CN104607419A - 光伏电池板的清洁装置 - Google Patents

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CN104607419A CN201510002782.7A CN201510002782A CN104607419A CN 104607419 A CN104607419 A CN 104607419A CN 201510002782 A CN201510002782 A CN 201510002782A CN 104607419 A CN104607419 A CN 104607419A
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刘炳
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北京天诚同创电气有限公司
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Abstract

本发明提供了一种光伏电池板的清洁装置,包括:机体和设置在机体上的驱动部件、行走机构、清洁机构、导向机构;驱动部件与行走机构传动连接,用于驱动行走机构,行走机构用于带动机体在光伏电池板上移动;导向机构设置在机体的两侧,并可相对运动地抵接在光伏电池板的两侧,用于对机体的运动进行导向,使行走机构沿光伏电池板的长度方向移动。清洁装置适应性强、自动化程度高,能够自行在光伏电池板上移动,并对光伏电池板表面进行清洁。从而有效的降低人工工作量和提高清洁效率,同时也使电站对设备的投入量减少,进而降低了设备的费用投入。

Description

光伏电池板的清洁装置
技术领域
[0001] 本发明涉及光伏组件清洁领域,特别涉及一种光伏电池板的清洁装置。
背景技术
[0002] 在地面和屋顶光伏电站的运行中,发电量是性能评价的最重要指标。而受恶劣环境因素等影响,灰尘、鸟粪等污浊物会在光伏电池板表面堆积,降低光伏电池板的透光率,导致了光伏电站发电量的下降。同时,部分污垢还会引起光伏电池板的局部过热,严重的甚至会导致电池板的损坏。
[0003]目前,光伏电池板的清洁主要通过人工进行清洁,但市场已经开始出现多种自动清洁装置用来代替传统的人工清洁,这些清洁装置大致可分为三类:
[0004] 第一类是使用带有高压水枪的水车,采用这种方式能够快速达到理想的光伏电池板清洁状况,但需要大量的水资源,不适合我国西北缺水地区。
[0005] 第二类是装载带有旋转毛刷和喷嘴的机械臂的运载车辆。这类方式主要是通过运载车辆带动机械臂沿光伏阵列一面边行走边清洁。但是,机械臂通常对电站阵列间的间隙和地面平整程度有着较高的要求,如果机械臂无法及时调整与光伏电池板的平行间隙,则有可能会对光伏电池板造成剧烈冲击进而导致光伏电池板的损坏。另外,对于屋顶光伏电站来说则无法使用这种装置。
[0006] 第三类实现光伏电池板清洁目的的方法是利用安装在光伏电池板阵列上的行进机构,如安装在光伏电池板阵列上下边缘的传送带、链条、钢丝绳等,使清洁机构沿着该行进机构行走并清洁光伏电池板表面。采用这种装置虽然可以显著提高清洁光伏电站的效率,但同时也存在着明显的缺陷:由于该装置是固定在一个或多个光伏电池板阵列上的,因此对于清洁兆瓦级光伏电站需要投入较高的设备成本。
发明内容
[0007] 本发明的目的是提供一种光伏电池板的清洁装置,能够在光伏电池板上进行自行走,并且不需要在光伏电池板上设置附加机构。
[0008] 为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
[0009] 一种光伏电池板的清洁装置,包括:机体和设置在所述机体上的驱动部件、行走机构、清洁机构、导向机构;
[0010] 所述驱动部件与所述行走机构传动连接,用于驱动所述行走机构,所述行走机构用于带动所述机体在所述光伏电池板上移动;
[0011] 所述导向机构设置在所述机体的两侧,并可相对运动地抵接在所述光伏电池板的两侧,用于对所述机体的运动进行导向,使所述行走机构沿所述光伏电池板的长度方向移动。
[0012] 较优地,所述清洁机构包括第一驱动轴和套设在所述第一驱动轴上的滚刷;
[0013] 所述第一驱动轴和所述驱动部件传动连接,用于在所述驱动部件的驱动下带动所述滚刷旋转。
[0014] 较优地,所述行走机构包括行走单元和第二驱动轴。
[0015] 所述行走单元包括设置在所述机体上的主动滚轮、从动滚轮和环形履带;
[0016] 所述主动滚轮套装在所述第二驱动轴上,并与所述第二驱动轴相对固定;
[0017] 所述环形履带套设在所述主动滚轮和所述从动滚轮上,所述环形履带的一部分与所述光伏电池板的表面形成面接触;
[0018] 所述第二驱动轴与所述驱动部件传动连接,所述驱动部件通过所述第二驱动轴带动套装在所述第二驱动轴上的所述主动滚轮旋转,进而带动所述环形履带运动。
[0019] 较优地,所述驱动部件包括第一电机;
[0020] 所述第一电机与所述第一驱动轴连接,并驱动所述第一驱动轴做旋转运动;
[0021] 所述第一驱动轴和所述第二驱动轴传动连接,所述第一电机通过所述第一驱动轴,驱动所述第二驱动轴做旋转运动。
[0022] 较优地,所述第一驱动轴通过齿轮传动、链传动或带传动与所述第二驱动轴传动连接。
[0023] 较优地,所述驱动部件包括第一电机和第二电机;
[0024] 所述第一电机和所述第一驱动轴连接,并驱动所述第一驱动轴做旋转运动;
[0025] 所述第二电机和所述第二驱动轴连接,并驱动所述第二驱动轴做旋转运动。
[0026] 较优地,所述从动滚轮与所述主动滚轮呈三角形排布,位于三角形底边的所述环形履带与所述光伏电池板的表面接触。
[0027] 较优地,所述机体包括两个或两个以上通过横杆连接的片状支撑部,所述第一驱动轴和所述第二驱动轴均贯穿所述片状支撑部,所述主动滚轮和所述从动滚轮均设置在所述片状支撑部上;
[0028] 其中两个所述片状支撑部位于所述光伏电池板的宽度方向的边缘处,
[0029] 所述驱动部件设置在其中一个位于所述边缘的片状支撑部的外侧。
[0030] 较优地,所述导向机构包括滑动部件,所述滑动部件设置在位于所述边缘的两个所述片状支撑部的外侧,所述滑动部件的表面与所述光伏电池板两侧的端面抵接。
[0031] 较优地,所述从动滚轮与所述主动滚轮呈三角形排布,连接所述多个片状支撑部的所述横杆排列在所述三角形的外侧,至少一个所述横杆处于所述片状支撑部的下部;
[0032] 所述清洁机构还包括设置在位于所述片状支撑部的下部的横杆上的直刷。
[0033] 较优地,所述片状支撑部整体上呈下宽上窄的形状,所述横杆的数量为至少四个,至少四个所述横杆呈梯形分布,位于所述梯形底部的两个所述横杆上均设置有所述直刷。
[0034] 较优地,所述行走机构包括行走单元和第二驱动轴。
[0035] 所述行走单元包括设置在所述机体上的主动滚轮、从动滚轮和环形履带;
[0036] 所述主动滚轮套装在所述第二驱动轴上,并与所述第二驱动轴相对固定;
[0037] 所述环形履带套设在所述主动滚轮和所述从动滚轮上,所述环形履带的一部分与所述光伏电池板的表面形成面接触;
[0038] 所述第二驱动轴与所述驱动部件传动连接,所述驱动部件通过所述第二驱动轴带动套装在所述第二驱动轴上的所述主动滚轮旋转,进而带动所述环形履带运动。
[0039] 较优地,所述导向机构包括滑动部件,所述滑动部件的表面与所述光伏电池板两侧的端面抵接。
[0040] 较优地,所述机体包括两个或两个以上通过横杆连接的片状支撑部;
[0041] 所述清洁机构包括第一驱动轴和套设在所述第一驱动轴上的滚刷,所述第一驱动轴贯穿多个所述片状支撑部;
[0042] 所述第一驱动轴和所述驱动部件传动连接,用于在所述驱动部件的驱动下带动所述滚刷旋转。
[0043] 较优地,还包括控制器,所述控制器和所述驱动部件电连接,用于控制所述驱动部件工作。
[0044] 较优地,还包括设置在所述机体上的传感器;
[0045] 所述传感器固定安装在所述机体上,并与所述控制器电连接;所述传感器用于检测所述清洁装置的运动路径上的间隙,并在检测到的间隙超过预定大小的情况下,向所述控制器发出指令,使所述驱动部件停止工作。
[0046] 较优地,还包括设置在机体上的喷水装置和水箱,所述喷水装置与所述水箱连通,用于对光伏电池板进行水清洁。
[0047] 较优地,还包括覆盖所述机体的盖体。
[0048] 本发明的光伏电池板的清洁装置,通过采用清洁机构和行走机构均设置在机体上的结构方式,结合了清洁机构与行走机构于一体,同时通过设置在机体两侧的导向机构,以抵接在光伏电池板的两侧的方式对清洁机构的行走进行导向,实现了清洁装置在光伏电池板面上的自行走,并且无需在光伏电池板上设置附加结构。
附图说明
[0049] 图1为本发明的光伏电池板的清洁装置工作状态示意图;
[0050] 图2为本发明的光伏电池板的清洁装置一实施例示意图;
[0051] 图3为图2的分解结构示意图;
[0052] 图4为图3中行走机构局部放大示意图;
[0053] 图5为图2中导向机构工作示意图;
[0054] 其中:1_清洁装置;2_光伏电池板;3-机体;31_横杆;32_片状支撑部;4-驱动部件;41_第一电机;42_传动齿轮;5_行走机构;51_行走单元;511-主动滚轮;512_从动滚轮;513_环形履带;52_第二驱动轴;6_清洁机构;61_第一驱动轴;62_滚刷;63_直刷;7-导向机构;71滑动轮;8_盖体;9_控制器;10_电池。
具体实施方式
[0055] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本发明的光伏电池板的清洁装置进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0056] 如图1、2、3所示,一种光伏电池板的清洁装置I,用于对光伏电池板2的表面进行清洁,其中光伏电池板2是由若干个单元阵列形成矩形,清洁装置I横跨光伏电池板2的宽度方向,并沿光伏电池板2的长度方向移动,同时对光伏电池板2进行清洁工作。
[0057] 光伏电池板的清洁装置I包括:机体3和设置在机体3上的驱动部件4、行走机构5、清洁机构6、导向机构7,驱动部件4与行走机构5传动连接,用于驱动行走机构5,行走机构5用于带动机体3在光伏电池板2上移动,导向机构7设置在机体3的两侧,并可相对运动地抵接在光伏电池板2的两侧,用于对机体3的运动进行导向,使行走机构5沿光伏电池板的长度方向移动。这样行走机构5和清洁机构6均安装在机体3上,实现了行走机构5和清洁机构6的一体化设计,在驱动部件4驱动行走机构5带动机体3在光伏电池板2上移动的同时,清洁机构6能够对光伏电池板2表面进行清洁处理。较优地,清洁装置I还包括覆盖机体3的盖体8。盖体8能够防止清洁机构6扫起的灰尘再次回落到光伏电池板2上。
[0058] 具体地,清洁机构6可以包括第一驱动轴61和套设在第一驱动轴61上的滚刷62,第一驱动轴61和驱动部件4传动连接,用于在驱动部件4的驱动下带动滚刷62旋转。在行走机构5带动机体3在光伏电池板2上移动的同时,驱动部件4通过第一驱动轴61带动滚刷62旋转,从而使滚刷62将光伏电池板2表面的灰尘清除掉。较优地,清洁机构6还包括设置在机体3上的喷水装置和水箱,喷水装置与水箱连通,用于对光伏电池板2进行水清洁。较优地,清洁机构6还包括设置机体3上的吹气装置,吹气装置,用于向光伏电池板2进行吹气。其中喷水装置、吹气装置和滚刷62,可以混合使用,也可以单独使用。
[0059] 具体地,行走机构5可以包括行走单元51和第二驱动轴52。如图3所示,行走单元51的数量为三个,其分别设置于第二驱动轴52的两端及中部。现以其中一个行走单元51进行详细说明,该行走单元51包括设置在机体3上的主动滚轮511、从动滚轮512和环形履带513 ;主动滚轮511套装在第二驱动轴52上,并与第二驱动轴52相对固定;环形履带513套设在主动滚轮511和从动滚轮512上,环形履带513的一部分与光伏电池板2的表面形成面接触;第二驱动轴52与驱动部件4传动连接,驱动部件4通过第二驱动轴52带动套装在第二驱动轴52上的主动滚轮511旋转,进而带动环形履带513运动。主动滚轮511与从动滚轮512呈三角形排布,较优地,主动滚轮511的数量为一个,从动滚轮512的数量为两个,位于三角形底边的环形履带513与光伏电池板2的表面接触。通过环形履带513运动过程中与光伏电池板2的表面之间产生的摩擦力实现行走机构5带动机体3在光伏电池板2的表面运动,能够使光伏电池板的清洁装置I不需要靠任何附加设备,自身就能在光伏电池板2的表面上运动,不仅设计合理,而且节约了成本。
[0060] 具体地,机体3可以包括两个或两个以上通过横杆31连接的片状支撑部32,第一驱动轴61和第二驱动轴52均贯穿片状支撑部32,主动滚轮511和从动滚轮512均设置在片状支撑部32上;如图2及图3所示,片状支撑部32的数量为三个,其中两个片状支撑部32位于光伏电池板2的宽度方向的边缘处,也就是设置于第二驱动轴52的两端,另一个片状支撑部32设置于第二驱动轴52的中部。驱动部件4设置在其中一个位于边缘的片状支撑部32的外侧。较优地,连接片状支撑部32的横杆31排列在滚轮形成的三角形的外侧,至少一个横杆31处于片状支撑部32的下部;清洁机构6还可以包括设置在位于片状支撑部32的下部的横杆31上的直刷63。设置在下部的横杆31上的直刷63直接接触光伏电池板2的表面,在光伏电池板的清洁装置I在光伏电池板2的表面上运动时,直刷63能够同时清扫光伏电池板2的表面。更优地,片状支撑部32整体上呈下宽上窄的形状,横杆31的数量为至少四个,至少四个横杆31呈梯形分布,位于梯形底部的两个横杆31上均设置有直刷63。机体3采用横杆31连接的片状支撑部32的结构,使得在横向上能够留出更多的空间给清洁机构6。并且,将行走机构5的主要部件设置在片状支撑部32上也能够将整个清洁装置I的支撑点与行走的驱动点结合在一处,使得整个结构更加稳定、紧凑。另外,片状支撑部32整体上呈下宽上窄的形状也符合清洁装置I的整体重心分布的需求,使清洁装置I的重心更靠近清洁表面,使整个结构更加稳定,并且使清洁装置I能够在整体上小型化。
[0061] 具体地,导向机构7可以包括滑动部件,滑动部件可以是图5中所示的滑动轮71,也可以是凸块或设置滑槽的滑块。在图3中,滑动轮71的数量为四个,每两个滑动轮71设置在位于边缘的两个片状支撑部32的外侧,滑动轮71的表面与光伏电池板2两侧的端面抵接。需要说明的是,滑动轮71的数量也可以为两个,每个滑动轮71设置在位于边缘的两个片状支撑部32的外侧。当光伏电池板的清洁装置I在光伏电池板2的表面上运动时,滑动轮71相对于光伏电池板2两侧的端面滚动,通过滑动轮71的限制作用能够保证光伏电池板的清洁装置I在光伏电池板2的表面上线性行走,并且在光伏电池板2倾斜设置的时候,光伏电池板的清洁装置I可通过滑动轮71卡在光伏电池板2上,防止在线性行走的过程中由于光伏电池板的清洁装置I的自身重力作用从光伏电池板2上滑落。
[0062] 作为一种可实施方式,清洁装置I还包括控制器9,控制器9和驱动部件4电连接,用于控制驱动部件4工作。控制器9内可以设控制程序,这样控制器9能够自动控制驱动部件4,进而控制行走机构5和清洁机构6工作。
[0063] 作为一种可实施方式,清洁装置I还包括设置在机体3上的传感器,传感器固定安装在机体3上,并与控制器9电连接;由于光伏电池板2是由若干个单元阵列形成的,单元与单元之间会存在间隙,当清洁装置I在光伏电池板2上运动时,传感器用于检测清洁装置I的运动路径上的间隙,并在检测到的间隙超过预定大小的情况下,向控制器9发出指令,使驱动部件4停止工作。
[0064] 作为一种可实施方式,清洁装置I还包括电池10,电池10与控制器9电连接,用于为控制器9和驱动部件4供电。
[0065] 其中,如图4所示,驱动部件4包括第一电机41,第一电机41与第一驱动轴61连接,并驱动第一驱动轴61做旋转运动,第一驱动轴61和第二驱动轴52通过传动齿轮42传动连接,第一电机41驱动第一驱动轴61做旋转运动的同时,第一驱动轴61通过传动齿轮42驱动第二驱动轴52做旋转运动。第一驱动轴61和第二驱动轴52也可以通过带传动、链传动等其他的传动机构传动连接,这种结构方式,第一电机41可以同时驱动第一驱动轴61和第二驱动轴52做旋转运动,也就是说第一电机41可同时驱动清洁机构6和行走机构5工作,能够实现行走与清洁的作业同步,并且整个动力及传动系统在结构上比较紧凑,减少装置所占的空间。
[0066] 作为一种可实施方式,驱动部件4可以包括第一电机41和第二电机(未示出),第一电机41和第一驱动轴61连接,并驱动第一驱动轴61做旋转运动,第二电机和第二驱动轴52连接,并驱动第二驱动轴52做旋转运动。这种结构方式是分别通过第一电机41和第二电机对清洁机构6和行走机构5进行控制,能够使光伏电池板的清洁装置I在相对光伏电池板2的表面静止的状态下清洁机构6照常工作,或者光伏电池板的清洁装置I在相对光伏电池板2的表面运动做成中清洁机构6停止工作。由于清洁机构6和行走机构5分别采用了独立的动力源,因此,不会相互影响,并且同时也使电站对设备的投入量减少,进而降低了设备的费用投入。
[0067] 本发明的光伏电池板的清洁装置具有:适应性强、自动化程度高,能够自行在光伏电池板上移动,并对光伏电池板表面进行清洁。从而有效的降低人工工作量和提高清洁效率。
[0068] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种光伏电池板的清洁装置,其特征在于: 包括:机体和设置在所述机体上的驱动部件、行走机构、清洁机构、导向机构,所述驱动部件与所述行走机构传动连接,用于驱动所述行走机构,所述行走机构用于带动所述机体在所述光伏电池板上移动,所述导向机构设置在所述机体的两侧,并可相对运动地抵接在所述光伏电池板的两侧,用于对所述机体的运动进行导向,使所述行走机构沿所述光伏电池板的长度方向移动。
2.根据权利要求1所述的清洁装置,其特征在于: 所述清洁机构包括第一驱动轴和套设在所述第一驱动轴上的滚刷,所述第一驱动轴和所述驱动部件传动连接,用于在所述驱动部件的驱动下带动所述滚刷旋转。
3.根据权利要求2所述的清洁装置,其特征在于: 所述行走机构包括行走单元和第二驱动轴, 所述行走单元包括设置在所述机体上的主动滚轮、从动滚轮和环形履带,所述主动滚轮套装在所述第二驱动轴上,并与所述第二驱动轴相对固定,所述环形履带套设在所述主动滚轮和所述从动滚轮上,所述环形履带的一部分与所述光伏电池板的表面形成面接触; 所述第二驱动轴与所述驱动部件传动连接,所述驱动部件通过所述第二驱动轴带动套装在所述第二驱动轴上的所述主动滚轮旋转,进而带动所述环形履带运动。
4.根据权利要求3所述的清洁装置,其特征在于: 所述驱动部件包括第一电机,所述第一电机与所述第一驱动轴连接,并驱动所述第一驱动轴做旋转运动,所述第一驱动轴和所述第二驱动轴传动连接,所述第一电机通过所述第一驱动轴,驱动所述第二驱动轴做旋转运动。
5.根据权利要求4所述的清洁装置,其特征在于: 所述第一驱动轴通过齿轮传动、链传动或带传动与所述第二驱动轴传动连接。
6.根据权利要求3所述的清洁装置,其特征在于: 所述驱动部件包括第一电机和第二电机,所述第一电机和所述第一驱动轴连接,并驱动所述第一驱动轴做旋转运动, 所述第二电机和所述第二驱动轴连接,并驱动所述第二驱动轴做旋转运动。
7.根据权利要求3所述的清洁装置,其特征在于: 所述从动滚轮与所述主动滚轮呈三角形排布,位于三角形底边的所述环形履带与所述光伏电池板的表面接触。
8.根据权利要求3所述的清洁装置,其特征在于: 所述机体包括两个或两个以上通过横杆连接的片状支撑部,所述第一驱动轴和所述第二驱动轴均贯穿所述片状支撑部,所述主动滚轮和所述从动滚轮均设置在所述片状支撑部上,其中两个所述片状支撑部位于所述光伏电池板的宽度方向的边缘处,所述驱动部件设置在其中一个位于所述边缘的片状支撑部的外侧。
9.根据权利要求8所述的清洁装置,其特征在于: 所述导向机构包括滑动部件,所述滑动部件设置在位于所述边缘的两个所述片状支撑部的外侧,所述滑动部件的表面与所述光伏电池板两侧的端面抵接。
10.根据权利要求8所述的清洁装置,其特征在于: 所述从动滚轮与所述主动滚轮呈三角形排布,连接所述多个片状支撑部的所述横杆排列在所述三角形的外侧,至少一个所述横杆处于所述片状支撑部的下部, 所述清洁机构还包括设置在位于所述片状支撑部的下部的横杆上的直刷。
11.根据权利要求10所述的清洁装置,其特征在于: 所述片状支撑部整体上呈下宽上窄的形状,所述横杆的数量为至少四个,至少四个所述横杆呈梯形分布,位于所述梯形底部的两个所述横杆上均设置有所述直刷。
12.根据权利要求1所述的清洁装置,其特征在于: 所述行走机构包括行走单元和第二驱动轴, 所述行走单元包括设置在所述机体上的主动滚轮、从动滚轮和环形履带,所述主动滚轮套装在所述第二驱动轴上,并与所述第二驱动轴相对固定,所述环形履带套设在所述主动滚轮和所述从动滚轮上,所述环形履带的一部分与所述光伏电池板的表面形成面接触,所述第二驱动轴与所述驱动部件传动连接,所述驱动部件通过所述第二驱动轴带动套装在所述第二驱动轴上的所述主动滚轮旋转,进而带动所述环形履带运动。
13.根据权利要求1所述的清洁装置,其特征在于: 所述导向机构包括滑动部件,所述滑动部件的表面与所述光伏电池板两侧的端面抵接。
14.根据权利要求1所述的清洁装置,其特征在于: 所述机体包括两个或两个以上通过横杆连接的片状支撑部,所述清洁机构包括第一驱动轴和套设在所述第一驱动轴上的滚刷,所述第一驱动轴贯穿所述片状支撑部,所述第一驱动轴和所述驱动部件传动连接,用于在所述驱动部件的驱动下带动所述滚刷旋转。
15.根据权利要求1所述的清洁装置,其特征在于: 还包括控制器,所述控制器和所述驱动部件电连接,用于控制所述驱动部件工作。
16.根据权利要求15所述的清洁装置,其特征在于: 还包括设置在所述机体上的传感器,所述传感器固定安装在所述机体上,并与所述控制器电连接;所述传感器用于检测所述清洁装置的运动路径上的间隙,并在检测到的间隙超过预定大小的情况下,向所述控制器发出指令,使所述驱动部件停止工作。
17.根据权利要求1所述的清洁装置,其特征在于: 还包括设置在机体上的喷水装置和水箱,所述喷水装置与所述水箱连通,用于对光伏电池板进行水清洁。
18.根据权利要求1至17任意一项所述的清洁装置,其特征在于: 还包括覆盖所述机体的盖体。
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