一种分布式光伏电站运维机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种分布式光伏电站运维机器人，所述运维机器人包括车体(19)、驱动机构、传动机构、行走机构、清洁机构和检测机构；驱动机构包括直流伺服减速电机(2)及控制器(1)，为整体提供动力；传动机构包括锥齿轮组及相应轴系，实现整机运动方向转换；行走机构包括主动轮(6)、从动轮(8)及相应轴系，实现整机在光伏组件表面稳定运行；清洁机构包括辊刷(12)、辊刷电机(10)等，实现光伏组件表面灰尘清洁；检测机构包括热成像设备(16)，实现光伏组件热斑检测。采用该运维机器人实现光伏组件清洁，解决了分布式光伏电站运维过程中存在的人工高成本高、清洁质量不可控、故障检测手段有限等问题，切实提高光伏组件发电量。切实提高光伏组件发电量。切实提高光伏组件发电量。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式光伏电站运维机器人


[0001]本技术涉及专业服务机器人
，具体涉及一种分布式光伏电站运维机器人。

技术介绍

[0002]公开号为CN110882968A的中国专利技术专利公开了一种光伏清洁机器人，它包括机身，机身上设有驱动机构、履带机构以及清扫机构，驱动机构与履带机构电连接，机身上还设置有光伏板检测组件，光伏板检测组件包括第一光伏板检测模块、第二光伏板检测模块、第三光伏板检测模块以及第四光伏板检测模块，第一光伏板检测模块设置在机身左端外侧壁的前部，第二光伏板检测模块设置在机身右端外侧壁的前部，第三光伏板检测模块设置在机身右端外侧壁的后部，第四光伏板检测模块设置在机身左端外侧壁的后部；该清洁机器人能感应光伏表面持续自动行走实现光伏清洁。
[0003]分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统。特指在用户场地附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。分布式光伏电站包括光伏组件、直流汇流箱、逆变器、交流配电箱等设备。
[0004]在清洁能源政策的推动下，中国的分布式光伏新增规模将首次超过集中式光伏。分布式光伏电站大多分布在屋顶、农业大棚、鱼塘等设施建筑上。检修、检测成本加大；单体体量较小，相应增加了运维养护的成本。分布式光伏电站运维不能像集中式电站那样通过自建规模庞大的运维队伍带来较为满意的运维结果。分布式光伏电站必须依靠智能化的运维手段来实现精细化、高效化的运维。
[0005]光伏面板的清洁是分布式光伏运维的重要一部分，光伏组件表面污浊对其发电效率的影响相当显著，其影响的原理主要可理解为两个方面：一是表面的污浊影响了光线的透射率，进而影响组件表面接收到的辐射量。二是组件表面的污浊因为距离电池片的距离很近，会形成阴影，并在光伏组件局部区域形成热斑效应，进而降低组件的发电效率，甚至烧毁组件。当组件的表面的污浊物为树叶、泥土、鸟粪等局部遮挡物时，其作用原理更多的表现为热斑效应所带来的影响。

技术实现思路

[0006]针对分布式光伏电站在现有技术中存在的运维过程中人工高成本高、清洁质量不可控、故障检测手段有限等技术问题，本技术提供了一种分布式光伏电站运维机器人，实现分布式光伏电站组件表面灰尘清洁和热斑检测，切实提高光伏组件发电量。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案。
[0008]本技术提供了一种分布式光伏电站运维机器人，包括车体、驱动机构和传动机构，还包括行走机构、清洁机构和检测机构，所述驱动机构、传动机构、行走机构、清洁机构和检测机构可拆卸式装配于车体；所述驱动机构包括直流伺服减速电机及控制器，为整
体提供动力；所述传动机构包括锥齿轮组及相应轴系，实现整机运动方向的转换；所述行走机构包括主动轮、从动轮、履带、承压轮及相应轴系，实现整机在光伏组件表面的稳定运行；所述清洁机构包括辊刷、辊刷电机、链传动、平刷及球头连杆，实现光伏组件表面灰尘的清洁；所述检测机构包括热成像设备及支架，实现光伏组件热斑检测。
[0009]优选的是，所述直流伺服减速电机采用额定功率为150W、二级减速、减速比为19、额定转速为3000rpm的直流伺服减速电机。
[0010]在上述任一技术方案中优选的是，所述控制器包括PLC程序控制模块，所述PLC程序控制模块连接直流伺服减速电机和辊刷电机，控制直流伺服减速电机和辊刷电机的启停。
[0011]在上述任一技术方案中优选的是，所述控制器还包括无线通信模块和车体终端控制电路，车体终端控制电路与PLC程序控制模块相连接，车体终端控制电路通过无线通信模块远程连接遥控装置的手持终端控制电路。
[0012]在上述任一技术方案中优选的是，所述驱动机构还包括锂电池，所述锂电池为驱动机构供电，其参数配置为24V32AH。
[0013]在上述任一技术方案中优选的是，所述锂电池与直流伺服减速电机、控制器安装于车体的车架上。
[0014]在上述任一技术方案中优选的是，所述锥齿轮组包括小锥齿轮和大锥齿轮，传动比为1.4，小锥齿轮与大锥齿轮的分度圆直径为33mm与47mm，齿厚9mm。
[0015]在上述任一技术方案中优选的是，所述小锥齿轮与直流伺服减速电机的输出轴同轴，所述大锥齿轮与主动轮共用主动轮轴系，小锥齿轮与大锥齿轮相互啮合，实现运动方向的转换。
[0016]在上述任一技术方案中优选的是，所述主动轮、从动轮的齿数为14，节距为12.7mm，节径为56.25mm。
[0017]在上述任一技术方案中优选的是，所述履带节线长990.6mm，主动轮与从动轮通过履带传递运动，实现行走机构的运动。
[0018]在上述任一技术方案中优选的是，所述承压轮的设置形式为整机车架两侧各均匀布置4个，轮径为35mm。
[0019]在上述任一技术方案中优选的是，所述辊刷由辊刷电机、链传动驱动，所述平刷由球头连杆与行走机构主动轮的主动轮轴系的轴承连接。
[0020]在上述任一技术方案中优选的是，所述辊刷安装于第一护罩中，第一护罩与车架采用螺栓连接。
[0021]在上述任一技术方案中优选的是，所述辊刷采用尼龙材质制备的辊刷，转速为400rpm，用于光伏组件一次清洁。辊刷为尼龙材质，既能保证灰尘清洁质量，又能避免划伤光伏组件。
[0022]在上述任一技术方案中优选的是，所述辊刷电机转速为800rpm，链传动比为2。
[0023]在上述任一技术方案中优选的是，所述平刷安装于第二护罩中，球头连杆一端连接主动轮轴系，一端连接第二护罩。
[0024]在上述任一技术方案中优选的是，所述平刷采用硅胶材质制备的平刷，用于光伏组件二次清洁。平刷为硅胶材质，为家用玻璃清洁常用品，更换方便。
[0025]在上述任一技术方案中优选的是，所述热成像设备安装于支架上，支架与车体采用螺栓连接。
[0026]在上述任一技术方案中优选的是，所述热成像设备采用分辨率为384
×
288的热成像设备，用于光伏组件热斑检测。
[0027]在上述任一技术方案中优选的是，所述分布式光伏电站运维机器人还设置有把手，所述把手与车体采用螺栓连接。
[0028]在上述任一技术方案中优选的是，所述分布式光伏电站运维机器人的整机结构尺寸为536mm
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644mm
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360mm，整机重量15kg，行走速度20m/min，最大续航时间5H，最大跨越距离200mm，适用于倾角小于30
°
光伏组件表面的灰尘清洁和热斑检测。
[0029]本技术还提供了一种分布式光伏电站运维机器人的清洁方法，上述任一项所述的分布式光伏电站运维机器人，完成部件装配，操作人员通过手持把手将分布式光伏电站运维机器人整机放置于光伏组件上，操作人员通过遥控装置控制运维机器人的启停与运动，运维机器人在光伏组件表面呈竖向几字型运动路径，通过辊刷对光伏组件的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式光伏电站运维机器人，包括车体(19)、驱动机构和传动机构，其特征在于：它还包括行走机构、清洁机构和检测机构，所述驱动机构、传动机构、行走机构、清洁机构和检测机构可拆卸式装配于车体(19)；所述驱动机构包括直流伺服减速电机(2)及控制器(1)，为整体提供动力；所述传动机构包括锥齿轮组及相应轴系，实现整机运动方向的转换；所述行走机构包括主动轮(6)、从动轮(8)、履带(7)、承压轮(9)及相应轴系，实现整机在光伏组件表面的稳定运行；所述清洁机构包括辊刷(12)、辊刷电机(10)、链传动(11)、平刷(15)及球头连杆(14)，实现光伏组件表面灰尘的清洁；所述检测机构包括热成像设备(16)及支架(17)，实现光伏组件热斑检测。2.如权利要求1所述的分布式光伏电站运维机器人，其特征在于：所述直流伺服减速电机(2)采用额定功率为150W、二级减速、减速比为19、额定转速为3000rpm的直流伺服减速电机；所述控制器(1)包括PLC程序控制模块，所述PLC程序控制模块连接直流伺服减速电机(2)和辊刷电机(10)，控制直流伺服减速电机和辊刷电机(10)的启停；所述控制器(1)还包括无线通信模块和车体终端控制电路，车体终端控制电路与PLC程序控制模块相连接，车体终端控制电路通过无线通信模块远程连接遥控装置的手持终端控制电路。3.如权利要求1所述的分布式光伏电站运维机器人，其特征在于：所述驱动机构还包括锂电池(3)，所述锂电池(3)为驱动机构供电，其参数配置为24V32AH；所述锂电池(3)与直流伺服减速电机(2)、控制器(1)安装于车体(19)的车架(18)上。4.如权利要求1所述的分布式光伏电站运维机器人，其特征在于：所述锥齿轮组包括小锥齿轮(4)和大锥齿轮(5)，传动比为1.4，小锥齿轮(4)与大锥齿轮(5)的分度圆直径为33mm与47mm，齿厚9mm；所述小锥齿轮(4)与直流伺服减速电机(2)的输出轴同轴，所述大锥齿轮(5)与主动轮(6)共用主动轮轴系(13)，小锥齿轮(4)与大锥齿轮(5)相互啮合。5.如权利要求1所述的分布式光伏...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆红岩，王欣悦，董文龙，李敬，李宁，张学振，张帮新，
申请(专利权)人：北京京城金太阳能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：