CN105450158A - 一种光伏组件 - Google Patents

Abstract

一种光伏组件，包括矩形玻璃板、光伏电池、输出电线端和矩形边框，其特征是光伏组件为双玻双面组件，带有或者不带有金属型材边框；其上、下两块玻璃的面积相同或者不同；所述双玻双面组件上面或者下面的玻璃板表面至少含有一条金属条；金属条与一个电源的电极电气连接；金属条、电源、电动装置的受电器和用电负载组成一个电路回路的一部分；电源源源不断供应电动装置或者其他用电负载电力；受电器包括电刷和电动轮组；其他用电负载包括太阳光跟踪装置。利用光伏组件运行各种光伏机器人包括光伏器件机器人和巡视机器人和/或为通用光伏机器人提供电力，为光伏系统引进自动化设备提供一种技术方案。

Description

一种光伏组件

技术领域

本发明涉及一种光伏组件。

背景技术

现有的光伏发电系统利用太阳光发电，提供一种清洁、取之不尽的高品位能源，并且成本已经接近火力发电。但一些光伏发电系统在安装时没有事先考虑光伏组件表面采用机器清洁的问题；以后，采用人工清洁或者人工搬运清洁装置上、下光伏组件，劳动强度大效率低；采用普通车载光伏清洁机器人清洁，在地面状况复杂时效果欠佳；并且有时不方便越过两块光伏组件板之间的间隙间隔。

发明内容

本发明的目的是要提供一种光伏组件，其有助于机器清洁。

本发明实现其目的的技术方案：制造一个光伏组件，包括矩形玻璃板、光伏电池、输出电线端和矩形边框，其特征是光伏组件为双玻双面组件，带有或者不带有金属型材边框；其上、下两块玻璃的面积相同或者不同；所述双玻双面组件上面或者下面的玻璃板表面至少含有一条金属条；金属条与一个电源的电极电气连接；金属条、电源、电动装置的受电器和用电负载组成一个电路回路的一部分；电源源源不断供应电动装置或者其他用电负载电力；受电器包括电刷和电动轮组；其他用电负载包括太阳光跟踪装置。

有益效果：利用光伏组件运行各种光伏机器人包括光伏器件机器人和巡视机器人和/或为通用光伏机器人提供电力，为光伏系统引进自动化设备提供一种技术方案。

附图说明

图1、2分别是利用台架输电轨道运行光伏清洁机器人的侧视和后视结构示意图。

图3是一个双面清洁模块的底视图；图4是图3的O-O向剖视。

图5是一个钢管两端与内、外螺纹连接端连接的正剖结构示意图。

图6是一个由电源、轨状输电母线、受电器和用电负载组成的电路图。

图7是一个带轨道的光伏发电系统的控制系统组成框图。

图8是一个机架缆索连接组件上光伏清洁机器人的结构示意图。

图9、10分别是光伏清洁机器人与光伏组件滚动连接的侧视和正视结构示意图。

图11是轨状输电母线连接磁吸滚动电刷的示意图，也是图12磁吸滚轮电刷的放大。

图12是一个光伏巡视机器人的结构示意图。

图13是一个台架钢横杆件轨道与嵌入式电动轮组滚动连接的结构示意图。

图14是一个在光伏组件边框上设置轨状输电母线的结构示意图。

图15是一个安装于彩钢瓦天面的带轨道的光伏发电系统的结构示意图。

图16是南北向单层彩钢瓦天面安装带轨道的光伏发电系统的上视结构示意图。

图17是一个在既有光伏发电系统上设置农用薄膜组成光伏大棚的结构示意图。

图中1.台架；2.光伏组件；3.轨道；4.上轨平台；5.磁吸滚轮电刷；6.绝缘承托件；7.立柱；8.基桩；9.钢管；10.弹簧；11.标记；12、13.连接端；14.扳手槽；15.电气插座；16.电动轮组；17.机架；18.清洁模块；19.地面轮转向机构；20.磁吸装置；21.地面轮组；22.负压源；23.摄像头；24.电刷；25.电源；26.用电负载；27.基板；28.敏感轮；29.阻水器；30.输出电线端；31.基板翻转机构；32.提升驱动机构；33.提升板；34.铲板；35.电力线载波通讯模块；36.长口吸尘嘴；37.刮尘板；38.布水洁布滚筒；39.长口吸水嘴；41.刮水板；42.中轴管；43.布水管；44.洁布材料；46.螺旋线；47.空气净化器；48.铲板丝杆机构；50.电动轮组接口电路；51.清洁模块接口电路；52.电源接口电路；53.光伏组件接口电路；54.数据总线；56.主控电路；57.垫块；58.缆索；59.边框；60.输电线；61.卷扬机；62.组件电动轮组；63.正面轮；64.侧面轮；65.移动副机构；66.桥架；67.平面转动副机构；68.绝缘材料；70.磁吸滚轮；71.滚珠或者滚轮滑块；72.轨状输电母线；73.受电器；74.金属片或者金属型材；76.框架阵列；77.短柱；78.型钢；79.安装空间；81.竖直边；82.水平边；83.单层彩钢瓦屋顶；84.网架结构体；85.大跨度梁；86.集水槽；87.通用光伏机器人；88.插电机械臂；89.真空吸爪总成；91.换轨通道；92.排间农业机器人；93.台架内农业机器人；94.开口筒形滑轨；95.嵌入式滑块；96.薄膜；97.光伏大棚；98.落水管；99.汇水管；101.轨道梁；102.作业模块；103.架空电缆；104.受电弓；105.接地滚轮。

具体实施方式

图1至7共同给出实施例1。

实施例1，制造一个带轨道的光伏发电系统，包括台架1、光伏组件2、输变电装置、计算机控制系统、一组两根平行钢管轨道3、运行于轨道3上的电动装置——通用光伏机器人和上轨平台4；轨道3通过绝缘承托件6与台架1连接；轨道3布置方向与台架1排布方向平行。台架1包括立柱7、横杆、斜撑、附件和基桩8；立柱7的底端用紧固件连接钢筋混凝土基桩8。光伏组件2安装于台架1上；光伏组件2通过输出电线端30和电气插座15与输变电装置电气连接。绝缘承托件6用钢材制成，其与轨道3之间含有一个绝缘材料瓦，实现轨道3与台架1两者的电气绝缘。绝缘承托件6含有一个磁路切换永磁铁磁吸装置20，用于在轨道3安装完成后实现进一步磁吸连接轨道3；轨道3采用薄壁不锈钢钢管9制成，不锈钢钢管耐候性好。钢管9上制作标记11。标记11包括用不锈钢尺上的黑铬标记技术制作。标记11中的一部分还可以采用条形码方式，以便日后在数据库里加载更多信息包括水路阀门的相对位置信息及其型号。标记11包括通过摄像头摄取并提供计算机控制系统，可以实时精确——精度误差小于1毫米——提供光伏组件机器人在带轨道的光伏发电系统中的空间位置，方便光伏组件清洁机器人作业包括避免与光伏组件2上的边框冲撞。

在钢管9两端分别套接并焊接带有内螺纹的连接端12和带有外螺纹的连接端13；两个连接端12、13上各自带有扳手槽14配合扳手连接。若干根钢管9两端螺纹连接加长构成一根长轨道3并作为一根输水管与水源接通。在钢管9即轨道3的最外端各采用一根弹簧10与基础连接。弹簧10使得钢管9即轨道3绷紧，其优点包括：轨道3可以承受更重的负载、无需在轨道3中部设置与基础的连接并且对轨道3的热胀冷缩不敏感。

通用光伏机器人包括电动轮组16、机架17和安装于机架17上的专用设施——清洁模块18；一组两根轨道3分别与光伏清洁机器人的两组电动轮组16配合滚动连接，每组电动轮组16包括两个轮子；两组电动轮组16通过一个跨接型机架17跨过光伏组件2连接。光伏组件2的输出电线端30插入电气插座15。

机架17上方安装清洁模块18即机架17刚性连接清洁模块18；机架17的下方通过四个地面轮转向机构19与四组地面轮组21连接。地面轮转向机构19能够单独旋转一个地面轮组21；地面轮组21带刹车装置并可以前进或者后退；以地面轮组21与电动轮组16平行为基准，地面轮转向机构19的转动范围为正负120度。机架17上面还安装一个负压源22和一个摄像头23。摄像头23带机械调节臂。通用光伏机器人电刷24与轨道3电气连接，一组两根轨道3通过输电接线与电源25的两个电极连接。清洁模块18的用电负载26、两根轨道3、两处电刷24和电源25组成一个电路回路。电刷24包括石墨电刷。

在轨道3包括相邻两排光伏系统台架1上的两根轨道3上运行的电动装置包括种植养殖机器人；用电负载26还包括固定的用电器件譬如充电设施和太阳光跟踪装置。

电源25包括直流和交流电源；电源25的电压不限，包括直流电范围12至300伏。清洁模块18包括基板27、设置于基板27两面的两组镜像对称的清洁部件、管路——包括排气管和给水管、敏感轮28和阻水器29。清洁模块18的基板27两端分别与一个基板翻转机构31连接；基板翻转机构31用于180度翻转基板27使之适应反方向运行——本排若从左向右清洁则下一排从右向左清洁。基板翻转机构31包括一个电动涡轮机构；基板翻转机构31的驱动输出部件与基板27传动连接；基板翻转机构31的主体通过一个一维移动副机构和一个提升驱动机构32与提升板33连接；提升驱动机构32包括电动丝杆和气动驱动器件，提升驱动机构32能驱动基板27两端的基板翻转机构31和基板27一起沿提升板33的中心线垂直提升；提升幅度为20至100毫米。所述提升作用包括用于清洁模块18吸收光伏组件2的高度安装精度误差、令清洁模块18不与光伏组件2接触以便快速通过和越过光伏组件2破损时翘起的玻璃残片。提升板33与机架17连接。敏感轮28上设置有与计算机控制系统主机信号连接的振动传感器；若干个敏感轮28沿基板27长度方向均布。阻水器29用于阻止光伏组件2边框处积水向后流淌。

清洁部件包括铲板34、构成干式清洁器件的长口吸尘嘴36和刮尘板37；构成水洗清洁器件的布水洁布滚筒38、长口吸水嘴39和刮水板41。铲板34包括静止铲板与振动式铲板；振动式铲板包括一个与振动源传动连接的铲板。振动式铲板不振动也可以铲刮；振动的铲板可以强力清除干结的污物包括鸟粪。铲板34的刃口还可以是锯齿状，锯齿状铲板齿的宽度范围从0.09至15毫米。长口吸尘嘴36和长口吸水嘴39均与负压源22连通。长口是指吸嘴长度与清洁部件的幅宽一致因而长度长。长口吸水嘴39和长口吸尘嘴36偏向刮水板41和刮尘板37，有利于减少刮水板41和刮尘板37前的积水量和积尘量。基板27、铲板34、长口吸尘嘴36、刮尘板37、布水洁布滚筒38、长口吸水嘴39和刮水板41的轴心线相互平行。如果光伏组件2南北向尺寸很长，清洁部件的幅宽为数分之一光伏组件2的南北向长度，即清洁部件分几次擦洗所述光伏组件2。排气管经过控制阀与负压源22连通；给水管通过控制阀与水源连通。负压源22包括使用拉法尔喷嘴和电动真空泵。

布水洁布滚筒38包括内部一个中轴管42、同轴套装在中轴管42外的布水管43和包裹布水管43的洁布材料44。布水管43通过旋转接头与外界连接、布水管43管壁均布通孔。水的来源包括从外部引入和自带贮水罐。这些水在重力作用下到达光伏组件2表面。这些水包括各种稀释洗涤剂。刮水板41的内容可以参照现有技术汽车雨刷。布水管43的外径3至55毫米，上面均布若干透水通孔；透水通孔的尺寸包括直径根据现场要求确定，包括平均每平方厘米含有0.2至1个直径为0.6至1毫米的透水通孔。布水洁布滚筒38的外径尺寸范围为14至70毫米。洁布材料44的厚度范围在3至30毫米之间；洁布材料44连接包括粘结于布水管43上。洁布材料44包括尼龙丝、不锈钢丝、丝瓜络、纺织料、毛刷及其组合。布水洁布滚筒38的优选尺寸包括：中轴管42外径27毫米；壁厚0.4毫米、表面带若干条滚压内凹的加强筋并且两端封闭；布水管43的外径31毫米；壁厚0.5毫米；洁布材料44的厚度5毫米。布水洁布滚筒38首尾两端各采用一个转动副机构和一个滚筒驱动机构与基板27连接。布水洁布滚筒38可正、反向旋转。当清洁模块18的前进速度为1米/秒时，布水洁布滚筒38表面各点由转动带来的速度范围为0.1至2米/秒。布水洁布滚筒38表面采用一簇一簇毛刷时，按照一条以上螺旋线46样式布置各簇毛刷，高度尺寸大于15毫米。布水洁布滚筒38采用螺旋线46样式布置的各簇毛刷，与刮尘板或者刮水板配合具有螺旋输送器的属性，能使尘埃和水快速往指定方向，包括向位置低的方向移动。布水洁布滚筒38旋转方向包括底部朝向或者远离刮板，根据现场条件选择。

电力线载波通讯模块35；电动轮组接口电路50、清洁模块接口电路51、电源接口电路52、光伏组件接口电路53均通过数据总线54与计算机控制系统主控电路56信号连接；使得电力线载波通讯模块、电动轮组、清洁模块、电源和光伏组件的状态根据计算机控制系统主控电路56状态的变化而变化。

实施例1的清洁机器人工作原理：计算机控制系统根据摄像头23获得关于光伏组件2的总体信息包括：离光伏组件2的距离、光伏组件2是否破损、光伏组件2上面是否有明显的污物杂物以及热斑、当前光伏组件2的状态包括与相邻前方的光伏组件之间的接缝及间隙状况与数据库存储的数据是否有明显的差异。情况正常，则驱动清洁模块18前行，铲板将光伏组件2表面进行铲除、长口吸尘嘴36吸取光伏组件2表面灰尘、布水洁布滚筒38在光伏组件2表面布水并旋转擦洗、长口吸水嘴39吸取刮水板41集聚于光伏组件2表面的水；情况不正常，则通过通讯模块报告等待后台支持。摄像头有时候不能以足够的精确度提供前方光伏组件比当前光伏组件高出的尺寸数据，这可能导致设备对光伏组件2的撞击。采用敏感轮28，可随时向计算机控制系统主机报告前方光伏组件的状态。当计算机控制系统主机判定需要抬高铲板34时，通过铲板丝杆机构48抬高铲板34，并在铲板34到达下一块光伏组件上面后，再回调铲板34使之正常工作。

上轨平台4包括一块硬化路面；令上轨平台4表面到轨道3上表面的最大垂直距离，等于电动装置的电动轮组16下表面到地面轮下表面的垂直距离。带地面轮和电动轮组16的通用光伏机器人在机器视觉帮助下能够到达轨道3的正前方，并能够直接从上轨平台4驶上轨道3或者从轨道3驶下上轨平台4。光伏清洁机器人清洁一排光伏组件后，驶下轨道3并且其地面轮与上轨平台4平稳滚动连接。然后驶向下一排光伏组件2，包括拐弯行驶。光伏组件清洁机器人上、下轨道的过程包括：光伏组件清洁机器人从轨道3上落地在上轨平台4上，直接驶向对面的光伏组件，或者通过地面轮转向机构19逐个转动地面轮组90度，然后径直驶向下一排光伏组件2，边行驶边通过机器视觉摄像头23提供自身位置，其中也可以利用数据库储存的到下一排光伏组件2的距离数据指导行驶。在摄像头23的监视下，光伏组件清洁机器人达到下一排光伏组件2的上轨平台4，再次通过地面轮转向机构19逐个回转地面轮组90度复位，在摄像头监视下，逐步接近轨道3并通过地面轮转向机构19实时持续校准，直至驶上轨道3。此外，在上轨平台4的行驶期间。光伏组件清洁机器人还可以通过拐弯的方式按照半圆弧形轨迹行驶到下一排光伏组件处并驶上轨道。光伏组件清洁机器人和机架的供电包括通过受电器从轨状输电母线譬如轨道取得和自带蓄电池。

在南方，每天清晨刮干净光伏组件2上的露水或者霜就可以实现清洁。

实施例1自动清洁部件还可以这样改变：1）只用铲板34用于清除积雪；2）只采用长口吸尘嘴36和刮尘板37用于干式清洁；干式清洁还可以在长口吸尘嘴36前配置一个吹风器；吹风器的出风口包括长出风口和均布细出风口的排孔；3）只用刮水板37或者刮水板37加长口吸水嘴39驶向清洁：4）铲板34前面增加沿铲板34刃口的移动吹风器吹风口和/或吸尘器吸口并用计算机控制；沿铲板34刃口移动的吹风器和/或吸尘器吸口所需要的功率远小于长口吹风口或者长口吸嘴；5）采用螺旋输送器和集雪容器，将集雪搬运现场；6）省略后面的敏感轮28或者省略所有敏感轮28；7）采用既有技术包括擦窗器。

吹风器包括吹尘、吹污和吹雪部件，通常吹风器与吸尘、吸污和吸雪部件配合；吹尘、吹污和吹雪部件将灰尘、污物和积雪吹起，便于被吸尘、吸污和吸雪部件吸走；

实施例1的提升板33还可以沿弧形虚线延伸，适应光伏组件2倾角调节跟踪太阳光。

实施例1的轨道3还可以对外开放，使外部的电动装置通过配套受电器获得电能。

实施例1的轨道3也可以不与电源25连接而是另外配置其他电源包括动力蓄电池进行工作。此时，轨道3无需绝缘安装也不用与电源连接。

实施例1还适合既有光伏发电系统的升级改造，包括设置轨道3并在轨道3上运行各种光伏专用设备。

图8-10给出实施例2。

实施例2中，光伏发电系统包括台架1、虚线划出的光伏组件2、输变电装置和计算机控制系统。在光伏发电系统的两侧设置垫块57并在垫块57上通过绝缘承托件6安装连接一组两根平行钢管轨道3。至少一根轨道3与外界电气绝缘连接安装；一组两根轨道3与电源的两个电极电气连接；清洁模块18通过轨道3获取电能。与轨道3配合滚动连接的两组电动轮组16通过跨越式机架17连接为一体，机架17上方均布若干个卷扬机61，卷扬机61垂下缆索58牵连下方的清洁模块18。有关清洁模块的内容可以参考实施例1中所述。

机架17与清洁模块18采用缆索58牵连并且机架17与清洁模块18同步前进，在清洁模块18跨越相邻光伏组件2的间隙时，机架17利用缆索58提起清洁模块18并在清洁模块18度过间隙后再放下。输电线60挂靠在上方机架17上。缆索58的牵连包括直接拖拉清洁模块或者仅仅向清洁模块提供电力并让清洁模块用组件电动轮组驱动；此外，负责向清洁模块18提供电力的电动装置还可以是独轮车式电动装置即不采用跨接机架。

清洁模块18的组件电动轮组62与光伏组件2的边框59配合实现两者的配合滚动连接；并依靠组件电动轮组62驱动运行；组件电动轮组62包括正面轮63和侧面轮64；正面轮63与光伏组件2正面的边框59滚动连接；侧面轮64与光伏组件2侧面的边框59滚动连接；正面轮63和侧面轮64均可以作为驱动轮；侧面轮64还用于约束清洁模块18的空间位置。图9中虚线圆局部剖示显示滚轮或者滚珠从上面及侧面与光伏组件2的边框59配合作滚动连接。边框59包括金属型材边框；计算机控制系统通过改变卷扬机61和缆索58改变清洁模块18的空间状态，使之与光伏组件2的空间状态相适应并贴合于光伏组件2上。

组件电动轮组62也可以只包括正面轮63。

实施例2中，两块光伏组件2中的每一块各使用一个清洁模块18。还可以采用一块光伏组件2采用多个清洁模块18或者一排上下相邻布置的多块光伏组件2使用一个清洁模块18的方式。还可以如图10右边所描述的，采用一个与机架17滑动连接并沿机架17上下来回移动的移动副机构65，并通过移动副机构65连接一个横置的清洁模块18，对光伏组件2进行清洁。实施例2的优点包括：对于光伏组件安装不很整齐的既有系统，可以不必反复调整清洁模块的横向位置和倾角就可以实现对光伏组件的清洁。

当相邻光伏组件2之间间隙较大譬如超过50毫米时，在所述相邻光伏组件2之间设置桥架66。桥架66实现相互之间间隙较大的相邻光伏组件2之间的平滑连接，并使得清洁模块18的组件电动轮组62能够跨越所述间隙在所述相邻光伏组件2之间平稳地运行。

实施例2中，还可以令清洁模块18通过一个平面转动副机构67与基板27连接，使得清洁模块18可以如图10虚线所示进行转动，并在顺时针方向转动一个角度状态下进行清洁。对于不无边框光伏组件，这种设计具有方便灰尘或者洗涤水容易向下滑落的优点。还可以采用清洁模块18与基板27之间采用固定转角连接。

实施例的机架17也可以仅仅用于连接电动轮组16而不使用缆索58牵连清洁模块18；但此时机架17通过缆线实现与清洁模块18之间的电气和信号连接。清洁模块利用组件电动轮组在光伏组件上面行驶。

实施例2的垫块57也可以改为基桩8。基桩对现场地面的不平整状态不敏感。

实施例2的组件电动轮组可与实施例1的中清洁模块结合并用于清洁模块的驱动。

在圆形钢管轨道3上行驶的电动轮组的轮子，其轮毂的外表面可以是一个与所配合连接的轨道3相吻合的环状半圆凹槽。还可以采用其他轨道及与之相适应的轮子。

图11给出实施例3。

实施例3中，制造一个磁吸滚轮电刷——图中虚线圆所示，用作受电器，包括电刷24和至少一个磁吸滚轮70。磁吸滚轮70设置于电刷24的前侧和/或后侧。磁吸滚轮电刷与型钢轨状输电母线72滑动/滚动连接并电气连接。轨状输电母线72为一根通过绝缘材料68与立柱7绝缘连接的光伏系统台架的横杆，用顺磁材料制成。轨状输电母线72可以与一个电源的电极电气连接。在电刷24的前侧和/或后侧设置磁吸滚轮70，有助于防止和减缓电刷24在运动中的跳动保持良好工况。还可以为受电器设置一个防尘罩，保持电刷和磁吸滚轮清洁；还可以在受电器的前后方配置清洁刷，包括在防尘罩的外侧配置清洁刷。

图12个图11共同给出实施例4。

实施例4，制造一台光伏巡视机器人，包括电动轮组16、滚珠或者滚轮滑块71、机架17、摄像头23、磁吸滚轮电刷5和计算机控制系统。磁吸滚轮电刷的内容参实施例3。

型钢轨道3与立柱通过绝缘材料68绝缘连接。在轨道3上下两表面制作有两条滑槽，用于与光伏巡视机器人的滚珠或者滚轮滑块71配合滚动连接。滚珠或者滚轮滑块71与机架17连接。光伏巡视机器人采用一个与型钢轨道3侧面滚动连接的电动轮组16进行驱动；并采用两个受电器——磁吸滚轮电刷5——分别与型钢轨道3和带状轨状输电母线72电气连接以构成电路回路实现取电。带状轨状输电母线72未与立柱绝缘隔离。

实施例4的虚线折线右下方部分还可以单独看做是一个组件电动轮组与制作有两条凹槽的光伏组件边框的配合滚动连接示意图。

图13给出实施例5。

实施例5中，采用与立柱7通过绝缘材料68连接的型钢轨道3，型钢轨道3与电源电气连接。在型钢轨道3内部嵌入一个嵌入式电动轮组16；电动轮组16与机架17连接。并采用受电器——电动轮组和/或电刷——与型钢轨道3电气连接实现取电。

实施例3的滚珠或者滚轮滑块71和实施例5的嵌入式电动轮组16只能沿轨道3的轴心线移动，属于移动副轨道。移动副轨道可以独立构成一台独轮车式电动装置，用于巡视光伏组件。实施例3的滚珠或者滚轮滑块71和实施例5的嵌入式电动轮组16还可以制造两根上下布置的轨道并与电源连接以形成电路回路，这样不用跨接式机架使得结构更紧凑。

独轮车式电动装置，以其输电线与清洁模块18电气连接，可以实现清洁模块18不用机架或者不与机架17连接。具体包括在两根金属轨道上分别设置受电器，受电器包括独轮车式电动装置的电动轮组或/和电刷；取电总成通过输电线电气连接清洁模块；取电总成独立自行驱动并与清洁模块同步运行；电源、两根金属轨道、取电总成、输电线和清洁模块的用电负载组成一个电气回路；实现运动中的清洁模块18与固定安装的电源电气连接。

与通过绝缘承托件连接的圆钢轨道不同，实施例3和实施例5轨道的连接方式更为自由包括从上面与基础连接；实施例3和实施例5的轨道还可以镜像对称布置包括以立柱7或者绝缘材料68的竖直对称中心平面为基准平面镜像对称布置。这样做可以同时提供两个与电动轮组的连接界面。其用途包括制作后面介绍的光伏大棚天面下轨道。

图14给出实施例6。

实施例6中，在光伏组件2的上部边框59的朝上面和/或外侧面采用绝缘方式连接——包括在边框59上粘结一层绝缘材料并在绝缘材料上粘结——一条金属片或者金属型材74，兼作轨道和高电位轨状输电母线，即金属片或者金属型材74既与电动装置的组件电动轮组配合滚动连接，又与受电器电气连接。将整排光伏组件2的所述高电位电气连接界面电气连接再与电源的电极连接；再将边框59的其他部分也电气连接起来并与电源的另一个电极电气连接。

清洁模块采用组件电动轮组在光伏组件2的金属片或者金属型材74上面行驶；组件电动轮组包括正面轮63和侧面轮64；清洁模块还可以采用对称设计的上、下两端组件电动轮组与高电位轨状输电母线和边框59连接和电气连接。

实施例6中，在光伏组件2的上部边框59上采用绝缘方式连接的一条金属片或者金属型材，也可以直接粘结于无边框的双玻双面光伏组件的玻璃板上，需要连接两条金属片或者金属型材，以便构成一个电路回路。

结合实施例6，实施例2还可以这样改变：不使用轨道和电动轮组，而是直接采用普通电动装置包括带光伏组件清洁设施的电动装置在光伏系统现场的路面行驶，这时，采用实施例6所述的金属片或者金属型材74轨状输电母线取得相关电动装置所需要的电能。

图15和16共同给出实施例7。

现有技术在彩钢瓦屋顶安装光伏电池板通常保留人工检修通道。采用本发明可以建设整体连续的屋顶太阳田。与单层彩钢瓦相比，在彩钢瓦上整体连续的光伏电池板在夏季由于遮光彻底并且有架空层，每天每平方米最多可以减少3千瓦时太阳能输入，如果车间现场使用空调的话，每平方米最多可以节省1.1千瓦时空调用能；冬季夜晚与单层彩钢瓦相比由于减少辐射可以减少室内降温3至10℃。彩钢瓦屋顶的大跨度梁之间间距大、多为拱形不平整且承重负荷低，不适合人员上下但适合重量不超过20千克的光伏机器人施工和清洁。

实施例7中，带轨道的光伏发电系统采用角钢水平框架阵列76安装。框架阵列76包括短柱77、横截面为倒T型的型钢78构成的若干个组件安装空间79，每个组件安装空间79包括两段相互平行的型钢78。型钢78包括一条竖直边81和一条与竖直边连接向两侧伸出的水平边82。两段相互平行的型钢78的竖直边之间刚好放进一个光伏组件2；两条相互平行的型钢78的水平边托住光伏组件2并保持光伏组件2的整齐排放。在光伏组件2与单层彩钢瓦屋顶83之间是一个网架结构体84，用于完成以分布参数形式整体连续安装的光伏组件2与不平整且以集中参数布置的大跨度梁85之间的重力传递。网架结构体84包括网架和其他以条杆、管子、板为元件构成的、用于力的传输的轻质架构体。在光伏组件2四条边的正下方设置集水槽86，用于接收从光伏组件隙缝处渗透的雨水并将这些雨水排出。

为方便光伏组件2上面的水流淌，可以令由若干个光伏组件2组成的大平面带0.5至10度的倾角；并令集水槽86也带0.5至10度的倾角。

用于运行通用光伏机器人87并向通用光伏机器人87供电的轨道3通过短柱77与网架结构体84连接，轨道3略高出光伏组件2；至少部分轨道3与外界绝缘安装；相邻的两根轨道3均与一个电源的电极连接用于向通用光伏机器人87等用电负载供电。通用光伏机器人87包括电动轮组16、跨接式机架17、插电机械臂88、均布于机架17上的卷扬机61和通用光伏机器人控制系统。卷扬机61垂下的缆索58下端连接一个真空吸爪总成89，真空吸爪总成89包括若干个吸盘。真空吸爪总成89的吸盘与负压源连通，可以吸取或者释放光伏组件2的玻璃板这样平整的物体。

实施例7光伏组件2的自动安装过程：用扫描装置对现场进行扫描以取得施工安装所需要的数据、设计制作安装框架结构体84、轨道3和换轨通道91，并安装逆变器和输电线、在框架结构体84上设置电气插座15并接好连接线；然后用通用光伏机器人87将一个光伏组件2用真空吸爪总成89吸起并运送至安装位置，通用光伏机器人87用插电机械臂88将光伏组件2的输出电线端30插入电气插座15并检查通过包括在所述光伏组件2受到光照时输出正常，放下光伏组件2至框架阵列76的指定位置。如此持续重复直至安装完毕。换轨通道91用于通用光伏机器人87脱离轨道3时的移动行驶。

单层彩钢瓦屋顶83换成混凝土天面，可以不用网架结构体84，而是将承载光伏组件2的框架阵列76直接用短柱77与基础连接。图16中平行斜线标示的部分为天窗、局部放大描述框架阵列76、型钢78和组件安装空间79。实施例7的轨道3平时可接地用于避雷。

我国地大人多，但人均耕地偏少。我国北方，阳光充足、昼夜温差大，这是出产高品质农产品的有利条件。但我国北方许多地方缺水、无霜期短、有些地方的荒漠半荒漠不存水即透水严重或者因为石头多不适合耕作、生存条件严酷导致当地农业劳动力缺少、还有些地方地下水含砷量高。应该在实施光伏发电过程中，追求土地有更多的优质农产品产出和建设更多的设施农地。

图17给出实施例8。

实施例8中，制造一个带轨道的光伏发电系统，包括立柱式台架1、光伏组件2、通用光伏机器人87、排间农业机器人92和台架内农业机器人93。大虚线圆是对小虚线圆处的放大：在光伏组件边框59上连接包括用激光焊接铝型材制造的开口筒形滑轨94。开口筒形滑轨94可由一根带宽缝的管道构成，带有连接界面。并制作与开口筒形滑轨94配合滑动连接的嵌入式滑块95。并制作两边均布连接嵌入式滑块95的农膜96或者遮阳网；农膜96卷绕于一个农膜卷筒上。用通用光伏机器人87拉动卷绕于农膜卷筒上的农膜96并令均布连接于农膜96两边的嵌入式滑块95嵌入连接于前后排光伏组件边框上的开口筒形滑轨94内；使农膜96与光伏组件2一起形成一个闭合的光伏大棚天面；在所述光伏大棚天面的周边无缝连接光伏大棚立面，构成一个天面带光伏组件的光伏大棚97。

也可以采用两条以上开口筒形滑轨94以布置两层以上农膜。还可以将开口筒形滑轨94和嵌入式滑块95作变通，包括采用凸条式滑轨和与凸条式滑轨配合滑动连接的开口筒形滑块。所述各种滑块还包括带滚珠的滑块。这些滑轨和滑块的设计可以参考现有技术。

在开口筒形滑轨94下部制作若干通孔，并在部分嵌入式滑块95上制作与所述开孔同心的内螺纹孔，当通用光伏机器人87拉动与农膜96连接并带有内螺纹孔的滑块95至指定位置的开口筒形滑轨94的通孔处时，用一个固定螺钉穿过所述通孔并与所述内螺纹孔配合连接，即可锁定滑块95和农膜96不被风吹走。以后天气回暖，旋下固定螺钉即可撤回农膜再度卷绕在所述农膜卷筒上。同理，将农膜96改换成两边与嵌入式卡簧95连接的遮阳网，可以在夏季实现遮阳。

在处于较低位置的光伏组件铝型材边框下方设置或者一体制作一段集水槽86收集雨水；光伏组件可单独或者共用一段集水槽86。集水槽86的两端带端盖；集水槽86的底部设有排水孔；集水槽86的排水孔通过落水管98与汇水管99连通。集水槽86通过落水管98与一根汇水管99连通。汇水管99将雨水汇集到指定地点。汇水管99可以兼作轨道或者兼作轨道和轨状输电母线运行电动装置并作为连接电源的回路的一部分。

农膜96在集水槽86正上方的位置均布若干排水孔；排水孔直径1至10毫米。在使用农膜时期，光伏大棚97天面的雨水通过排水孔进入集水槽86移除。

没有使用农膜的带轨道的光伏发电系统，光伏组件2上的雨水直接进入集水槽86。

图17实施例8中，共采用两套轨道包括如前所述由光伏组件上、下边框兼作的轨道和分别由汇水管99和与台架1立柱7通过绝缘承托件连接的轨道3组成的膜下轨道。在使用薄膜期间，边框59兼作的轨道上仍可以运行通用光伏机器人87用于巡检和清洁。膜下轨道则可以运行排间农业机器人92——在两排台架1之间作业的农业机器人。排间农业机器人92包括前后排地面轮组21、底盘、与底盘连接的轨道梁101、与轨道梁101连接的作业模块102、机械臂式受电器73和排间农业机器人计算机控制系统。作业模块102包括各种模块、播种模块、插秧模块、秧苗模块和收割模块。作业模块可以直接由安装于现有农业机械设备上的播种、插秧、秧苗和收割装置改造得到，具体可参考现有技术。作业模块102可以固定在轨道梁101上作业或者不停地在整根轨道梁101上边来回移动边作业。机械臂受电器73通过机械臂在行进中保持与轨状输电母线的电气连接。

排间农业机器人92在进行农田基本建设、耕地、收割是使用地面轮组21；而在进行施肥等植保作业时还可以不用地面轮组21而是采用与轨道3和汇水管99配合的电动轮组。

在立柱式台架1内部还设置架空电缆103并运行台架内农业机器人93——在台架1内部作业的农业机器人。台架内农业机器人93包括地面轮组21、底盘、与底盘连接的轨道梁101、与轨道梁101连接的作业模块102、受电弓104和接地滚轮105。接地滚轮105采用低电阻材料譬如金属制作，用于低电阻接地。台架内农业机器人93通过受电弓104与架空电缆103滑动电气连接取电，并通过接地滚轮105和大地与电源电气连接。立柱式台架1不遮挡台架内农业机器人93的行驶。

对于图8中描述的单柱台架，不需要台架内农业机器人93即可完成全部耕作。

实施例8，采用智能化程度高的农业机器人大量替代人工、利用与光伏组件连接的农膜延长无霜期、利用光伏组件收集雨水并清洁储存；可望缓减荒漠半荒漠地区农业劳动力缺乏、缺水、无霜期短和能源供应的问题。可望在实施光伏发电的同时，建设1亿亩设施农地并置换东部至少0.5亿亩农地用于建设森林改善生态条件和/或者为经济发展提供土地。

Claims (1)

1.一种光伏组件，包括矩形玻璃板、光伏电池、输出电线端和矩形边框，其特征是光伏组件为双玻双面组件，带有或者不带有金属型材边框；其上、下两块玻璃的面积相同或者不同；所述双玻双面组件上面或者下面的玻璃板表面至少含有一条金属条；金属条与一个电源的电极电气连接；金属条、电源、电动装置的受电器和用电负载组成一个电路回路的一部分；电源源源不断供应电动装置或者其他用电负载电力；受电器包括电刷和电动轮组。