CN105763149A - 基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能板清洗领域，属于光伏电池领域。基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：在分布式设置的太阳能板的周边设置有多组牵引支架，从每组牵引支架上的绞绳机处伸出牵引绳固定在太阳能板运维机构上，由多组牵引支架伸出的多根牵引绳同时带动所述太阳能板运维机构在分布设置的太阳能板上进行移动。所述每组牵引支架上伸出一根牵引绳，牵引绳绕过牵引支架上的定滑轮固定在所述太阳能板运维机构上，通过改变每根牵引绳的长度来调整太阳能板运维机构的位置。本发明能使太阳能板运维机构自由在不同分布的太阳能电池板之间移动，实现各种设置情况下的太阳能板清洗或检测等运行维护，适用于多种场合。

Description

基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台
技术领域
本发明涉及太阳能发电系统运行维护领域，尤其涉及基于并联式绳牵引的分布式太阳能发电系统的电池板运维平台。
背景技术
在分布式太阳能发电系统中，太阳能板大都是将太阳能板进行间隔连续和多排分布设置。当需要对整个系统的太阳能板进行清洗或其它运行维护如太阳能电池板的检测时，采用的太阳能清洗或运维机器人，除了能够在单排间隔设置的太阳能板组之间进行单板和跨板清洗之外，最好还要能够进行跨排运动，这样既能节约成本又能节约时间。但是，对于机器人来说，在多块不相连的太阳能板组之间进行跨板运动是可行的，并且已经解决，但是对于前后不同排之间的跨排运动仍是没有提出便捷的方法。2014年公开的中国专利，专利申请号为：201410067127.5，名称为：多排光伏电池板组清洗装置及清洗方法的专利申请，对于前后不同排之间的跨排运动虽然提出了一种在跨排之间将太阳能板设置呈“y”形，利用清洗机器人的前跨轮和后跨轮进行多次变轨完成跨排运动。这种方法要求在分布式太阳能发电系统设立的时候即对太阳能板的摆放和安置按照此种方式方法进行设置，对太阳能板的安装提出了一定的要求，如板与板之间的间距，或太阳能板前后排之间的距离等都有一定要求，且清洗机器人的要求也较高，成本相对高昂，对于已经完成设置的发电厂，并不方便使用。
而且，随着太阳能发电系统今后在建筑以及其它领域的应用，现有的清洗机器人或运维机器人也不适用，因此需要应用更方便的运维装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，解决现在的太阳能清洗或运维机器人在跨排设置的太阳能板之间运动不方便，在很多场合不适用的缺陷。
技术方案
基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：在分布式设置的太阳能板的周边设置有多组牵引支架，从每组牵引支架上的绞绳机处伸出牵引绳固定在太阳能板运维机构上，由多组牵引支架伸出的多根牵引绳同时带动所述太阳能板运维机构在分布设置的太阳能板上进行移动。
进一步，所述每组牵引支架上伸出一根牵引绳，牵引绳绕过牵引支架上的定滑轮固定在所述太阳能板运维机构上，通过改变每根牵引绳的长度来调整太阳能板运维机构的位置。
每组牵引支架上设置有绞绳机，绞绳机伸出一根牵引绳绕过分别设置在牵引支架侧面和牵引支架顶部的两个定滑轮固定在太阳能板运维机构上。
进一步，根据所述太阳能板运维机构需要的移动轨迹，通过控制每组牵引支架上的绞绳机的输入电流来改变每根牵引绳的长度，使所述太阳能板运维机构按照需要的速度和方向移动。
进一步，根据所述太阳能板运维机构的移动自由度n，设置n或n+1根牵引绳来牵引
在分布式设置的太阳能板的周边四角和两边的中间分别各设置有一组牵引支架，每组牵引支架上伸出一根牵引绳，由六根牵引绳实现六自由度绳牵引并联机构带动所述太阳能板运维机构进行移动。
进一步，所述牵引支架包括支架底座和设置在支架底座上的支架，支架底座下方设置有四个行走轮提供转向和动力，支架底座四边侧面还设置有四个能够起落的起落固定架用于将牵引支架固定在预定的位置。
所述支架下部近底部位置横向设置有绞绳机构，绞绳机构包括绞绳机和缠绕着牵引绳的绞绳轮，绞绳机带动绞绳轮转动，将牵引绳伸长或缩短。
所述支架在支架底座上能够360度转动。
所述支架的高度能够伸缩以适应设置高度不同的太阳能电池板组。
有益效果
本发明的基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台采用从设置在太阳能板组四周的多组牵引支架上伸出的多根牵引绳共同带动太阳能板运维机构在分布设置的太阳能板上移动，从而能够使太阳能板运维机构自由在不同的分布形式、分布位置甚至不同的分布高度的太阳能板之间上下来回地移动，轻松实现各种不同情况下的太阳能板的清洗或检测等运行维护，能适用于各种场合的分布式太阳能发电系统。
附图说明
图1为本发明的装置整体和应用情况的示意图；
图2为本发明的牵引支架的示意图；
图3为本发明的牵引支架的上部放大示意图；
图4为本发明的牵引支架的下部放大示意图；
图5为本发明的牵引支架的绞绳机构示意图；
图6为本发明的牵引绳与太阳能清洗机构的连接示意图。
其中：1-牵引支架1，2-牵引支架2，3-牵引支架3，4-牵引支架4，5-牵引支架5，6-牵引支架6，7-太阳能电池板，8-太阳能板运维机构，9-支架，10-支架底座，11-牵引绳，12-起落固定架，13-侧面定滑轮，14-顶部定滑轮，15-行走轮，16-绞绳轮，17-绞绳机。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。
绳牵引并联机构发展于上世纪80年代，它以1)可调范围大：一个绞盘可以提供很大的范围的可变绳长；2)低惯性：材料提供最高的力/质量比，当它们处于张紧状态时，绳子只能紧，最大化了材料的力，因此，减小了控制器的质量和惯性；3)结构简单：绳简化了控制器的机构，绳的柔性简化了关节的连接及润滑；4)重调整和可移动性：绞盘可以简单的拆卸来重调整，并且可以改变绳驱动控制器的工作空间等优点广泛地应用于物料搬运、工业加工、虚拟现实、风洞支撑、天文观测等领域。综合以上优点本申请提出一种基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，采用并联绳牵引的方式构想解决太阳能清洗或运维机器人的行走问题和太阳能板运维机构的适用场合局限的问题。
基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，在分布式设置的太阳能板的周边设置有多组牵引支架，从每组牵引支架上的绞绳机处伸出牵引绳固定在太阳能板运维机构上，由多组牵引支架伸出的多根牵引绳同时带动所述太阳能板运维机构在分布设置的太阳能板上进行移动。
所述每组牵引支架上伸出一根牵引绳，牵引绳绕过牵引支架上的定滑轮固定在所述太阳能板运维机构上，通过改变每根牵引绳的长度来调整太阳能板运维机构的位置。
根据所述太阳能板运维机构需要的移动轨迹，通过控制每组牵引支架上的绞绳机的输入电流来改变每根牵引绳的长度，使所述太阳能板运维机构按照需要的速度和方向移动。
根据所述太阳能板运维机构的移动自由度n，应该设置n+1根牵引绳来牵引，但考虑到太阳能板运维机构的重量，较重的太阳能板运维机构的重力受力相当于虚拟牵引绳，因此对于目前较重的太阳能板运维机构，n根牵引绳即可实现n自由度的移动。但假如太阳能板运维机构过轻的话，则仍然需要设置n+1根牵引绳。
如附图1示意，太阳能板运维机构在执行一块光伏电池的清洗任务时，由六根牵引绳提供前进的动力，拉力分布和牵引绳和太阳能板运维机构的连接如附图6示意。结构是在分布式设置的太阳能板的周边四角和两边的中间分别各设置有一组牵引支架，每组牵引支架上伸出一根牵引绳，由六根牵引绳实现六自由度绳牵引并联机构带动所述太阳能板运维机构进行移动。每组牵引支架上设置有绞绳机，绞绳机伸出一根牵引绳绕过分别设置在牵引支架侧面和牵引支架顶部的两个定滑轮固定在太阳能板运维机构上，通过改变每根牵引绳的长度来调整太阳能板运维机构的位置。
使用时，太阳能板运维机构沿x轴方向清洗或运维运动时，牵引支架1和牵引支架2匀速伸长牵引绳,牵引支架5和牵引支架6匀速收回牵引绳，太阳能板运维机构便向x轴方向的运维；当沿y轴方向清洗或运维运动时，牵引支架1、3、5收回牵引绳，牵引支架2、4、6放出牵引绳从而完成沿y轴方向的运维。牵引支架1，2，3，4，5，6牵引绳合作即可完成任意路径规划。
太阳能板运维机构在完成一块太阳能板的清洗或检测等维护后，如果需要进行跨排运动，此时六个牵引支架同时收缩等比长度牵引绳使太阳能板运维机构悬空并保持平衡于地面。当需要向相邻x轴方向的太阳能板跨越的时候，通过智能电路的分析，由牵引支架5和牵引支架6的绞绳机收回适当长度的牵引绳，牵引支架1和牵引支架2的绞绳机放出适当的牵引绳，牵引支架3和牵引支架4绞绳配合运动，直到到达指定的位置，然后全部放下适当长度的牵引绳，利用太阳能板运维机构的自身重力缓慢落到下一组的太阳能板上。同理，向y轴方向的跨越同x轴方向跨越的方式相似。
牵引支架包括支架底座和设置在支架底座上的支架，支架底座下方设置有四个行走轮提供转向和动力，支架底座四边侧面还设置有四个能够起落的起落固定架用于将牵引支架固定在预定的位置。
当整片设置的本组太阳能电池板组运维完成后，太阳能板运维机构需要前往下一片设置的太阳能电池板组执行任务。此时六个牵引支架全部收缩绳索，吊起太阳能板运维机构直到安全高度。待整个机构稳定后，收起六组牵引支架底部的起落固定架，启动行走轮沿着x轴方向驶离这组太阳能电池板。装置在完全驶离后由底部行走轮调整方向驶向下一组太阳能电池板组，到达预定位置后，牵引支架放下底部的起落固定架以保证整个装置在工作过程中的稳定，实现不同分布式太阳能系统之间的移动。
支架下部近底部位置横向设置有绞绳机构，绞绳机构包括绞绳机和缠绕着牵引绳的绞绳轮，通过绞绳机带动绞绳轮转动，将牵引绳伸长或缩短。
支架在支架底座上能够360度转动，支架的高度能够伸缩以适应设置高度不同的太阳能电池板组。

Claims (10)

1.基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：在分布式设置的太阳能板的周边设置有多组牵引支架，从每组牵引支架上的绞绳机处伸出牵引绳固定在太阳能板运维机构上，由多组牵引支架伸出的多根牵引绳同时带动所述太阳能板运维机构在分布设置的太阳能板上进行移动。
2.如权利要求1所述的基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：所述每组牵引支架上伸出一根牵引绳，牵引绳绕过牵引支架上的定滑轮固定在所述太阳能板运维机构上，通过改变每根牵引绳的长度来调整太阳能板运维机构的位置。
3.如权利要求2所述的基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：每组牵引支架上设置有绞绳机，绞绳机伸出一根牵引绳绕过分别设置在牵引支架侧面和牵引支架顶部的两个定滑轮固定在太阳能板运维机构上。
4.如权利要求1或2所述的基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：根据所述太阳能板运维机构需要的移动轨迹，通过控制每组牵引支架上的绞绳机的输入电流来改变每根牵引绳的长度，使所述太阳能板运维机构按照需要的速度和方向移动。
5.如权利要求1所述的基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：根据所述太阳能板运维机构的移动自由度n，设置n或n+1根牵引绳来牵引。
6.如权利要求5所述的基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：在分布式设置的太阳能板的周边四角和两边的中间分别各设置有一组牵引支架，每组牵引支架上伸出一根牵引绳，由六根牵引绳实现六自由度并联机构牵引带动所述太阳能板运维机构进行移动。
7.如权利要求1所述的基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：所述牵引支架包括支架底座和设置在支架底座上的支架，支架底座下方设置有四个行走轮提供转向和动力，支架底座四边侧面还设置有四个能够起落的起落固定架用于将牵引支架固定在预定的位置。
8.如权利要求7所述的基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：所述支架下部近底部位置横向设置有绞绳机构，绞绳机构包括绞绳机和缠绕着牵引绳的绞绳轮，绞绳机带动绞绳轮转动，将牵引绳伸长或缩短。
9.如权利要求7所述的基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：所述支架在支架底座上能够360度转动。
10.如权利要求7所述的基于并联绳牵引的分布式太阳能电池板的运维平台，其特征在于：所述支架的高度能够伸缩以适应设置高度不同的太阳能电池板组。
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