CN105478408A - 太阳能光伏组件自适应清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏组件自适应清洁机器人，其技术方案要点是：包括底盘，所述底盘上设置有头部、驾驶楼、清洁装置和水箱，所述头部包括动力部件，所述清洁装置设置在所述驾驶楼的前端，所述水箱设置在所述驾驶楼的后端；或者，所述水箱设置在所述驾驶楼的前端，所述清洁装置设置在所述驾驶楼的后端，且所述水箱呈透明设置。本发明解决了现有的光伏清洁机器人不便于操作者观测刷架或者水箱的问题。

Description

太阳能光伏组件自适应清洁机器人

技术领域

本发明涉及一种清洁设备，更具体的说，它涉及一种太阳能光伏组件自适应清洁机器人。

背景技术

太阳能作为清洁的可再生能源受到世人的注目，其中太阳能光伏发电近年来发展尤其迅速。光伏电站的电池板阵列常年暴露在野外，会受到尘土积垢的遮蔽等影响，进而影响到光伏电站的发电量。数量巨大的光伏电站电池板，其除尘除垢的清洁问题必然成为管理者所要考虑的重要问题之一。太阳能光伏发电是一种绿色能源，利用太阳光给人类送来清洁能源，可是如果灰尘附着在光伏组件表面，影响了光线的透射率，进而影响组件表面接收到的辐射量，就会影响发电效率，还有因为灰尘距离电池片的距离很近，会形成阴影，就会在光伏组件局部形成热斑效应进而降低组件的发电效率，甚至烧毁组件。

由于我国的大型地面光伏电站多建设在北方冬季极寒、夏季酷热、自然环境恶劣的戈壁或沙漠地区，并且建设区域远离城镇，所以光伏电站劳动力匮乏、人力成本高昂。因此这么大规模的光伏电站电池板阵列采用人工进行清洁显然极不现实，故采用自动化设备代替人工工作是符合当前光伏行业发展需求，符合社会与科学发展规律的。

现有技术中，申请号为201410246655.7的中国专利公开了一种车载式大型地面光伏电站清洁系统（也称清洁机器人，以下均称为清洁机器人），申请号为201310251524.3的中国专利公开了一种车载清洁系统（也称清洁机器人，以下均称为清洁机器人），申请号为201210175906.8的中国专利公开了一种光伏除尘设备（也称清洁机器人，以下均称为清洁机器人），以上的这些清洁机器人都采用了自动化设备代替人工工作，实现了对光伏电站电池板的清洁。但是以上的这些清洁机器人均存在以下问题，刷架和水箱都是设置在头部后方的，导致在清洁工作时，工作人员无法准确的观察刷架的清洁状况以及水箱内清洁液的剩余量，这样就会导致工作人员在清洁工作时，不能正确的进行清洁操作，可能会对光伏电站电池板产生破坏，或者无法准确的监控水箱内清洁液的剩余量，导致不能方便的进行连续性的清洁工作。

而在申请号为201310251524.3的中国专利公开的一种车载清洁系统中（也称清洁机器人，以下均称为清洁机器人），采用如下设置,“在操控位所对应的仪表台上布置有操作屏，该操作屏优选为触摸屏，且操作屏上可设置遮阳装置，以提高可视度。与所述操作屏相配合的监视屏在驾驶室副驾驶位上方，该监视屏采用吸顶式结构进行固定，且监视屏优选为折叠式结构，不使用的时候可以向上收起。当然，作为等同的替换，也可以将监视屏和操作屏并排布置在仪表台上或集成为一个屏幕”；“在所述车厢后部左右两端的顶部对称安装有电视摄像头，该电视摄像头通过控制电路与监视屏连接”；“清洁刷盘组合的工作状况能够在监视屏上实时显示，以便于操控者通过操作屏进行相应的操作”。这种设置虽然能够在一定程度上起到观察的作用，但是由于增加了摄像头和监视屏这些外设，使得该清洁机器人的整体成本增加。其次，由于摄像头和监视屏之间采用的是电信号传输，刷架的动作经过摄像头的捕捉，再经过控制器处理，再传输到监视屏上，这一过程会造成时间上的延迟，使得操作者的操作相比于刷架的实际动作要慢一拍，这样就容易造成刷架对光伏电站电池板的破坏。再者，在环境恶劣的戈壁或沙漠地区，受到沙尘的影响，摄像头的成像质量较差，也不方便操作者的观察。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够方便操作者观察刷架或者水箱的太阳能光伏组件自适应清洁机器人。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种太阳能光伏组件自适应清洁机器人，包括底盘，所述底盘上设置有头部、驾驶楼、清洁装置和水箱，所述头部包括动力部件，所述清洁装置设置在所述驾驶楼的前端，所述水箱设置在所述驾驶楼的后端；或者，所述水箱设置在所述驾驶楼的前端，所述清洁装置设置在所述驾驶楼的后端，且所述水箱呈透明设置。

通过采用上述技术方案，将清洁装置设置在驾驶楼的前端，水箱设置在驾驶楼的后端时，在进行清洁工作时，操作者能够通过肉眼观察到清洁装置的工作情况，十分直观，并且肉眼的辨识度高，肉眼接收信息的延时短，能够及时的对清洁装置做出操作调整；将水箱设置在驾驶楼的前端，清洁装置设置在驾驶楼的后端，且水箱呈透明设置时，操作者能够通过肉眼观察到水箱内的剩余水量，进而能够及时的补水，使得清洁工作的连续性较好。

较佳的，所述清洁装置包括设置在所述底盘上的门架、设置在所述门架上的刷架和设置在所述刷架上的清洁模块。

通过采用上述技术方案，能够将刷架通过门架稳定的固定在底盘上，清洁模块能够通过刷架实现对光伏电站电池板的清洁。

较佳的，所述底盘上设置有平移机构，所述门架设置在所述平移机构上。

通过采用上述技术方案，能够使得门架在底盘上平移，进而扩大清洁模块在水平方向上的清洁范围。

较佳的，所述门架上设有用于所述刷架升降的升降机构。

通过采用上述技术方案，使得刷架能够在门架上实现升降，进而能够扩大清洁模块在竖直方向上的清洁范围。

较佳的，所述门架上设有用于所述刷架翻转的翻转机构。

通过采用上述技术方案，使得刷架能够在门架上实现翻转，进而能够调节清洁模块相对于光伏电站电池板的清洁角度。

较佳的，所述刷架设为伸缩式结构。

通过采用上述技术方案，使得刷架能够实现伸缩，进而能够调节刷架的清洁距离。

较佳的，所述清洁模块包括刷盘、水管套件和吹风套件。

通过采用上述技术方案，能够对光伏电站电池板实现冲水、刷洗和吹风，使得清洁效果更加全面。

较佳的，所述底盘上设置有固定架，所述固定架呈网筒状设置，所述水箱通过所述固定架设置在所述底盘上。

通过采用上述技术方案，能够将水箱设置在固定架内，固定架对水箱起保护和稳定的作用，并且固定架呈网筒状设置能够方便操作者观察水箱内的水量情况。由于水箱是设置在固定架内，所以还能够更换不同型号的水箱，进而改变载水量。

较佳的，所述平移机构包括固定连接于所述底盘上的滑轨和固定连接于所述门架上的滑块以及用于驱动所述滑块在滑轨上平移的驱动件。

通过采用上述技术方案，使得门架平稳的在底盘上进行滑移。

较佳的，升降机构包括固定连接于所述门架上的丝杆和固定连接于所述刷架上的螺母以及用于驱动所述丝杆转动的升降电机。

通过采用上述技术方案，使得刷架能够平稳的在门架上进行升级，并且，丝杆与滑块的配合使得升降的精度高。

本发明具有下述优点：本发明能够方便操作者观察清洁装置的工作状况或者是水箱的水量状况。另外，其中的门架具有平移功能，刷架具有升降、翻转和伸缩的功能，使得清洁装置的清洁范围更大。另外，清洁装置具有冲水、刷洗和吹风的功能，在尘土较多、面板很脏的场合可以采用喷水加刷洗、刮洗等多种功能，在只有微量尘土的场合可以采用吸尘或吹风，或喷水等单独组合，优化清洁效率与资源合理利用。

附图说明

图1为实施例的前视图；

图2为实施例的左视状态图一；

图3为实施例的左视状态图二；

图4为实施例的俯视图；

图5为实施例的局部结构示意图；

图6为实施例中平移机构的结构示意图；

图7为实施例中门架和刷架的结构示意图一；

图8为实施例中门架和刷架的结构示意图二；

图9为实施例中清洁模块的结构示意图；

图10为实施例中水箱放置于固定架内的结构示意图一；

图11为实施例的中水箱放置于固定架内的结构示意图二。

图中：1、底盘；11、滑轨；12、滑块；13、平移液压缸；2、头部；3、驾驶楼；31、后视镜；4、水箱；41、固定架；42、固定杆；43、辅助支撑杆；5、门架；6、刷架；60、安装板；61、刷盘；62、吹风套件；63、升降电机；64、螺母；65、丝杆；66、翻转液压缸；67、转动电机；68、水管套件；69、伸缩杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例：一种太阳能光伏组件自适应清洁机器人，包括底盘1，底盘1上设置有头部2、驾驶楼3、清洁装置和水箱4，头部2包括动力部件，清洁装置设置在驾驶楼3的前端，水箱4设置在驾驶楼3的后端；或者，水箱4设置在驾驶楼3的前端，清洁装置设置在驾驶楼3的后端，且水箱4呈透明设置，可以采用PVC塑料制成。本实施例中优选，清洁装置设置在驾驶楼3的前端，水箱4设置在驾驶楼3的后端，水箱4呈透明设置，在驾驶室的前侧设置有后视镜31，这样不仅能够观察到清洁装置的工作状况，并且能够通过后视镜31观察到后方水箱4的水量状况，兼具观察两者的效果。另外，头部2设置在清洁装置的前方，因为动力部件设置在头部2内，所以将头部2设置在最前端，这样能够起到最佳的牵引效果。

其中，清洁装置包括设置在底盘1上的门架5、设置在门架5上的刷架6和设置在刷架6上的清洁模块。

底盘1上设置有平移机构，门架5设置在平移机构上。该平移机构包括固定连接于底盘1上的滑轨11和固定连接于门架5上的滑块12以及用于驱动滑块12在滑轨11上平移的驱动件，该驱动件可以为平移液压缸13，其具有驱动平稳的效果。平移液压缸13的缸体与滑轨11的支架固定连接，平移液压缸13的活塞杆与门架5固定连接，这样当活塞杆伸缩时，能够带动门架5相对于底盘1滑移。

门架5上设有用于刷架6升降的升降机构，该升降机构包括固定连接于门架5上的丝杆65和固定连接于刷架6上的螺母64以及用于驱动丝杆65转动的升降电机63。在门架5上滑移连接有基座，刷架6固定设置在基座上，所以刷架6能够随着基座的滑移而实现升降。

门架5上设有用于刷架6翻转的翻转机构,该翻转机构包括翻转液压缸66，翻转液压缸66的缸体相对于活塞杆的另一端固定连接于基座上，活塞杆的端部转动连接于刷架6上。而刷架6相对于基座的一端与基座转动连接，这样，则可以通过翻转液压缸66活塞杆的伸缩实现刷架6的翻转。

刷架6设为伸缩式结构，其伸缩结构包括伸缩杆69和驱动其伸缩的伸缩液压缸。具体结构在现有技术中已有公开，在此不做赘述。

清洁模块包括刷盘61、水管套件68和吹风套件62，本实施例中，将各个部件模块化，即将伸缩杆69组套、刷盘61、水管套件68和吹风套件62均安装在一块安装板60上，其中，刷盘61由转动电机67驱动，而伸缩杆69组套包括粗杆、细杆和用于连接两者的连接套。

通过以上对刷架6的设置，在对光伏组件进行清洁时，机器人行走中由设备自动调整主体中的清洗刷架6结构与太阳能电池板自动平行贴合，再由刷架6进行冲水、刷洗、吹风。

底盘1上设置有固定架41，固定架41呈网筒状设置，水箱4通过固定架41设置在底盘1上。本实施例中，在底盘1的后端向后延伸出两根固定杆42，固定架41通过焊接固定设置在固定杆42上。该固定杆42由方钢制成，其不仅质量轻，而且结构强度高。另外，在固定杆42用于支撑固定架41的一端固定连接有辅助支撑杆43，该辅助支撑杆43也由方钢制成，并且与固定杆42的侧面贴合设置。该辅助支撑杆43可以采用焊接的形式固定在固定杆42的侧面，或者使用螺钉固定在固定杆42的侧面。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏组件自适应清洁机器人，包括底盘，所述底盘上设置有头部、驾驶楼、清洁装置和水箱，所述头部包括动力部件，其特征在于：所述清洁装置设置在所述驾驶楼的前端，所述水箱设置在所述驾驶楼的后端；或者，所述水箱设置在所述驾驶楼的前端，所述清洁装置设置在所述驾驶楼的后端，且所述水箱呈透明设置。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件自适应清洁机器人，其特征在于：所述清洁装置包括设置在所述底盘上的门架、设置在所述门架上的刷架和设置在所述刷架上的清洁模块。

3.根据权利要求2所述的太阳能光伏组件自适应清洁机器人，其特征在于：所述底盘上设置有平移机构，所述门架设置在所述平移机构上。

4.根据权利要求2所述的太阳能光伏组件自适应清洁机器人，其特征在于：所述门架上设有用于所述刷架升降的升降机构。

5.根据权利要求2所述的太阳能光伏组件自适应清洁机器人，其特征在于：所述门架上设有用于所述刷架翻转的翻转机构。

6.根据权利要求2所述的太阳能光伏组件自适应清洁机器人，其特征在于：所述刷架设为伸缩式结构。

7.根据权利要求2所述的太阳能光伏组件自适应清洁机器人，其特征在于：所述清洁模块包括刷盘、水管套件和吹风套件。

8.根据权利要求1所述的太阳能光伏组件自适应清洁机器人，其特征在于：所述底盘上设置有固定架，所述固定架呈网筒状设置，所述水箱通过所述固定架设置在所述底盘上。

9.根据权利要求3所述的太阳能光伏组件自适应清洁机器人，其特征在于：所述平移机构包括固定连接于所述底盘上的滑轨和固定连接于所述门架上的滑块以及用于驱动所述滑块在滑轨上平移的驱动件。

10.根据权利要求4所述的太阳能光伏组件自适应清洁机器人，其特征在于：升降机构包括固定连接于所述门架上的丝杆和固定连接于所述刷架上的螺母以及用于驱动所述丝杆转动的升降电机。