一种光伏组件清洁的方法及机器人技术

本发明专利技术涉及一种光伏组件清洁的方法及机器人，这种光伏组件清洁机器人，包括行走机构、横梁支架、驱动单元、运动轨道、驱动滑块和清洁模组；这种光伏组件清洁机器人的使用方法包括步骤：安装和准备；预处理；清洗。本发明专利技术的有益效果是：设置有预处理步骤，通过腔体下挡板的喷口向光伏阵列表面喷洒水或清洁剂，提升了光伏阵列的清洗效果；清洁机器人的清洗模块的运行方向与行走机构的运行方向垂直，行走过程与清洗过程独立，可快速实现光伏组件表面灰尘的清洗，并解决了组件排布存在间隙、高低落差等问题；针对不同地域、不同类型的积尘，提供多种可更换刷头和清洗方案，并能够外接水管进行冲洗，能够以最高效率实现户外组件的深度清洁。能够以最高效率实现户外组件的深度清洁。能够以最高效率实现户外组件的深度清洁。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏组件清洁的方法及机器人


[0001]本专利技术属于光伏组件清洁领域，具体涉及一种光伏组件清洁的方法及机器人。

技术介绍

[0002]作为光伏发电系统中的核心部分，光伏组件的作用是利用自身的光电转换特性，将太阳能转化为电能，进行储运或供用电负载工作。光伏组件发电量取决于入射到组件内的太阳光能量及组件的光电转换效率，因此组件表面的清洁度是影响组件表面接收光照的一个重要因素，光伏组件在户外使用条件下，常常由于其表面受到沙尘和有机脏污等各种污染物遮挡，导致入射到组件内的太阳光显著下降，严重影响到光伏组件的发电性能。有研究对某分布式光伏电站的组件进行清洁，并对比清洁前后的效果可以发现：清洁后的光伏电站组件日发电量可提升近20％
‑
40％。由此可见，组件的清洁度对发电量的影响至关重要。
[0003]目前，对光伏组件的清洗方法主要分为人工清洗和机器人清洗两种。人工清洗是利用手动清洗设备或半自动设备进行清洗，主要工作由人力完成；这种清洗方式简单，但耗时耗力，仅仅能够在装机量不大的分布式电站上应用。依靠清洗机器人的自动化清洗方式近年来逐步在大型光伏电站内得到了推广；但现阶段常用的机器人清洗通常会存在毛刷材料选择和机器人清洗方式设计不合理导致清洗力度不够、清洗不干净的情况，且对于不同灰尘污染，机器人无法提供对应的清洗方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种光伏组件清洁的方法及机器人。
[0005]这种光伏组件清洁机器人，包括行走机构、横梁支架、驱动单元、运动轨道、驱动滑块和清洁模组；
[0006]光伏阵列两端的上边框和下边框处分别设置有两组行走机构；行走机构包括限位轮、驱动轮、电机和电机驱动系统；限位轮分别从上边框和下边框的外侧夹住光伏阵列，驱动轮设于光伏阵列上方接触上边框和下边框；驱动轮与电机和电机驱动系统连接；
[0007]横梁支架横跨光伏阵列，横梁支架两端分别通过端面支撑板和螺栓与行走机构连接，横梁支架下方设有运动轨道，运动轨道内设有驱动单元，驱动单元通过移动滑块连接清洁模组；
[0008]清洁模组包括旋转电机、压力弹簧、可更换刷头、刷头固定架和腔体下挡板；旋转电机嵌套于移动滑块中，旋转电机和可更换刷头之间设有压力弹簧，可更换刷头外套有刷头固定架；可更换刷头上方设有腔体下挡板，腔体下挡板上设有数个喷口。
[0009]作为优选：腔体下挡板与刷头固定架形成腔体，腔体内通过腔体分隔板分隔为储水腔和储液腔；蓄水腔顶部设有注水口，蓄液腔顶部设有注液口。
[0010]作为优选：注水口外接有水管。
[0011]作为优选：可更换刷头包括圆形刷头和方形刷头，刷头固定架的形状与可更换刷头匹配。
[0012]作为优选：存在不同弹性强度的压力弹簧。
[0013]作为优选：电机驱动系统设有驱动里程计和光耦传感器。
[0014]这种光伏组件清洁方法，包括以下步骤：
[0015]S1、安装和准备：根据光伏阵列的上边框与下边框的距离选择横梁支架长度，并根据需要安装不同的压力弹簧和刷头固定架，从注水口和注液口注入水和清洁剂；将机器人安装在光伏阵列的起始位置，启动电源和控制系统；
[0016]S2、预处理：驱动单元带动清洗模块沿运动轨道移动，同时通过腔体下挡板的喷口向光伏阵列表面喷洒水或清洁剂；光耦传感器检测到清洗模块移动至运动轨道端部后，行走机构带动清洁机器人沿光伏阵列的宽度方向移动一个清洗距离，进行下一个位置的喷洒；
[0017]S3、清洗：清洁机器人返回光伏阵列起始位置，安装可更换刷头；驱动单元带动清洗模块沿运动轨道移动；光耦传感器检测到清洗模块移动至运动轨道端部后，行走机构带动清洁机器人沿光伏阵列的宽度方向移动一个清洗距离，进行下一个位置的清洗，直到清洗完成。
[0018]作为优选，步骤S1中：刷头固定架的形状由可更换刷头的形状决定，可更换刷头的形状由作业环境及灰尘种类的情况决定。
[0019]作为优选，步骤S3中：根据选择的可更换刷头和刷头固定架的形状，决定步骤S3中旋转电机是否启动；
[0020]选用方形的可更换刷头及配套的刷头固定架时，旋转电机不启动；
[0021]选用圆形的可更换刷头及配套的刷头固定架时，旋转电机启动，圆形的可更换刷头在沿运动轨道移动的同时旋转。
[0022]作为优选，步骤S3中：根据不同作业环境，选择是否需要在注水口外接水管进行冲洗工作。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]1)本专利技术设置有预处理步骤，通过腔体下挡板的喷口向光伏阵列表面喷洒水或清洁剂，提升了光伏阵列的清洗效果；清洁机器人的清洗模块的运行方向与行走机构的运行方向垂直，清洗机器人沿组件阵列宽度方向移动停止后，清洗模块开始上下方向移动清洗，清洁光伏表面整体。
[0025]2)本专利技术将机器人行走过程与清洗过程独立，可快速实现光伏组件表面灰尘的清洗，并解决了组件排布存在间隙、高低落差等影响机器人清洗效果的问题。
[0026]3)本专利技术针对不同地域、不同类型的积尘，提供多种可更换刷头和清洗方案，并能够外接水管进行冲洗，能够以最高效率实现户外组件的深度清洁，具有广泛的应用前景和市场。
附图说明
[0027]图1为本专利技术用于光伏组件阵列高效清洁的机器人主视图；
[0028]图2为安装方形刷头的用于光伏组件阵列高效清洁的机器人的俯视图；
[0029]图3为安装圆形刷头的用于光伏组件阵列高效清洁的机器人的俯视图；
[0030]图4为用于光伏组件阵列高效清洁的机器人的局部断面示意图；
[0031]图5为两块光伏组件纵排组成光伏阵列、且机器人安装圆形刷头的示意图；
[0032]图6为四块光伏组件横排组成光伏阵列、且机器人安装方形刷头的示意图。
[0033]附图标记说明：行走机构100、横梁支架200、清洁模组300、光伏阵列400、限位轮1001、驱动轮1002、电机1003、电机驱动系统1004、上边框4001、下边框4002、端面支撑板2001、驱动单元2002、运动轨道2003、移动滑块2004、旋转电机3001、压力弹簧3002、可更换刷头3003、刷头固定架3004、腔体下挡板3005、注水口3006、注液口3007、储水腔3008、储液腔3009、腔体分隔板3010。
具体实施方式
[0034]下面结合实施例对本专利技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术。应当指出，对于本
的普通人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围内。
[0035]实施例一
[0036]作为一种实施例，如图1至图4所示的一种光伏组件清洁机器人，提供多种可更换刷头和清洗方案，能够以最高效率实现户外组件的深度清洁。光伏组件清洁机器人包括行走机构100、横梁支架200、驱动单元2002、运动轨道2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏组件清洁机器人，其特征在于，包括：行走机构(100)、横梁支架(200)、驱动单元(2002)、运动轨道(2003)、驱动滑块(2004)和清洁模组(300)；光伏阵列(400)两端的上边框(4001)和下边框(4002)处分别设置有两组行走机构(100)；行走机构(100)包括限位轮(1001)、驱动轮(1002)、电机(1003)和电机驱动系统(1004)；限位轮(1001)分别从上边框(4001)和下边框(4002)的外侧夹住光伏阵列(400)，驱动轮(1002)设于光伏阵列(400)上方接触上边框(4001)和下边框(4002)；驱动轮(1002)与电机(1003)和电机驱动系统(1004)连接；横梁支架(200)横跨光伏阵列(400)，横梁支架(200)两端分别通过端面支撑板(2001)和螺栓与行走机构(100)连接，横梁支架(200)下方设有运动轨道(2003)，运动轨道(2003)内设有驱动单元(2002)，驱动单元(2002)通过移动滑块(2004)连接清洁模组(300)；清洁模组(300)包括旋转电机(3001)、压力弹簧(3002)、可更换刷头(3003)、刷头固定架(3004)和腔体下挡板(3005)；旋转电机(3001)嵌套于移动滑块(2004)中，旋转电机(3001)和可更换刷头(3003)之间设有压力弹簧(3002)，可更换刷头(3003)外套有刷头固定架(3004)；可更换刷头(3003)上方设有腔体下挡板(3005)，腔体下挡板(3005)上设有数个喷口。2.根据权利要求1所述的光伏组件清洁机器人，其特征在于：腔体下挡板(3005)与刷头固定架(3004)形成腔体，腔体内通过腔体分隔板(3010)分隔为储水腔(3008)和储液腔(3009)；蓄水腔(3008)顶部设有注水口(3006)，蓄液腔(3009)顶部设有注液口(3007)。3.根据权利要求2所述的光伏组件清洁机器人，其特征在于：注水口(3006)外接有水管。4.根据权利要求1所述的光伏组件清洁机器人，其特征在于：可更换刷头(3003)包括圆形刷头和方形刷头，刷头固定架(3004)的形状与可更换刷头(3003)匹配。5.根据权利要求1所述的光伏组件清洁机器人，其特征在于：存在不同弹性强度的压力弹簧(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：金胜利，贺海晏，寿春晖，王战，邬荣敏，黄绵吉，黄超鹏，周剑武，张英驰，朱钦辰，陈杰敏，丁莞尔，
申请(专利权)人：浙江浙能数字科技有限公司，
类型：发明
国别省市：