机器人太阳能面板清洁系统技术方案

提供了一种用于太阳能面板(115)的清洁系统(100)。清洁系统(100)包含：i)框架(105)，其可在横向方向上在太阳能面板(115)上方移动并具有在横向方向上取向的边缘；刷子组件(110)，其定位在框架(105)内并且可在纵向方向上移动，并包括布置在框架(105)内的多个刷子保持器(182、184)，其中每个刷子保持器(182、184)适于可互换地接纳用于清洁太阳能面板(115)的刷子；和液体喷射装置，其包括布置成一排或多排的喷嘴(122、124)，用于将水和水清洁剂混配物中的至少一种喷射到太阳能面板(115)上。所述液体喷射装置包括定位在框架的横向边缘中的至少一个附近的喷嘴，用于将水清洁剂混配物喷射到刷子组件的纵向端部上。射到刷子组件的纵向端部上。射到刷子组件的纵向端部上。

【技术实现步骤摘要】
机器人太阳能面板清洁系统
[0001]本申请是申请日为2018年8月6日、申请号为201880047776.5、专利技术名称为“机器人太阳能面板清洁系统”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及通过使用光伏太阳能面板来产生电能，并且具体地涉及用于清洁太阳能面板以提高它们的效率的系统。

技术介绍

[0003]包括太阳能的可再生能源正成为全球能源结构中越来越大的一部分。使用光伏太阳能电池面板执行大多数太阳能捕获。面板通常用透明玻璃覆盖件覆盖，用于保护太阳能电池以免直接暴露于环境。然而，随着时间的推移，玻璃覆盖件可积聚污物、有机物、沙子、泥浆、真菌生长物和其它碎屑，这降低了它们覆盖的太阳能面板的发电效率。在图1和图2中示出在面板覆盖件上的积聚物的实例。图1示出太阳能面板，所述太阳能面板在其大部分表面上方覆盖有污物(如灰尘)或沙子的零散层。图2示出另一个太阳能面板，所述太阳能面板的表面覆盖有残留物的条痕，其中在面板的边缘附近具有明显的积聚物。如图2所示的残留物倾向于附着到太阳能面板覆盖件，并且可很难去除。各种研究表明，污物积聚可使太阳能面板输出功率降低高达80％。此外，已经发现，小颗粒对功率输出具有特别有害的作用。举例来说，科威特市记录了由于在六天后的沙子积聚，太阳能面板的功率减少了17％。
[0004]迄今为止采用的用于清洁和维护太阳能面板的常规方法和系统通常在清洁效率方面不合格、清洁积聚物的某些时间比其它时间更佳、缺乏耐用性，或受其它障碍困扰，如对水的需求高，这在难以获得水的环境(如沙漠)中可为不期望的。
[0005]因此，提供一种高效、需要少量水并且适应性强且耐用的太阳能面板清洁系统将是有利的。本公开解决了本领域中的这些和其它缺陷。

技术实现思路

[0006]本专利技术的实施例提供一种用于太阳能面板的清洁系统。清洁系统包含：i)框架，所述框架可在横向方向上在太阳能面板上方移动，所述框架具有在横向方向上取向的横向边缘；ii)刷子组件，所述刷子组件定位在框架内并可在纵向方向上移动，所述刷子组件包括布置在框架内的多个刷子保持器，其中每个刷子保持器适于可互换地接纳用于清洁太阳能面板的刷子；和iii)液体喷射装置，所述液体喷射装置包括布置成至少一排的喷嘴，用于将水和水清洁剂混配物中的至少一种喷射到太阳能面板上。液体喷射装置包括定位在框架的横向边缘中的至少一个附近的喷嘴，用于将水和水清洁剂混配物中的至少一种喷射到刷子组件的纵向端部上。
[0007]在一些实施例中，液体喷射装置包括定位在框架内的多排喷嘴，所述多排喷嘴在横向方向上取向。
[0008]本专利技术的清洁系统还可包括用于将强制空气施加到太阳能面板的强制空气装置。
在一些实施方案中，强制空气装置包括被取向成将加压空气施加到太阳能面板上的多个喷嘴。在其它实施方案中，强制空气装置包括多个风扇，所述多个风扇位于框架内的各个纵向位置处。也可使用喷嘴和风扇的组合。
[0009]清洁系统的实施例另外包含支撑杆，所述支撑杆用于在框架在太阳能面板上方移动时可移动地支撑框架。清洁系统可包括皮带轮系统，所述皮带轮系统适于相对于支撑杆驱动框架。在一些实施方案中，可使用独立的电源来为清洁系统供电，所述独立的电源在太阳能面板(一个或多个)本身不操作时处于活动状态。
[0010]根据本专利技术的清洁系统还可包括第二皮带轮系统，所述第二皮带轮系统用于使刷子组件内的刷子保持器相对于框架移动。第二皮带轮系统在纵向方向上驱动刷子保持器。
[0011]清洁系统的另外的实施例包含第一传感器和控制单元，所述第一传感器用于确定框架相对于支撑杆的位置，所述控制单元联接到传感器并且配置成当其从传感器接收到指示框架已到达经过太阳能面板的位置极限的数据时，使框架的横向行进方向反向。
[0012]一些实施方案包括用于确定清洁系统可用的水量的第二传感器。在这类实施方案中，控制单元可联接到第二传感器并且配置成在接收到指示低水可用性的数据时减少液体喷射装置的使用。控制单元也可联接到诊断模块，所述诊断模块为太阳能面板提供效率数据。控制单元可配置成根据接收到的效率数据来激活或停用液体喷射装置或强制空气装置中的至少一个。
[0013]本专利技术的实施例还包括一种清洁太阳能面板的方法，所述方法包含：i)提供刷子组件，所述刷子组件包括适于接纳可互换刷子的多个刷子保持器，其中刷子组件结合在框架中；ii)使框架与刷子组件一起在太阳能面板的表面上方移动，同时使刷子与太阳能面板的表面接触；iii)使刷子在刷子组件内相对于框架移动；和iv)将水清洁剂混合物喷射到太阳能面板上以清除碎屑，并喷射到刷子组件上以清洁刷子。
[0014]在一些实施例中，清洁方法另外包括将强制空气施加到太阳能面板上以进一步从太阳能面板清除碎屑。
[0015]在一些实施方案中，从沿着框架的运动方向取向的至少一排喷嘴喷射水清洁剂混合物。
[0016]在另外的实施例中，清洁方法还包括接收关于太阳能面板的发电效率的信息；和基于接收到的关于太阳能面板的发电效率的信息，控制水清洁剂混合物的喷射和强制空气到太阳能面板上的施加。在一些实施方案中，所述方法还包括基于接收到的关于太阳能面板的发电效率的信息来控制框架的运动。在另外的实施方案中，当框架在其在太阳能面板上方的运动中已经到达位置极限时，对其进行检测，并且如果已经到达极限，则使框架的运动方向反向。另外，可检测可用于清洁太阳能面板的水位，并且可基于检测到的可用水位来控制水清洁剂混合物到太阳能面板上的喷射。
[0017]可使用本文公开的各种实施例和实施方案的任何组合。
[0018]这些和其它方面、特征和优点可从本专利技术的某些实施例和附图以及权利要求的以下描述中了解。
附图说明
[0019]图1是覆盖有零散碎屑的实例太阳能面板的透视图。
[0020]图2是覆盖有残留物膜的实例太阳能面板的透视图。
[0021]图3是根据本专利技术的实施例的太阳能面板清洁系统的实施例的示意性顶视图。
[0022]图4是图3所示的清洁系统的放大视图，其中移除了下面的太阳能面板。
[0023]图5是根据本专利技术的实施例的太阳能面板清洁系统的框架和刷子组件的示意性顶视图。
[0024]图6是根据本专利技术的用于从太阳能面板清除污物的强制空气和液体喷射系统的实施例的示意性顶视图。
[0025]图7是根据本专利技术的采用风扇的用于从太阳能面板清除污物的强制空气系统的替代实施例的示意性顶视图。
[0026]图8是根据本专利技术的用于操作清洁系统的控制系统的实例性实施例的示意性框图。
[0027]注意，附图是说明性的并且不一定按比例绘制。
具体实施方式
[0028]通过概述的方式，本公开描述一种在太阳能面板可操作的同时在高效条件下清洁并维护太阳能面板的在线清洁系统。清洁系统包括可调节框架和可更换清洁元件，并且因此适用于不同尺寸和布置的太阳能面板。
[0029]图3是根据本专利技术的实施例的清洁系统的示意性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种清洁太阳能面板的方法，所述方法包含：提供能够在横向方向上在所述太阳能面板上方移动的框架，该框架具有在所述横向方向上取向的横向边缘；提供定位在所述框架内的刷子组件，该刷子组件包括布置在所述框架内的多个刷子保持器，这些刷子保持器能够在纵向方向上在刷子组件内移动，每个刷子保持器适于接纳用于清洁所述太阳能面板的可互换刷子，将所述刷子组件结合在所述框架中；提供液体喷射装置，该液体喷射装置包括：多排喷嘴，该多排喷嘴定位在所述框架内并且在所述横向方向上取向，该多排喷嘴构造成将水和水清洁剂混合物中的至少一种喷射到太阳能面板上；和与框架的横向边缘中的至少一个相邻的至少另一排喷嘴，该至少另一排喷嘴定位成使得当多个刷子保持器中的每个在纵向方向移动并到达靠近所述框架的至少一个横向边缘定位的该框架的端部时，所述至少另一排喷嘴中的喷嘴构造成将水和水清洁剂混合物中的至少一种喷射到靠近所述框架的横向边缘定位的多个刷子保持器中的每个上，以直接清洁所述刷子或太阳能面板；使所述框架与所述刷子组件一起在所述太阳能面板的表面上方移动，同时使所述刷子与所述太阳能面板的所述表面接触；使所述刷子在所述刷子组件内相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：AM阿尔奥泰比，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：