CN105414069B - 清洁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种清洁装置，该清洁装置包括：行走机构，行走机构包括基座和设置在基座上并能够带动基座移动的行走部；清洁机构，清洁机构设置在基座上，且包括清洁组件和将清洁组件抵紧在被清洁物的表面的浮动调节组件，清洁组件包括滚刷，滚刷的第一端设置在基座上，滚刷的第二端通过浮动调节组件设置在基座上。该清洁装置通过设置浮动调节组件保证清洁效果。
Description
技术领域
本发明涉及清洁设备领域，尤其涉及一种清洁装置。
背景技术
光伏电站通过光伏太阳能电池板收集光能并将其转化为电能来实现发电。对于光伏电站而言，发电效率是影响其实际收益的关键指标。而随着光伏电站规模的不断扩大，发电成本的严格控制，对于光伏电站的发电效率的要求越来越苛刻。在光伏电站中影响其发电效率的一个重要方面是太阳能电池板的清洁程度。
根据相关文献研究并记载，4g/m2的灰尘堆积使得光伏组件的电能输出效率锐降60％。更有甚者，鸟类粪便、树叶、动物攀爬遗迹等大块不透光的污染物覆盖会产生热斑效应，导致光伏组件局域高温直至烧毁报废。由此可见，光伏组件的表面清洁度不仅影响着光伏组件的发电效率，还影响着光伏组件的寿命。
为了提升光伏组件的发电效率，就必须要保证光伏组件的清洁度，现有技术中为解决这一问题通常有以下几种方式：
一种为人工清洁方式，由工人定期持工具(例如清扫刷等)对光伏组件表面进行清洁，这种清洁方式的耗水量低，费用低。但劳动力密集，不易管理，清洁效果一致性差，效率低，同时易对待清洁表面造成人为损伤。
第二种方式是利用水车搭载的或地埋管连接的高压水枪进行清洁，优点是清洁效果好，缺点是耗水量大，环境适应能力差，同时易对清洁表面造成高压损坏，工程投入较大。
第三种方式是采用喷淋系统，该方式不需要人工参与，清洁速度快，适用于屋顶光伏，但是清洁效果不好，耗水量大，环境适应能力差，工程投入较大。
第四种方式是使用清洁车等专业设备，优点是耗水量较小，清洁效果好，缺点在于无法适应地势复杂环境或场所，同时车载的毛刷在清洁车行进中对电池板表面不同位置带来不同压力，对清洁人员的专业技能要求较高，同时采购投入较大。
第五种是采用清洁装置或机器人进行清洁，从而实现低耗水量，高效率，低强度，少人或无人自动清洁。具体地，在电池板上安装可灵活装卸的清洁装置，在需要进行清洁的太阳能电池板上移动，其上的清洁刷转动对太阳能电池板的表面进行清洁。但是，由于这些清洁装置通常搭载单一毛刷、滚刷或刮板作为清洁工具，因此在使用时只搭载毛刷或滚刷的清洁装置或机器人需反复多次清洁电池板方能达到清洁目的，效率较低，同时无法有效清除积雪和大块污染物。此外，只搭载刮刷的清洁装置或机器人需要在有水的情况下进行清洁，否则容易造成光伏板表面刮伤；而因为需要用水，因此搭载刮刷的清洁装置的季节适应能力不强。此外，上述清洁装置还存在一个问题是为了让清洁机构能够清扫阵列的所有表面，就要在清洁装置或机器人运动方向上的电池板阵列两侧增设辅助的停泊支架或限位支架，否则无法实现全面的自动清洁任务。这样就增加了电站的投建成本，同时也增大了电站建设和运维管理的复杂程度。
在实际中，无论是在大型光伏电站还是分布式光伏电站中，光伏组件的排列不可能非常平齐，光伏组件之间会出现较大的水平间隙，或较为舒缓的坡度(水平缓坡或竖直缓坡)。这是清洁装置的清扫难度和运行难度加大，容易造成清扫不全面或清洁装置卡在太阳能电池板上的情况。
发明内容
本发明的实施例提供一种清洁装置，以有效改善因太阳能电池板表面不平整而导致的清洁效果不佳的问题。
为达到上述目的，本发明的实施例提供一种清洁装置，其包括：行走机构，行走机构包括基座和设置在基座上并带动基座移动的行走部；清洁机构，清洁机构设置在基座上，且包括清洁组件和用于将清洁组件抵紧在被清洁物的表面的浮动调节组件，清洁组件包括滚刷，滚刷的第一端设置在基座上，滚刷的第二端通过浮动调节组件设置在基座上。
进一步地，浮动调节组件包括：导向杆，导向杆固定设置在基座上；弹性件，弹性件套设在导向杆上；浮动块，浮动块的一端可移动地设置在导向杆上，弹性件位于浮动块上方且抵接在浮动块的一端上，浮动块的另一端与清洁组件固定连接。
进一步地，浮动调节组件还包括导向限位辊，导向限位辊包括固定设置在浮动块上的固定杆和可转动地设置在固定杆上的转动辊，基座上设置有导向槽，转动辊设置在导向槽内并可沿导向槽移动。
进一步地，清洁组件还包括摆板部，滚刷的第一端通过摆板部设置在基座上，摆板部包括：摆板，摆板通过摆轴设置在基座上，摆轴的轴线垂直于浮动调节组件的调节方向。
进一步地，摆板部还包括限位安装辊，限位安装辊包括限位安装杆和限位辊，所述限位安装杆固定设置在摆板上且轴线与摆轴的轴线垂直；所述限位辊可转动地设置在限位安装杆上，基座上设置有限位安装槽，限位辊可转动地设置在限位安装槽内。
进一步地，清洁组件还包括：内承载板，内承载板的第一端与摆板固定连接，内承载板的第二端与浮动调节组件固定连接；滚刷驱动件，滚刷驱动件固定设置在摆板上，滚刷的第一端与滚刷驱动件连接并受滚刷驱动件驱动而转动；后承载板，后承载板固定设置在内承载板上且滚刷的第二端可转动地设置在后承载板上。
进一步地，清洁组件还包括外承载板，外承载板的第一端固定连接在摆板上，外承载板的第二端固定连接在后承载板上，外承载板上还设置有立刷。
进一步地，清洁组件为两组，且沿清洁装置的行走方向间隔设置，每组清洁组件包括至少一个清洁组件，滚刷为螺旋滚刷，且两组清洁组件中，其中一组清洁组件的滚刷的旋向为逆时针旋转，另一组清洁组件的滚刷的旋向为顺时针旋转。
进一步地，行走部包括：第一主动行走组件，第一主动行走组件设置在基座上且与被清洁物的表面配合；行走驱动件，行走驱动件与第一主动行走组件连接并驱动第一主动行走组件运动；从动行走组件，从动行走组件设置在基座上且与被清洁物的表面配合；传动轴，传动轴连接第一主动行走组件和从动行走组件。
进一步地，行走部还包括第二主动行走组件，第二主动行走组件设置在基座上，且与被清洁物的侧面配合，所述侧面与所述表面之间夹角为预定值，第二主动行走组件与第一主动行走组件通过分速组件连接。
进一步地，第一主动行走组件包括：第一主动行走轮，第一主动行走轮与行走驱动件连接并受行走驱动件驱动而转动；第一行走张紧轮，第一行走张紧轮可转动地设置在基座上；第一行走履带，第一行走履带套设在第一主动行走轮和第一行走张紧轮外，并受第一主动行走轮的驱动而转动。
进一步地，分速组件包括：第一分速齿轮，第一分速齿轮与行走驱动件连接，第一分速齿轮的轴线与第一主动行走轮的轴线重合；第二分速齿轮，第二分速齿轮与第一分速齿轮啮合，且第二分速齿轮的轴线垂直于第一分速齿轮的轴线。
进一步地，清洁装置还包括至少一个边缘检测件，至少一个边缘检测件设置在基座上，清洁组件位于至少一个边缘检测件沿行走方向的前方。
本发明的实施例的清洁装置可以保证滚刷始终与表面接触，保证清洁效果。
附图说明
图1为本发明的实施例的放置在太阳能电池板上的清洁装置的俯视图；
图2为本发明的实施例的放置在太阳能电池板上的清洁装置的立体图；
图3为图2的局部放大图；
图4为本发明的实施例的清洁装置的立体结构示意图；
图5为本发明的实施例的清洁装置的行走机构的立体结构示意图；
图6为图4的清洁装置的与太阳能电池板的上端配合的局部放大图；
图7为图4的清洁装置的与太阳能电池板的中部配合的局部放大图；
图8为图4的清洁装置的与太阳能电池板的下端配合的局部放大图；
图9为本发明的实施例的清洁装置的行走机构的俯视图；
图10为图9中A-A向的剖视图；
图11为图9中B-B向的剖视图；
图12为图9中C-C向的剖视图；
图13为本发明的实施例的清洁装置的局部剖视图；
图14为本发明的实施例的清洁装置的清洁机构的立体结构示意图；
图15为本发明的实施例的清洁装置的清洁机构的俯视图；
图16为图15的A-A向剖视图；
图17为图15的B-B向剖视图；
图18为图15的C-C向剖视图；
图19为本发明的实施例的清洁装置的中隔板处的结构示意图；
图20为本发明的实施例的清洁装置的摆板部的局部放大图。
附图标记说明：
1、行走机构；11、基座；111、导向槽；112、限位安装槽；113、上隔板；114、下隔板；115、中隔板；12、行走部；121、第一主动行走组件；1211、第一主动行走轮；1212、第一行走张紧轮；1213、第一行走履带；1214、第一行走导向轮；122、行走驱动件；123、从动行走组件；1231、从动行走轮；1232、从动张紧轮；1233、从动行走履带；1234、从动导向轮；124、传动轴；125、第二主动行走组件；1251、第二主动行走轮；1252、第二行走张紧轮；1253、第二行走履带；1254、第二行走导向轮；126、分速组件；1261、第一分速齿轮；1262、第二分速齿轮；2、清洁机构；21、清洁组件；211、滚刷；212、摆板；213、限位安装辊；214、内承载板；215、滚刷驱动件；216、后承载板；217、外承载板；218、立刷；219、摆轴；22、浮动调节组件；221、导向杆；222、弹性件；223、浮动块；224、导向限位辊；3、边缘检测件；4、壳体；5、供电控制部；61、太阳能电池板；62、板间缝隙；63、板间导轨；71、撑杆；72、防脱件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例的清洁装置进行详细描述。
如图1所示，清洁装置包括行走机构1、清洁机构2、壳体4、以及供电控制部5，其中，清洁机构2设置在行走机构1上，由行走机构1带动进而在待清洁表面作业，壳体4罩设在清洁机构2外侧，以避免清洁机构2被环境污染腐蚀，供电控制部5为行走机构1及清洁机构2供电，并实现二者的动作控制。
如图2所示，清洁装置可以用于对太阳能电池板61的表面进行清洁。当然，该清洁装置还可以应用至其它环境，对其它结构进行清洁，例如，对外墙玻璃进行清洁。在此不做限定，以下各实施例以对太阳能电池板61的表面清洁为例说明。如图2所示，太阳能电池板61之间一般会存在板间缝隙62，根据需要还可以设置有板间导轨63。
如图3及图4所示，在本实施例中，图1所示的行走机构1可以包括基座11和设置在基座11上并带动基座11移动的行走部12，其用于带动整个清洁装置在太阳能电池板61上移动。
清洁机构2设置在基座11上，且包括清洁组件21和用于将清洁组件21抵紧在被清洁物的表面的浮动调节组件22。
清洁组件21包括滚刷211，滚刷211的第一端设置在基座11上，滚刷211的第二端通过浮动调节组件22设置在基座11上。清洁组件21的滚刷211用于清洁太阳能电池板61，浮动调节组件22用于将滚刷211压紧在太阳能电池板的表面，以保证滚刷211对太阳能电池板的清洁效果。
通过设置浮动调节组件22确保太阳能电池板表面存在凹凸不平的情况时，滚刷211可以被浮动调节组件22压紧在表面上，以适应凹凸不平的表面，对整个表面进行清洁，保证清洁效果。
如图5所示，在本实施例中，基座11包括上隔板113、下隔板114和中隔板115。上隔板113是指使用时位于太阳能电池板的上边缘处的隔板。下隔板114是指使用时位于太阳能电池板的下边缘处的隔板。中隔板115是指位于上隔板113和下隔板114之间的隔板。中隔板115的数量可以根据需要清扫的对象确定，即可以省略中隔板115，也可以设置多个中隔板115。
为了便于工作人员搬运或移动清洁装置，基座11还包括撑杆71，在本实施例中，撑杆71为两根，撑杆71依次穿过上隔板113、中隔板115和下隔板114，且撑杆71穿出上隔板113和下隔板114，以方便工作人员抓取。在本实施例中，撑杆71为钢管，当然其也可以是其它可靠耐用的材质。
如图3至图9(若在图4中增加122，则可改图4)所示，行走机构1的行走部12设置在基座11的下部，用于带动其在太阳能电池板61上行走。行走部12包括第一主动行走组件121、行走驱动件122、传动轴124和从动行走组件123。其中，第一主动行走组件121位于太阳能电池板的(在使用状态的)上部。从动行走组件123位于太阳能电池板的(在使用状态的)下部。行走驱动件122用于驱动第一主动行走组件121和从动行走组件123。
为了减小体积，降低成本，且提高驱动的可靠性和可控性，在本实施例中，行走驱动件122为驱动电机，其固定设置在上隔板113上，且输出轴与第一主动行走组件121连接，以便能够驱动其转动。
第一主动行走组件121设置在基座11上且与被清洁物的表面配合，以在被清洁物的表面运动。
结合参见图6、图9至图12，图4所示第一主动行走组件121包括第一主动行走轮1211、第一行走张紧轮1212和第一行走履带1213。
第一主动行走轮1211与行走驱动件122连接并受行走驱动件122驱动而转动。第一行走张紧轮1212可转动地设置在基座11的上隔板113上。第一行走履带1213套设在第一主动行走轮1211和第一行走张紧轮1212外，并受第一主动行走轮1211的驱动而转动。通过设置第一行走履带1213可以提高清洁装置的跨越缝隙能力和爬坡能力。例如，当太阳能电池板之间存在如图2所示的板间缝隙62时可以通过履带直接跨过，提高工作可靠性。若太阳能电池板之间存在较大缝隙，则可以通过设置如图2所示的板间导轨63使清洁装置跨过。
优选地，为了保证第一行走履带1213与行走表面的贴合，在上隔板113上还设置有第一行走导向轮1214。其压设在处于下侧的第一行走履带1213上。
参见图8至图10和图12所示，从动行走组件123设置在基座11上且与被清洁物的表面配合。从动行走组件123包括从动行走轮1231、从动张紧轮1232和从动行走履带1233。
其中，从动行走轮1231可转动地设置在下隔板114上，且通过传动轴124与第一主动行走轮1211连接。从动张紧轮1232可转动地设置在基座11下隔板114上。从动行走履带1233套设在从动行走轮1231和从动张紧轮1232上，并受从动行走轮1231的驱动而转动。传动轴124通过联轴器与第一主动行走轮1211和从动行走轮1231连接。
结合参见图10，传动轴124包括传动轴管、万向节和连接轴。其中，一个传动轴管焊接连接有万向节，并通过该万向节与第一主动行走轮1211连接，该传动轴管的另一端也焊接有万向节，该万向节通过销锚的方式与连接轴连接，以将该传动轴管与连接轴连接。连接轴通过轴承设置在中隔板115上。另一个传动轴管的一端焊接有万向节，该万向节通过销锚的方式与连接轴连接，该传动轴管的另一端焊接连接有万向节，并通过该万向节与从动行走轮1231连接，由此实现传动。
由于采用了四个万向节，将其设置在易产生传动偏心的位置，这样可降低零件加工精度、装配精度，降低加工、制造成本，还可以减少由于误差而产生的装置本身的振动，提高设备运行可靠性与寿命。
优选地，为了保证从动行走履带1233与行走表面的贴合，在下隔板114上还设置有从动导向轮1234，其压设在处于下侧的从动行走履带1233上。
优选地，为了提高适用性和安全性，如图13所示，从动行走履带1233的宽度大于第一行走履带1213的宽度。在太阳能电池板阵列安装过程中，由于安装精度的原因，太阳能电池板之间可能存在并未对齐的情况，太阳能电池板之间存在前后凹凸的情况，为避免这些凹凸情况影响清洁装置的运行，将从动行走履带1233的宽度增大，保证在太阳能电池板间存在错位的情况下，从动行走履带1233至少可以有一部分与太阳能电池板的边框的表面接触，进而保证工作安全性。通过此种方式实现了对电池板宽度的自适应。
优选地，如图13所示，为了将清洁装置很好地定位在太阳能电池板上，行走部12还包括第二主动行走组件125，第二主动行走组件125设置在基座11上，且与被清洁物的侧面配合，该侧面与表面之间夹角为预定值(在本实施例中，该侧面与表面相互垂直)。当清洁装置安装到太阳能电池板上时，第二主动行走组件125和第一主动行走组件121一一对应地与两个表面配合，且这两个表面相互垂直，可以很好地限定清洁装置。
第二主动行走组件125可以通过单独的驱动件驱动，也可以与第一主动行走组件121共用一个驱动件。如图10所示，在本实施例中，第二主动行走组件125与第一主动行走组件121通过分速组件126连接，共同受行走驱动件122的驱动。
如图10所示，分速组件126包括第一分速齿轮1261和第二分速齿轮1262。其中，第一分速齿轮1261与行走驱动件122连接，第一分速齿轮1261的轴线与第一主动行走轮1211的轴线重合。第二分速齿轮1262与第一分速齿轮1261啮合，且第二分速齿轮1262的轴线垂直于第一分速齿轮1261的轴线。第一分速齿轮1261和第二分速齿轮1262均为斜齿轮，且相互啮合。
如图10至图12所示，第二主动行走组件125包括第二主动行走轮1251、第二行走张紧轮1252和第二行走履带1253。其中，第二主动行走轮1251套设在第二分速齿轮1262上，并随第二分速齿轮1262转动。第二行走张紧轮1252可转动地设置在基座11上。第二行走履带1253套设在第二主动行走轮1251和第二行走张紧轮1252外，并受第二主动行走轮1251驱动而转动。
优选地，为了保证第二行走履带1253与其行走表面的贴合，在上隔板113上还设置有第二行走导向轮1254，其压设在处于下侧的第二行走履带1253上。
参见图10所示，工作时，将第一主动行走轮1211、斜齿轮轴、轴承、分速箱轴承盖、第二主动行走轮1251、第一分速齿轮1261、第二分速齿轮1262等用紧固件按顺序装配在一起后，与行走驱动件122用键连接，并紧固在上隔板113上。
行走时，驱动电机通过第一分速齿轮1261和第二分速齿轮1262将动力分为水平和竖直两个方向，这样将在水平和竖直两个方向上提供牵引力，使电机功率更充分的用于行走动作上，提升行走机构1在凹凸不平(包括水平和竖直两个方向的距离偏差)的太阳能电池板阵列的行走能力，降低遇障后摩擦力不足以平衡牵引力而出现打滑的概率。
行走机构1中的行走部12采用的是同步带传动，将清洁装置的重心置于主动轮与张紧轮的中心距的二分之一处，从而实现阵列间水平间隙(水平方向与竖直方向的距离偏差小于10mm状态下的间隙)小于二分之一中心距的无轨跨越。即：只要太阳能电池板之间的水平间隙小于二分之一中心距则该清洁装置可以无轨跨越。
使用时，第二主动行走组件125卡放在太阳能电池板阵列的边缘，并以该边缘为导轨在其上完成牵引，跨越间隙，爬行缓坡等行走动作。从动行走组件123在第一主动行走组件121的带动下同步动作。从动行走履带1233的加宽无约束悬臂冗余设计，并无垂直方向约束的悬臂结构，可以适应太阳能电池板阵列的宽度由于架设或过坡等因素的影响而出现一定范围内增大或缩小的现象，增强了对不同工况下的运行可靠性。
优选地，如图9所示，为了防止清洁装置从太阳能电池板61上脱落，在上隔板113上设置有防脱件72。工作时，防脱件72位于太阳能电池板的下方，以便于第一主动行走组件121和第二主动行走组件125一起限定清洁装置，实现防止滑落的目的。
结合参见图14所示，在本实施例中，清洁机构2包括4个清洁组件21，4个清洁组件分为两组，且这两组沿清洁装置的行走方向间隔设置。每组均包括2个清洁组件21，其中一个设置在上隔板113与中隔板115之间，另一个设置在中隔板115与下隔板114之间。当然，在其他实施例中，清洁组件21的数量和设置位置可以根据需求确定，并不限于此。
通过两组清洁机构2的设置方式，可以实现复合清洁作用，在清扫太阳能电池板上的污染物(浮尘、积雪、树叶等)时，清洁装置行走1遍，则清扫次数相当于2次。清洁组件21包括滚刷211、内承载板214、后承载板216、外承载板217、滚刷驱动件215和摆板部(图中未示出)。清洁组件21通过浮动调节组件22连接到中隔板115上。
结合参见图15至图17所示，滚刷驱动件215为驱动电机，其固定设置在摆板部上。当然，在其他实施例中，滚刷驱动件215也可以为其他能够驱动滚刷211转动的件，例如液压马达等。滚刷211的一端通过连接轴与滚刷驱动件215的输出轴连接，由此实现滚刷211在滚刷驱动件215的带动下，按照设定的旋转方向和旋转速度运动。滚刷211的另一端通过连接轴和轴承连接在后承载板216上。
优选地，滚刷211为螺旋滚刷，且两组清洁组件21中，其中一组清洁组件21的滚刷211的旋向为逆时针旋转，另一组清洁组件21的滚刷211的旋向为顺时针旋转。这样设置的目的是为了能够将污垢向清洁装置的行走方向的前侧扫，以防止污垢再次污染清扫过的表面。螺旋滚刷可加速被清扫下的污染物下落速度，使污染物无法累积在某一位置而对清扫任务造成阻碍或清扫不净的问题。
优选地，为了提高自动性，清洁装置还包括至少一个边缘检测件3，当清洁装置走到边缘时边缘检测件3发出信号，清洁装置可以换向，一方面提高清洁装置的自动化，另一方面防止清洁装置从太阳能电池板上脱落，保证清洁装置的安全。边缘检测件3设置在基座11上，清洁组件21位于至少一个边缘检测件3沿行走方向的前方。具体地，边缘检测件3为光电开关，在上隔板113的前后两侧分别设置有边缘检测件3，每侧均设置有两个边缘检测件3。滚刷211位于两个边缘检测件3的中间。清洁装置行走过程中，若寻边的两个边缘检测件3均无信号，则该状态为太阳能电池板阵列边缘。当清洁装置走到太阳能电池板阵列边缘时，要进行下一个动作(换向或停机)前，滚刷211已经对太阳能电池板阵列进行了全面清洁，因此在清洁时无需加设停泊港，也可避免因无停泊港而导致的清洁死区问题。
如图7所示，后承载板216上固定连接有内承载板214，并通过内承载板214与浮动调节组件22连接。内承载板214的一端连接在后承载板216上，另一端连接在摆板部上。
浮动调节组件22包括导向杆221、弹性件222和浮动块223。其用于不断地调整清洁组件21的位置，以适应太阳能电池板的安装角度误差，高效、全面地完成清洁工作。
结合参见图7、图18和图19，其中，导向杆221固定设置在基座11的中隔板115上，其用于安装弹性件222和浮动块223，以便为其导向。弹性件222套设在导向杆221上，用于压紧浮动块223。在本实施例中，弹性件222为弹簧，在其他实施例中，弹性件222可以为其他能够提供抵紧力的件。
浮动块223的一端可移动地设置在导向杆221上，且弹性件222位于浮动块223上方且抵接在浮动块223上，浮动块223的另一端与清洁组件21的内承载板214固定连接。
优选地，为了保证清洁装置能够可靠工作，浮动调节组件22还包括导向限位辊224，导向限位辊224包括固定设置在浮动块223上的固定杆和可转动地设置在固定杆上的转动辊。基座11上设置有导向槽111，转动辊设置在导向槽111内并可沿导向槽111移动。导向限位辊224与导向槽111配合可以限定导向限位辊224的运动行程。
如图20所示，摆板部包括摆板212和限位安装辊213。
摆板212通过摆轴219设置在基座11的上隔板113或下隔板114上，摆轴219的轴线垂直于浮动调节组件22的调节方向。摆轴219穿过摆板212和基座11上。
限位安装辊213包括固定设置在摆板212上且轴线与摆轴219轴线垂直的限位安装杆和可转动地设置在限位安装杆上的限位辊，基座11上设置有限位安装槽112，限位辊可转动地设置在限位安装槽112内。限位安装辊213和限位安装槽112配合可以限定摆板212的位置，防止摆板212绕摆轴219转动。
优选地，参照图14，为了提高清洁效率，在滚刷211外设置有立刷218。立刷218通过立刷安装板固定连接在外承载板217上。外承载板217的第一端固定连接在摆板212上，外承载板217的第二端固定连接在后承载板216上。在滚刷211外增配的立刷218，可对大型污染物进行预先破碎或推拨处理，为紧接着的滚刷211清扫创造条件，降低清扫难度，提高清洁的效率与效果。同时，立刷218与壳体4形成有效的遮挡扬尘的屏障，防止清扫过程扬尘对太阳能电池板的二次污染。减少不必要的人工干预。实现清扫工作的高效、高质。
在本实施例中，清洁装置还包括供电控制部5，其是为机械部分提供动力与行动决策方案的部分。供电控制部包括为机械部分供电的可充电式蓄电池和进行控制的控制器(控制器可以为单片机或可编程控制器即PLC等)。供电控制部5设置在清洁装置的壳体4内，利用壳体4对其进行保护，防止灰尘污染等，保证其工作安全。当然，供电控制部5内可以设置数据传输单元，以将数据远程传输到计算机等部件上，实现远程控制。当然，供电控制部5还可以具有故障报警，故障停机，电量监控、不足预警等功能。
控制器与驱动电机和边缘检测件3等连接，以控制驱动电机的转速和旋转方向，进而实现往复清扫，完成清扫停机，故障停机等功能。通过控制驱动电机的转速可以控制两套螺旋滚刷之间的速度配比，及旋向配合，协同完成太阳能电池板清洁，提高清洁效果和清洁速度。
同时通过设置本地控制与远程控制，灵活操控清洁装置，从而完成清洁装置在太阳能电池板组件上按预先设定的要求平稳、顺畅行走，并且当运行到太阳能电池板边缘时通过边缘检测件3传来的反馈信号进行停机和启动等动作。
优选地，供电控制部5包括声光报警器，故障急停按钮，当检测到预设的故障情况后通过自动判断完成停机与声光报警动作。同时，当出现未预设的故障情况，设备无法自动干预时，可通过急停按钮人为干涉。
该清洁装置使用时：
在现场采用人工搬运或使用接驳车搬运装配的方式实现安装，将清洁装置卡放在太阳能电池板的倾角上沿。
供电控制部5发起清洁指令，在行走机构1中驱动电机提供的牵引力的作用下，实现其在单一太阳能电池板阵列上、有较大水平间隙的阵列间或有较缓坡度辅助导轨的阵列间顺畅移动。移动的过程中清洁机构2自动适应阵列中太阳能电池板的角度偏差，对太阳能电池板进行全面清洁。
具体地，结合参见图7、图14和图20，当清洁装置置于太阳能电池板上后，浮动调节组件22中的弹性件222将始终提供一个正压力于滚刷211的尾端(与后承载板216配合的一端)，同时限位安装辊213的限位辊可在上隔板113和下隔板114的限位安装槽112内滑动，实现了摆板部以摆轴219为轴心进行偏摆，并依靠此结构适应太阳能电池板本身安装的角度误差，保证滚刷211和立刷218始终与太阳能电池板的表面贴合。
驱动电机带动滚刷211按一定方向做旋转运动，以便实现在清洁装置行走方向上各清扫点的污染物做向前和向下运动。需要注意的是，以图1为观察基准，刷毛为顺时针旋转的滚刷211设置在清洁装置左侧，刷毛为逆时针旋转的滚刷211设置在清洁装置右侧。
设置在滚刷211侧边的立刷218可以实现大型污染物的预处理及浮沉的后处理，也可以起到遮挡滚刷211扫起的扬尘，防止二次污染的作用。这里的立刷218是毛刷，并不是刮刷，不会在无水清洁的情况下对太阳能电池板造成划伤。
驱动电机带动第一主动行走组件121运动，进而可带动从动行走组件123以一定的转速及转向做相应的行走动作，进而实现与太阳能电池板组件配合使用时拖动清洁装置在太阳能电池板上行走。同时，在边缘检测件3的协同工作下，实现探测到太阳能电池板边缘而自动换向或停机的功能。当检测到边缘后将信号传给供电控制部5，并由预先设定的控制逻辑进行判断，执行往复运动，多次清洁或停机等动作完成清洁。
由此实现，清洁装置在行走机构1提供的牵引力作用下，在太阳能电池板上以可控的速度往复横向运动。清洁机构2可在清洁装置运动的同时按需要以可控的速度进行顺时针或逆时针的旋转运动，通过与太阳能电池板接触的滚刷211及立刷218对太阳能电池板进行综合清洁，并且行走机构1可以跨越较小的无轨水平间隙和有轨较大间隙或缓坡。这里的轨道是根据具体工程的实测数据进行配做而成，并且与电池板之间采用柔性连接，不会因为气候、温度的变化导致轨道与电池板之间产生的应力而损坏电池板。
本发明的清洁装置具有如下效果：
该清洁装置在光伏电站或分布式光伏电站中有较强的环境适应能力。
该清洁装置包括能够浮动的螺旋刷毛滚刷，使其与电池板始终接触，并给清扫点施加向前和向下两个方向的作用力，从而实现在无水的情况下以较少的清洁次数实现清洁效果。同时，可选配立刷于滚刷两侧，以便能够清扫积雪、大块污染物。
设置具有边缘探测作用的光电传感器，以便在滚刷清扫完全部表面后再执行往复或停机动作，这样可去除太阳能电池板阵列边缘的停泊支架，降低投建和维护成本。
驱动电机的输出经过分速组件分为水平和垂直(这里的水平和垂直是指平行于太阳能电池板表面和垂直太阳能电池板表面)两个方向的牵引，并通过履带式的行走部悬空约束的设计思路实现无需架设辅助导轨跨越较小的水平间隙或架设辅助轨道通过大的水平间隙、缓坡的功能，同时能够自动适应太阳能电池板阵列的宽度变化，适用性更好。
各部分采用模块化设计，安装、生产和运输更加方便。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种清洁装置，其特征在于，包括：
行走机构(1)，所述行走机构(1)包括基座(11)和设置在所述基座(11)上并带动所述基座(11)移动的行走部(12)；
清洁机构(2)，所述清洁机构(2)设置在所述基座(11)上，且包括清洁组件(21)和用于将所述清洁组件(21)抵紧在被清洁物表面的浮动调节组件(22)，所述清洁组件(21)包括滚刷(211)，所述滚刷(211)的第一端设置在所述基座(11)上，所述滚刷(211)的第二端通过所述浮动调节组件(22)设置在所述基座(11)上；
所述浮动调节组件(22)包括：
导向杆(221)，所述导向杆(221)固定设置在所述基座(11)上；
弹性件(222)，所述弹性件(222)套设在所述导向杆(221)上；
浮动块(223)，所述浮动块(223)的一端可移动地设置在所述导向杆(221)上，所述弹性件(222)位于所述浮动块(223)上方且抵接在所述浮动块(223)的一端上，所述浮动块(223)的另一端与所述清洁组件(21)固定连接；
所述浮动调节组件(22)还包括导向限位辊(224)，所述导向限位辊(224)包括固定设置在所述浮动块(223)上的固定杆和可转动地设置在所述固定杆上的转动辊，所述基座(11)上设置有导向槽(111)，所述转动辊设置在所述导向槽(111)内并可沿所述导向槽(111)移动。
2.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁组件(21)还包括摆板部，所述滚刷(211)的第一端通过所述摆板部设置在所述基座(11)上，所述摆板部包括：
摆板(212)，所述摆板(212)通过摆轴(219)设置在所述基座(11)上，所述摆轴(219)的轴线垂直于所述浮动调节组件(22)的调节方向。
3.根据权利要求2所述的清洁装置，其特征在于，所述摆板部还包括限位安装辊(213)，所述限位安装辊(213)包括限位安装杆和限位辊，所述限位安装杆固定设置在所述摆板(212)上且轴线与所述摆轴(219)的轴线垂直；所述限位辊可转动地设置在所述限位安装杆上，所述基座(11)上设置有限位安装槽(112)，所述限位辊可转动地设置在所述限位安装槽(112)内。
4.根据权利要求2所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁组件(21)还包括：
内承载板(214)，所述内承载板(214)的第一端与所述摆板(212)固定连接，所述内承载板(214)的第二端与所述浮动调节组件(22)固定连接；
滚刷驱动件(215)，所述滚刷驱动件(215)固定设置在所述摆板(212)上，所述滚刷(211)的第一端与所述滚刷驱动件(215)连接并受所述滚刷驱动件(215)驱动而转动；
后承载板(216)，所述后承载板(216)固定设置在所述内承载板(214)上且所述滚刷(211)的第二端可转动地设置在所述后承载板(216)上。
5.根据权利要求4所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁组件(21)还包括外承载板(217)，所述外承载板(217)的第一端固定连接在所述摆板(212)上，所述外承载板(217)的第二端固定连接在所述后承载板(216)上，所述外承载板(217)上还设置有立刷(218)。
6.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁组件(21)为两组，且沿所述清洁装置的行走方向间隔设置，每组所述清洁组件(21)包括至少一个所述清洁组件(21)，所述滚刷(211)为螺旋滚刷，且两组所述清洁组件(21)中，其中一组所述清洁组件(21)的滚刷(211)的旋向为逆时针旋转，另一组所述清洁组件(21)的滚刷(211)的旋向为顺时针旋转。
7.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述行走部(12)包括：
第一主动行走组件(121)，所述第一主动行走组件(121)设置在所述基座(11)上且与所述被清洁物的表面配合；
行走驱动件(122)，所述行走驱动件(122)与所述第一主动行走组件(121)连接并驱动所述第一主动行走组件(121)运动；
从动行走组件(123)，所述从动行走组件(123)设置在所述基座(11)上且与所述被清洁物的表面配合；
传动轴(124)，所述传动轴(124)连接所述第一主动行走组件(121)和所述从动行走组件(123)。
8.根据权利要求7所述的清洁装置，其特征在于，所述行走部(12)还包括第二主动行走组件(125)，所述第二主动行走组件(125)设置在所述基座(11)上，且与所述被清洁物的侧面配合，所述被清洁物的侧面与所述被清洁物的表面之间夹角为预定值，所述第二主动行走组件(125)与所述第一主动行走组件(121)通过分速组件(126)连接。
9.根据权利要求8所述的清洁装置，其特征在于，所述第一主动行走组件(121)包括：
第一主动行走轮(1211)，所述第一主动行走轮(1211)与所述行走驱动件(122)连接并受所述行走驱动件(122)驱动而转动；
第一行走张紧轮(1212)，所述第一行走张紧轮(1212)可转动地设置在所述基座(11)上；
第一行走履带(1213)，所述第一行走履带(1213)套设在所述第一主动行走轮(1211)和所述第一行走张紧轮(1212)外，并受所述第一主动行走轮(1211)的驱动而转动。
10.根据权利要求9所述的清洁装置，其特征在于，所述分速组件(126)包括：
第一分速齿轮(1261)，所述第一分速齿轮(1261)与所述行走驱动件(122)连接，所述第一分速齿轮(1261)的轴线与第一主动行走轮(1211)的轴线重合；
第二分速齿轮(1262)，所述第二分速齿轮(1262)与所述第一分速齿轮(1261)啮合，且所述第二分速齿轮(1262)的轴线垂直于所述第一分速齿轮(1261)的轴线。
11.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，所述清洁装置还包括至少一个边缘检测件(3)，所述至少一个边缘检测件(3)设置在所述基座(11)上，所述清洁组件(21)位于所述至少一个边缘检测件(3)沿行走方向的前方。
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