一种全自动光伏板除尘小车及其运动控制方法技术

本发明专利技术提供一种全自动光伏板除尘小车及其运动控制方法，包括：光伏板，所述光伏板上次设有毛刷本体，所述毛刷本体两端设有金属导轨，金属导轨安装在光伏板外侧的设备支架上，所述毛刷本体两端通过固定螺栓安装在法兰滑块上，法兰滑块滑动安装在金属导轨上，法兰滑块与金属导轨之间设有除尘驱动装置，除尘驱动装置固定安装在法兰滑块上，除尘驱动装置包括超声电机定子本体，本发明专利技术采用直线超声电机作为清洁装置驱动核心，无需额外的辅助变速机构及运动转换装置，可直接实现直线运动。体积轻便，结构紧凑，便于与光伏板集成一体。利用采样电阻的电压量与光照强度的关系判定积灰量的大小，无需复杂的灰尘传感器，控制电路简单，易于实施。于实施。于实施。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动光伏板除尘小车及其运动控制方法


[0001]本专利技术涉及光伏发电
，具体为一种全自动光伏板除尘小车及其运动控制方法。

技术介绍

[0002]随着国家“碳达峰”、“碳中和”目标的推进，光伏发电作为一种清洁能源发电的模式，具有无需化石燃料、零碳排放等优点，在未来数十年内将会持续得到蓬勃的发展。
[0003]由于我国西部地区拥有丰富的光照资源，因此许多大型光伏发电站都建在西部地区。但是由于西部地区深居内陆，普遍降水量稀少，环境中尘土较多。使得光伏板使用一段时间后表面就会积累一定的尘土，影响光伏系统整体的发电效率，因此清除光伏板表面积尘是光伏系统正常工作的重要保障措施。
[0004]目前光伏板表面积尘清除方法主要用人工和自动清洁两种方式，其中：人工清理需要大量的人力成本，清洁效率较低，劳动强度较大；而现有的自动清洁装置普遍是与光伏板分立的独立装置，体积较大，没有实现与光伏阵列一体化集成，在实际应用中存在行走路径复杂、需要人工辅助操作等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所解决的技术问题在于提供一种全自动光伏板除尘小车及其运动控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种全自动光伏板除尘小车，包括：光伏板，所述光伏板上次设有毛刷本体，所述毛刷本体两端设有金属导轨，金属导轨安装在光伏板外侧的设备支架上，所述毛刷本体两端通过固定螺栓安装在法兰滑块上，所述法兰滑块滑动安装在金属导轨上，所述法兰滑块与金属导轨之间设有除尘驱动装置，除尘驱动装置固定安装在法兰滑块上，所述除尘驱动装置包括超声电机定子本体，所述超声电机定子本体包括矩形板定子，在矩形板定子上端面打个孔与法兰滑块的外侧通孔同轴对齐，用螺栓将矩形板定子固定在法兰滑块上，所述矩形板定子外侧分别放置四块压电陶瓷片，设备支架下侧上端面铺设氮化硅摩擦条，矩形板定子下侧各配置两个驱动足，当四片压电陶瓷片通入合适的激励信号时，即可同时触发矩形板定子的二阶弯振与一阶纵振模态，使驱动足产生椭圆运动，通过与氮化硅摩擦条之间的摩擦力作用推动毛刷前进。
[0007]所述形板定子外侧设有夹持元件，夹持元件左右两侧面分别对称打两个通孔，通过螺钉紧固矩形板定子，给矩形板定子提供一个预压力。
[0008]所述光伏板两侧铺设两个L型基座，在两个基座的一端上端面分别铺设金属导轨。
[0009]所述光伏板上下两端设有若干霍尔式限位开关，霍尔式限位开关固定安装在光伏板上的传感器安装槽内，光伏板上设有微控制器，微控制器连接控制除尘驱动装置。
[0010]所述光伏板上设有采样电阻器、光照传感器，所述采样电阻器、光照传感器固定安装在光伏板上的传感器安装槽内。
[0011]一种全自动光伏板除尘小车的运动控制方法，包括以下步骤：
[0012]步骤(1).检测取样电阻的电压与此时的光照量；检测光强的传感器直接与微控制器相连接，实时检测光照强度；
[0013]步骤(2).通过检测发电量，当光伏发电量小于额定值时，通过微控制器控制除尘驱动装置工作使清洁小车工作；
[0014]步骤(3).控制小车正反相运行，当小车往返达到指定次数时，驱动电路关闭，小车回到初始位置，清洁小车完成了一次清洁周程。
[0015]所述步骤(2)中通过实验确定干净光伏板的发电量与光照强度的关系，根据这个关系写入不同光照强度下的电压阈值；同时利用电压检测电路检测在此光照强度下光伏板负载电阻上的电压值；将检测到的电压值与阈值相对比，如果检测到的电压低于阈值电压，通过微控制器控制除尘驱动装置工作。
[0016]所述步骤(3)中当直线超声电机运动靠近限位开关时，通过磁学信号反馈量改变四片压电陶瓷通入电压的相序使电机反向运动。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用直线超声电机作为清洁装置驱动核心，无需额外的辅助变速机构及运动转换装置，可直接实现直线运动。体积轻便，结构紧凑，便于与光伏板集成一体。利用采样电阻的电压量与光照强度的关系判定积灰量的大小，无需复杂的灰尘传感器，控制电路简单，易于实施。
附图说明
[0018]图1为本专利技术的小车结构示意图。
[0019]图2为本专利技术的除尘驱动装置结构示意图。
[0020]图3为本专利技术的控制方法流程图。
[0021]图4为本专利技术的典型光伏板的发电特性曲线示意图。
[0022]图5为本专利技术的驱动部分的运动机理示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术，在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
[0024]实施例1
[0025]如图1、图2所示，一种全自动光伏板除尘小车，包括：光伏板4，所述光伏板4上次设有毛刷本体2，所述毛刷本体2两端设有金属导轨3，金属导轨3安装在光伏板4外侧的设备支架上，所述毛刷本体2两端通过固定螺栓安装在法兰滑块1上，所述法兰滑块1滑动安装在金属导轨3上，所述法兰滑块1与金属导轨3之间设有除尘驱动装置，除尘驱动装置固定安装在法兰滑块1上，所述除尘驱动装置包括超声电机定子本体，所述超声电机定子本体包括矩形板定子51，在矩形板定子51上端面打2个孔与法兰滑块1的外侧通孔同轴对齐，用螺钉将矩形板定子51固定在法兰滑块1上，所述矩形板定子51外侧分别放置四块压电陶瓷片52，设备
支架下侧上端面铺设氮化硅摩擦条50，矩形板定子51下侧各配置两个驱动足54，当四片压电陶瓷片52通入合适的激励信号时，即可同时触发矩形板定子51的二阶弯振与一阶纵振模态，使驱动足54产生椭圆运动，通过与氮化硅摩擦条50之间的摩擦力作用推动毛刷前进。所述形板定子51外侧设有夹持元件53夹持元件53左右两侧面分别对称打两个通孔55，通过螺栓紧固矩形板定子51，给矩形板定子51提供一个预压力。所述光伏板4两侧铺设两个L型基座，在两个基座的一端上端面分别铺设金属导轨3。
[0026]实施例2
[0027]如图1、图2所示，一种全自动光伏板除尘小车，包括：光伏板4，所述光伏板4上端设有毛刷本体2，所述毛刷本体2两端设有金属导轨3，金属导轨3安装在光伏板4外侧的设备支架上，所述毛刷本体2两端通过固定螺栓安装在法兰滑块1上，所述法兰滑块1滑动安装在金属导轨3上，所述法兰滑块1与金属导轨3之间设有除尘驱动装置，除尘驱动装置固定安装在法兰滑块1上，所述除尘驱动装置包括超声电机定子本体，所述超声电机定子本体包括矩形板定子51，在矩形板定子51上端面打2个孔与法兰滑块1的外侧通孔同轴对齐，用螺钉将矩形板定子51固定在法兰滑块1上，所述矩形板定子51外侧分别放置四块压电陶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动光伏板除尘小车，包括：光伏板(4)，所述光伏板(4)上次设有毛刷本体(2)，所述毛刷本体(2)两端设有金属导轨(3)，金属导轨(3)安装在光伏板(4)外侧的设备支架上，所述毛刷本体(2)两端通过固定螺栓安装在法兰滑块(1)上，所述法兰滑块(1)滑动安装在金属导轨(3)上，所述法兰滑块(1)与金属导轨(3)之间设有除尘驱动装置，其特征在于：除尘驱动装置固定安装在法兰滑块(1)上，所述除尘驱动装置包括超声电机定子本体，所述超声电机定子本体包括矩形板定子(51)，用螺栓将矩形板定子(51)固定在法兰滑块(1)上，所述矩形板定子(51)外侧放置压电陶瓷片(52)，设备支架下侧上端面铺设氮化硅摩擦条(50)，矩形板定子(51)下侧各配置驱动足(54)，当压电陶瓷片(52)通入合适的激励信号时，即可触发矩形板定子(51)的弯振与纵振模态，使驱动足(54)产生椭圆运动，通过与氮化硅摩擦条(50)之间的摩擦力作用推动毛刷前进。2.根据权利要求1所述的一种全自动光伏板除尘小车，其特征在于：所述形板定子(51)外侧设有夹持元件(53)夹持元件(53)左右两侧面分别对称打两个通孔(55)，通过尼龙螺栓紧固矩形板定子(51)，给矩形板定子(51)提供一个预压力。3.根据权利要求1或2所述的一种全自动光伏板除尘小车，其特征在于：所述光伏板(4)两侧铺设两个L型基座，在两个基座的一端上端面分别铺设金属导轨(3)。4.根据权利要求3所述的一种全自动光伏板除尘小车，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈法宣，唐淼，李响，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：