(见‘285申请的图1和图2)在滚筒124闲置时沿主框架向上移动并且在滚筒124与微纤维元件一起旋转并清洁太阳能电池板的表面时沿所述主框架向下移动。为了改进系统的操作效率，将期望实现移动清洁段136的准确的预定下降速度。另外，将期望回收在将移动清洁段136提升到主框架的上部段的过程中所耗费的能量。
技术实现思路
本专利技术的目标包含提供：一种能够准确地控制系统的移动清洁段的下降速度的系统和方法；一种能够回收在将‘285申请中所公开的核心系统的移动清洁段提升到系统主框架的上层的过程中所耗费的能量的系统和方法；以及此类系统将是有效的、具有成本效益的、具有故障保护的、简单的且无需维护的。附图说明可以通过结合附图参考以下描述来最佳地理解本专利技术连同其进一步的目标和优点，在附图中相似的参考数字识别相似的元件，并且在附图中：图1是可应用本专利技术的太阳能电池板清洁系统的第一实施例的俯视图；图2是沿图1中的线2-2所截取的剖视图，其示出在清洁太阳能电池板的向下运动中的太阳能电池板清洁系统；图3是沿图1中的线3-3所截取的剖视图；图4是旋转清洁组件的详细横截面图；图5是沿图1中的线5-5所截取的剖视图；图6是可应用本专利技术的太阳能电池板清洁系统的第二实施例的横截面图；图7是其中清洁多个太阳能电池板排的实施例的侧视图；并且图8详细示出本专利技术的电气系统，其操作图1到图7中所示的核心系统。具体实施方式参考附图，其中相同的参考字符指代相同或类似的元件，图1是根据本专利技术的太阳能电池板清洁系统的示例性实施例的俯视图，出于简单和清晰起见省略了所述系统的一些细节。示例性太阳能电池板清洁系统与一排太阳能电池板组件111(在下文中被称为“太阳能排”)结合示出。太阳能排111包括为本领域技术人员已知的几乎任何类型和构造的多个太阳能电池板。例如，单个太阳能电池板通常将具有小于约一平方米的端面面积。太阳能排111的长度可以在约几米至约几千米之间变化。太阳能排111的宽度的范围为约一米至约几米。太阳能排111中的每个太阳能电池板的表面优选地由透明材料(例如，玻璃)制成。太阳能电池板表面可涂布有使得表面的清洁过程更容易的防水涂层。如图2中所示，太阳能排111被构造成处于朝太阳成角度或倾斜的位置中，这产生了太阳能排111的更低边缘(向右边缘)和更高边缘(向左边缘)。一对平行轨道112、113分别连接到太阳能排111的上边缘和下边缘。轨道112和113可由钢、玻璃纤维或其他金属或非金属材料制成。在本专利技术的一些实施例中，轨道112和113可以用作电导体，即电缆可布置在轨道112、113的内部或沿着轨道112、113的外表面布置，或者轨道112、113可由导电材料制成并且可以用作系统的电导体。清洁系统包含使得能够实现以下描述的清洁组件的双向移动的支撑框架。这种双向移动使得清洁组件能够在两个方向上(沿着太阳能排111的长度(图1中的左-右)和在太阳能排111的宽度方向上)沿着太阳能排移动。支撑框架包含被配置成可沿着太阳能排111的长度移动的主框架114。主框架114优选地由铝建设型材制成，但可以使用其他材料(例如，钢或玻璃纤维)。支撑元件115连接到主框架114以便进行支撑，图1中示出所述支撑元件中的四个。具有不同功能的若干轮子连接到主框架114，在所说明的实施例中存在总计六个此类轮子，不过轮子的数目、功能和位置可改变。这些轮子使得主框架114能够在太阳能排的长度方向上沿着太阳能排111移动。在这些轮子中，三个轮子126在相对于太阳能排111中的太阳能电池板的表面垂直的方向上支撑主框架114(见图1)。两个轮子133在相对于太阳能排111中的太阳能电池板的表面平行的方向上支撑主框架114。代替两个轮子133，可使用其他数量的轮子，例如四个。驱动轮132布置在与轮子126相同的取向上(即，在相对于太阳能排111中的太阳能电池板的表面垂直的方向上)，并且由驱动系统117(例如，电动机)在正向和反向方向上驱动。驱动轮132起在太阳能排的长度方向上沿着太阳能排驱动主框架114的作用。驱动系统117中的电动机可为任何类型的电动机或能够产生动力的其他系统，例如DC电动机。当驱动系统117中存在电动机时，编码器连接到所述电动机并且读取所述电动机的角位置。处理器将所述角位置转换成清洁系统沿着太阳能排111的位置的确定值。驱动轮132可以在两个方向上沿着太阳能排驱动框架114。移动限制感测装置116(例如，限位开关或传感器)位于主框架114的上边缘上(见图1)。副框架136被配置成可沿着主框架114移动。当主框架具有如所示的纵向轴线时，副框架136可被认为纵向移动或在纵向或长度方向上沿着主框架114移动。副框架136优选地由铝型材制成，不过可使用其他材料。副框架136支撑至少一个并且优选地多个清洁设备，例如旋转清洁单元或旋转清洁设备124(在下文中被称为“RCA”)。如图1和图2中所示，副框架136支撑两个RCA124。每个RCA124通过相应的中心轴324和轴承(未示出)连接到副框架136，以使得RCA124能够在副本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有电子缓降控制和势能回收系统的太阳能电池板排清洁系统，所述太阳能排呈倾斜式并且每一者在所述太阳能排的宽度方向上具有上端和下端，所述清洁系统包括：可移动框架，其可在所述太阳能排的长度方向上移动；至少一个清洁设备，其安装在所述框架上并且可在所述太阳能排的宽度方向上移动；至少一个DC电动机/发电机，其用于使所述至少一个清洁设备在所述宽度方向上向上移动并且被配置成当所述至少一个清洁设备向下移动时由重力驱动，从而导致所述至少一个DC电动机/发电机作为DC发电机进行操作并且产生DC输出；电子切换装置，其用于在所述至少一个DC电动机/发电机作为发电机进行操作时使所述至少一个DC电动机/发电机的DC输出进行打开和关闭的切换以产生交流电；电池；变压器和整流器，所述交流电传递通过所述变压器和所述整流器以在所述至少一个清洁设备向下移动时对所述电池充电，当所述至少一个DC电动机/发电机作为发电机进行操作时，所述电子切换装置、所述变压器、所述整流器以及所述电池在所述至少一个DC电动机/发电机上产生阻抗负载，从而产生控制所述至少一个清洁设备的下降速率的制动力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.02 US 14/243,7961.一种具有电子缓降控制和势能回收系统的太阳能电池板排清
洁系统，所述太阳能排呈倾斜式并且每一者在所述太阳能排的宽度方
向上具有上端和下端，所述清洁系统包括：
可移动框架，其可在所述太阳能排的长度方向上移动；
至少一个清洁设备，其安装在所述框架上并且可在所述太阳能排
的宽度方向上移动；
至少一个DC电动机/发电机，其用于使所述至少一个清洁设备
在所述宽度方向上向上移动并且被配置成当所述至少一个清洁设备
向下移动时由重力驱动，从而导致所述至少一个DC电动机/发电机
作为DC发电机进行操作并且产生DC输出；
电子切换装置，其用于在所述至少一个DC电动机/发电机作为
发电机进行操作时使所述至少一个DC电动机/发电机的DC输出进行
打开和关闭的切换以产生交流电；
电池；
变压器和整流器，所述交流电传递通过所述变压器和所述整流器
以在所述至少一个清洁设备向下移动时对所述电池充电，
当所述至少一个DC电动机/发电机作为发电机进行操作时，所
述电子切换装置、所述变压器、所述整流器以及所述电池在所述至少
一个DC电动机/发电机上产生阻抗负载，从而产生控制所述至少一
个清洁设备的下降速率的制动力。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子切换装置包括固
态继电器。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子切换装置包括功
率晶体管。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子切换装置包括
MOSFET。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子切换装置包括被
配置成根据来自外部来源的信号而切换到打开和关闭位置的电子开
关。
6.根据权利要求5所述的系统，其进一步包括作为所述外部来
源的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器提供用于使所述电子
切换装置进行打开和关闭的切换的所述信号。
7.根据权利要求5所述的系统，其进一步包括作为所述外部来
源的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器提供用于使所述电子
切换装置进行打开和关闭的切换的脉宽调制信号。
8.一种用于清洁倾斜式太阳能电池板组件的太阳能电池板清洁
设备的控制系统，所述清洁设备可越过所述太阳能电池板组件向上和
向下移动，所述控制系统包括：
DC驱动/发电机，其用于使所述清洁设备越过所述太阳能电池板
组件向上移动，所述DC驱动/发电机被配置成当所述清洁设备由于
重力作用而向下移动时作为发电机进行操作并且产生电力；

【专利技术属性】
技术研发人员：M·梅勒，E·梅勒，
申请(专利权)人：艾科派尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL