CN106345782A - 一种光伏板板上清洗设备及其清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏板板上清洗设备，包括板上清洗机、连接于板上清洗机上部的搬运器、固定于搬运器下部的移动器，以及控制器；板上清洗机的辊刷上设置有至少一个扩展口，扩展口用于安装至少一个辅助清洗机构，辅助清洗机构与控制器连接，用于根据控制器的清洗指令进行辅助清洗；板上清洗机上设置有与控制器连接的环境传感器，控制器用于通过环境传感器检测光伏板上的清洗对象，并根据清洗对象的类型生成相应的清洗指令。发明还公开了一种通过上述光伏板板上清洗设备对光伏板进行清洗的清洗方法，该光伏板板上清洗设备及其清洗方法增加板上清洗机的清洗模式，具有清理和除雪多种清洗方式，提高了清洗效果和环境适应能力，降低了清洗耗材成本。

Description

一种光伏板板上清洗设备及其清洗方法

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，特别是涉及一种光伏板板上清洗设备及其清洗方法。

背景技术

随着环保要求和可持续能源需求的提升，清洁能源的比重占总能源的比例逐年提升，光伏板阵列的清洗需求在目前市场上正在逐步升温。光伏阵列清洗有两个原因：污垢会导致光伏板表面产生导热差异，最终造成“热斑”，损坏光伏组件；污垢导致光伏板表面透射率降低，影响光伏板组件阵列的光热转化率，降低发电效率。因此为了保证发电效率不下降，避免光伏组件损坏，光伏板清洗是必须的。

现有市场上存在的光伏板清洗方式包括人工擦洗、高压水冲洗以及半自动化清洗，半自动化清洗包括地面清洗车和板上清洗机。以上清洗方式因各地区光伏电站的规模和清洗需求不同在当前市场上共存，而随着供电需求的增加、人工成本的上升、电厂容量增大，对于光伏组件阵列清洗方式的效率、成本要求逐渐提高，自动化水平也逐渐上升，半自动化清洗的地面清洗车和板上清洗机应用广泛。

地面清洗车的底盘与小型挖掘机相同，机械臂结构也与挖掘机的机械臂相似，两条履带驱动前进；清洗由机械臂末端的辊刷完成，清洗过程中可喷水。但是，地面清洗车行驶速度较慢；由人工驾驶进行清洗任务，操作复杂，对操作人员要求较高，在光伏板阵列间行驶的同时需要关注清洗辊刷与光伏板面接触情况，清洗车要与光伏组件的距离保持不变，否则，清洗的刷头就不能覆盖整个光伏板面高度，导致遗漏清洗面；底盘由内燃机驱动，需要人工加油；清洗方式用水量较大，清洗液箱容量有限，清洗过程中需要人工多次加水，底盘速度不大，往复加水时间长，清洗效率再次降低；对路面要求较高，路面如果有坑洼，特别是两侧履带对应地面有高差，会导致车体侧滚，此时原先与镜面保持平行的辊刷会出现底盘单边倾斜，导致清洗镜面被破坏或者清洗效率降低。

板上清洗机自带平移驱动、电源和清洗辊刷，直接在光伏板上移动同时进行清洗。但是，板上清洗机只能在单串板上工作，只有在串与串之间作额外的轨道连接后，才能进行跨串的清洗；即使如此，板上清洗机也不能完成跨行的操作，因此每行光伏板至少配备一个板上清洗机；如果单行地形起伏较大或者爬坡要求较高不允许串与串之间全部连接，则单行光伏板需要不止一个板上清洗机。因此一个光伏阵列要做到全覆盖的清洗范围，需要投入的板上清洗机数量较多，这个数量直接与光伏电场的发电容量成正比，固定清洗设备的成本投入大幅提高；同时大批量的板上清洗机日常维护的工作量也比较大，批量设备的故障率上升，一旦故障机器无法及时转移，“热斑效应”将烧毁单块光伏板，严重时会导致整个光伏阵列发生火灾；并且，板上清洗机需要自带电池或者带电池板，车身较重，爬坡能力和整体行驶速度都不高，清洗效率较低，对布置光伏板阵列的地形要求较高。

综上所述，如何有效地提高光伏板陈列的清洗效率，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏板板上清洗设备及其清洗方法，有效地提高了光伏板陈列的清洗效率。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种光伏板板上清洗设备，包括板上清洗机、连接于所述板上清洗机上部用于抓取所述板上清洗机的搬运器、固定于所述搬运器下部用于带动所述搬运器和所述板上清洗机移动至下一个待清洗光伏板位置的移动器，以及与所述板上清洗机、所述搬运器和所述移动器连接的控制器；

所述板上清洗机的辊刷上设置有至少一个扩展口，所述扩展口用于安装至少一个辅助清洗机构，所述辅助清洗机构与所述控制器连接，用于根据所述控制器的清洗指令进行辅助清洗；

所述板上清洗机上设置有与所述控制器连接的环境传感器，所述控制器用于通过所述环境传感器检测所述光伏板上的清洗对象，并根据所述清洗对象的类型生成相应的所述清洗指令。

优选地，所述辅助清洗机构包括刮板；

所述刮板通过所述扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷的两侧；所述刮板与所述光伏板之间具有间隙，所述刮板的工作面与所述辊刷的轴线具有夹角，从所述板上清洗机的上端至下端，所述刮板与所述辊刷轴线之间的距离逐渐减小；

所述刮板能够收起或者推出用于铲除所述光伏板上积雪。

优选地，所述辅助清洗机构包括液体喷头；

所述液体喷头通过所述扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷的上方，多组所述液体喷头覆盖整个所述光伏板宽度，所述移动器设置有清洗液箱，所述清洗液箱通过柔性管道与所述液体喷头连通。

优选地，所述辅助清洗机构包括气体喷嘴；

所述气体喷嘴通过所述扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷的上方，多组所述气体喷嘴覆盖整个所述光伏板宽度，所述移动器设置有将空气变成高压气体的高压气泵，所述高压气泵通过柔性管道与所述气体喷嘴连通。

优选地，所述移动器设置有供电设备，所述供电设备通过柔性线缆与所述板上清洗机连接。

优选地，所述板上清洗机的安装调整机构的顶面设置有收放绳索锚点，所述搬运器包括能够收放绳索的卷筒和驱动所述卷筒运动的驱动电机，所述收放绳索锚点和所述卷筒通过绳索连接。

优选地，所述板上清洗机的安装调整机构包括具有限位槽的壳体、穿过所述限位槽且能够沿所述限位槽移动的滑轴、设置于所述壳体内具有斜面且能够通过所述斜面移动驱动所述滑轴移动的滑块、与所述滑轴的端部固定连接的弹簧和连接臂，所述弹簧的另一端与车体框架固定连接，所述连接臂的另一端固定有能够沿着所述光伏板外边缘行驶的就位挡块，所述连接臂的中部与所述车体框架铰接，所述连接臂与所述车体框架的铰接点与所述就位挡块之间连接有防止所述板上清洗机倾斜放置划伤所述光伏板的自滑落万向轮组，两侧的所述就位挡块上均安装有用于检测所述板上清洗机到位的到位检测传感器。

本发明还提供一种通过上述任一项所述光伏板板上清洗设备对光伏板进行清洗的清洗方法，包括：

所述环境传感器检测所述光伏板的清洗对象，并将检测到的清洗对象信息发送给所述控制器；

所述控制器接收所述清洗对象信息，并基于所述清洗对象信息生成的清洗指令，发送给所述辅助清洗机构；

所述控制器控制所述辅助清洗机构根据所述清洗指令进行辅助清洗。

优选地，当所述清洗指令为刮雪指令，则所述控制器控制所述辅助清洗机构根据所述清洗指令进行辅助清洗，包括：

基于所述刮雪指令，所述控制器控制通过扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷的两侧的刮板进行刮雪；

和/或，当所述清洗指令为刮雪指令，则所述控制器控制所述辅助清洗机构根据所述清洗指令进行辅助清洗，包括：

基于所述喷水指令，所述控制器控制通过所述扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷的上方的液体喷头进行喷水；

和/或，当所述清洗指令为喷气指令，则所述控制器控制所述辅助清洗机构根据所述清洗指令进行辅助清洗，包括：

基于所述喷气指令，所述控制器控制通过所述扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷的上方的气体喷嘴进行喷气。

优选地，所述光伏板板上清洗设备还包括安装于所述板上清洗机上端两侧的两个就位挡块和安装于所述板上清洗机上与所述就位挡块相应的位检测传感器，在所述环境传感器检测所述光伏板的清洗对象之前，所述清洗方法还包括：

通过所述到位检测传感器确定两个所述就位挡块与所述光伏板的上端侧边是否均贴合；

如果是，且贴合时长达到设定阈值，则执行所述环境传感器检测所述光伏板的清洗对象的步骤。

优选地，所述光伏板板上清洗设备还包括连接于所述板上清洗机上部的搬运器、固定于所述搬运器下部的移动器，在所述控制器控制所述辅助清洗机构根据所述清洗指令进行辅助清洗之后，所述清洗方法还包括：

控制所述搬运器抓取所述板上清洗机；

在控制所述移动器带动所述搬运器和所述板上清洗机移动至下一个待清洗光伏板的位置时，控制所述搬运器放下所述板上清洗机。

本发明所提供的光伏板板上清洗设备，包括板上清洗机、搬运器、移动器以及控制器，板上清洗机包括车体框架、移动机构、清洗机构，移动机构设置于车体框架两端，清洗机构设置于两组移动机构之间，移动机构包括驱动轮、从动轮、导向轮、驱动导向轮和驱动轮运转的电机减速机。驱动轮在光伏板表面移动，导向轮靠在光伏板侧边，导向轮带电机减速机，对板上清洗机的行驶有推动作用。清洗机构包括辊刷、排刷、驱动辊刷转动的辊动电机，辊刷的一端是与辊动电机相连，辊动电机开启后带着辊刷转动，辊刷与光伏板面发生干摩擦，把光伏板表面的污渍刷走。

搬运器连接于板上清洗机上部，用于抓取并且调整板上清洗机位置。移动器固定于搬运器下部，用于将搬运器和板上清洗机转移到预设光伏板处，比如带动搬运器和板上清洗机移动至下一个待清洗光伏板位置。通过搬运器和移动器实现板上清洗机的跨板功能，相邻光伏板行之间的板上清洗机能够转移，可以在不同行光伏板间跨板作业。控制器与板上清洗机、搬运器和移动器连接，用于控制板上清洗机、搬运器和移动器运动，以此实现自动换板。

板上清洗机的辊刷上设置有至少一个扩展口，可以是一个，可以使多个，扩展口用于安装至少一个辅助清洗机构，通常一个扩展口安装一个辅助清洗机构。板上清洗机上设置有环境传感器，环境传感器与控制器连接，环境传感器检测光伏板上的清洗对象，清洗对象可以是积雪、灰尘、污渍等。控制器用于通过环境传感器检测光伏板上的清洗对象，并根据清洗对象的类型生成相应的清洗指令。辅助清洗机构与控制器连接，用于根据控制器的清洗指令进行辅助清洗。

本发明所提供的光伏板板上清洗设备，通过搬运器、移动器和控制器实现板上清洗机的跨板功能，相邻光伏板行之间的板上清洗机能够转移，让板上清洗机能够实现一机覆盖多行光伏板，可以在不同行光伏板间跨板作业，降低了清洗设备的成本，避免了地面式清洗机的机械臂末端晃动的不利影响。同时，增加板上清洗机的清洗模式，为具有多种辅助清洗的多模式板上清洗机，比如具有基础的辊刷清理，还具有喷水、喷气和刮雪等多种清洗方式，提高了清洗效果和环境适应能力，降低了清洗耗材成本，功能强大，一机多用，使用更加方便，应用性较广。

本发明还提供一种通过上述任一项光伏板板上清洗设备对光伏板进行清洗的清洗方法，增加板上清洗机的清洗模式的选择，具体清洗模式可以根据实际应用情况而定，比如喷水、喷气和刮雪等，提高了清洗效果和环境适应能力，降低了清洗耗材成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种具体实施方式所提供的光伏板板上清洗设备的结构示意图；

图2为图1的正视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为刮板与辊刷位置关系示意图；

图5为对光伏板进行清洗的清洗方法的流程图。

附图中标记如下：

1-车体框架、2-辊刷、3-辊动电机、4-从动轮、5-驱动轮、6-导向轮、7-就位挡块、8-自滑落万向轮组、9-电磁铁、10-收放绳索锚点、11-弹簧、12-到位检测传感器、13-刮板。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种光伏板板上清洗设备及其清洗方法，有效地提高了光伏板陈列的清洗效率。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1至图4，图1为本发明中一种具体实施方式所提供的光伏板板上清洗设备的结构示意图；图2为图1的正视图；图3为图2中A处的局部放大图；图4为刮板与辊刷位置关系示意图；图5为对光伏板进行清洗的清洗方法的流程图。

在一种具体实施方式中，本发明所提供的光伏板板上清洗设备，包括板上清洗机、搬运器、移动器以及控制器，板上清洗机包括车体框架1、移动机构、清洗机构，移动机构设置于车体框架1两端，清洗机构设置于两组移动机构之间，移动机构包括驱动轮5、从动轮4、导向轮6、驱动导向轮6和驱动轮5运转的电机减速机。驱动轮5在光伏板表面移动，导向轮6靠在光伏板侧边，导向轮6带电机减速机，对板上清洗机的行驶有推动作用。清洗机构包括辊刷2、排刷、驱动辊刷2转动的辊动电机3，辊刷2的一端是与辊动电机3相连，辊动电机3开启后带着辊刷2转动，辊刷2与光伏板面发生干摩擦，把光伏板表面的污渍刷走。

搬运器连接于板上清洗机上部，用于抓取并且调整板上清洗机位置。移动器固定于搬运器下部，用于将搬运器和板上清洗机转移到预设光伏板处，比如带动搬运器和板上清洗机移动至下一个待清洗光伏板位置。通过搬运器和移动器实现板上清洗机的跨板功能，相邻光伏板行之间的板上清洗机能够转移，可以在不同行光伏板间跨板作业。控制器与板上清洗机、搬运器和移动器连接，用于控制板上清洗机、搬运器和移动器运动，以此实现自动换板。

板上清洗机的辊刷2上设置有至少一个扩展口，可以是一个，可以使多个，扩展口用于安装至少一个辅助清洗机构，通常一个扩展口安装一个辅助清洗机构。板上清洗机上设置有环境传感器，环境传感器与控制器连接，环境传感器检测光伏板上的清洗对象，清洗对象可以是积雪、灰尘、污渍等。控制器用于通过环境传感器检测光伏板上的清洗对象，并根据清洗对象的类型生成相应的清洗指令。辅助清洗机构与控制器连接，用于根据控制器的清洗指令进行辅助清洗。

本发明所提供的光伏板板上清洗设备，通过搬运器、移动器和控制器实现板上清洗机的跨板功能，相邻光伏板行之间的板上清洗机能够转移，让板上清洗机能够实现一机覆盖多行光伏板，可以在不同行光伏板间跨板作业，降低了清洗设备的成本，避免了地面式清洗机的机械臂末端晃动的不利影响。同时，增加板上清洗机的清洗模式，为具有多种辅助清洗的多模式板上清洗机，比如具有基础的辊刷2清理，还具有喷水、喷气和刮雪等多种清洗方式，提高了清洗效果和环境适应能力，降低了清洗耗材成本，功能强大，一机多用，使用更加方便，应用性较广。

上述光伏板板上清洗设备仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式，辅助清洗机构包括刮板13，用于铲除光伏板上积雪；刮板13通过扩展口设置于板上清洗机的辊刷2的两侧；刮板13与光伏板之间具有间隙，在清洗工作状态下，刮板13离光伏板面距离较远，属于收起状态，当进入除雪模式时，刮板13向下推出，即向光伏板面推出，在距离光伏板面较小位置处停止，保留一条缝隙。除雪过程中，辊刷2也起到重要作用，刮板13下降到位后与光伏板面间有一个间隙，这个间隙可以保护镜面不被刮板13损坏，但这个间隙在刮板13刮雪的时候会漏下一层薄雪在光伏板表面，这个可通过辊刷2来清理，此时辊刷2的辊动电机3工作状态也不同于一般清洗状态，辊动电机3转速会加大，辊刷2是有具有弹性的刷毛制成，转速增加的情况下，毛刷末端的离心力也增大，毛刷刮擦的光伏板表面的摩擦力也会增大，以此将刮板13刮雪之后遗漏下来的残雪清楚干净。

刮板13的工作面与辊刷2的轴线具有夹角，从板上清洗机的上端至下端，刮板13与辊刷2轴线之间的距离逐渐减小。刮板13的工作面与辊刷2的轴线具有夹角，从板上清洗机的上端至下端，刮板13与辊刷2轴线之间的距离逐渐减小即在板上清洗机的上端，刮板13离辊刷2轴线距离远，在板上清洗机的下端，刮板13离辊刷2轴线的距离近。如果刮板13工作面与辊刷2的轴线平行，即与板上清洗机的移动方向垂直，则在刮雪的过程中会将光伏板面的积雪不断地向前推，即使有部分掉落，在板上清洗机移动刮雪的过程中，行驶的阻力随着积雪堆的增大而增大，最终超越了驱动电机的驱动能力，板上清洗机只能原地打转了。而倾斜布置的刮板13就不会出现这个问题，从宏观上看，倾斜布置的刮板13在刮雪时给雪堆的推力分为两部分，一部分水平向前，一部分沿着光伏板面向下，由于光伏板面试光滑镜面，倾斜刮板13这个沿光伏板面向下的推力就会将板面积雪向板上清洗机前进方向的偏下方推出，直到积雪滑出光伏板面下沿，落到地面，在刮雪的时候从而实现边行走边刮雪的功能。这个过程是连续的，因此刮板13前方的积雪不会随着板上清洗机的行驶而增加，除雪操作可以一直进行下去，直到换板为止，需要说明的是，这里所说的换板指板上清洗机利用搬运器和移动器进行不直接连接的光伏板串之间的转移操作，普通板上清洗机无此功能。整个工作情况类似于大型的公路刮雪机，不同的是公路刮雪机的在刮雪时是在水平路面上作业，将雪推离路面的力量来自除雪机的推力，板上清洗机的除雪时推雪的力仅有一部分来自自身的推力，很大一部分是积雪的自重在光伏板面上的分力。

刮板13能够收起或者推出用于铲除光伏板上积雪，刮板13与光伏板之间的间隙大小和刮板13的收起或者推出通过驱动装置控制。一般的清洗工作状态下，刮板13离光伏板面距离较远，属于收起状态，当进入除雪模式时，比如通过电磁铁9作用，将刮板13向下推出，即向光伏板面推出，在距离光伏板面较小位置处停止，保留一条间隙。该间隙的大小根据积雪类型调整，积雪比较干的可以稍大，积雪较湿润的就较小。

在上述具体实施方式的基础上，本领域技术人员可以根据具体场合的不同，对光伏板板上清洗设备进行若干改变，辅助清洗机构包括液体喷头；液体喷头通过扩展口设置于板上清洗机的辊刷2的上方，多组液体喷头覆盖整个光伏板宽度，移动器设置有清洗液箱，清洗液箱通过柔性管道与液体喷头连通。移动器可以通过柔性管道向板上清洗机输送清洗资源，比如清洁用的水溶液，清洁用高压气体等。清洗介质增加，清洗方式也可以增加，从而可以根据实际需要进行有针对性的清洗方式的选择。水清洗一直以来是光伏板清洗的主要手段，也是比较有效的手段，但随着光伏发电面积的增加，水资源的缺乏，以及粗糙的水清洗方式，都导致了水清洗方式代价大，对环境影响大，投入人力多等弊病。地面式清洗车辊刷2结合喷水的清洗方式，往往由于车体因地形起伏变化，导致机械臂的末端辊刷2晃动严重，直接撞碎光伏板，因此此类清洗设备在多次应用中都出现了损坏光伏板的事故发生。而板上清洗机因为体量的原因，根本无法带水清洗，即使能够配上清洗液箱，清洗面积也是非常有限的，因此目前市场上的板上清洗机只有单一的辊刷2干洗模式。将板上清洗机的清洗液箱外置，安装在地面移动器上，通过柔性管道将清洗用水输送到板上清洗机上，通过板上清洗机上覆盖整个光伏板面清洗宽度的多组喷头喷出，清洗液箱通过柔性管道与喷头连通，进行水清洗光伏板面。泵水设备也安装地面移动器上，泵机可以让清洗用水带压，经喷头喷出时具有一定的冲击力，对于顽固污渍的去除，效果明显。同时水清洗可以根据清洗对象，比如光伏板面的污渍成分含油或者结晶盐等等，在清洗水中加入有针对性的清洗溶剂，配成清洗水溶液，这样对于顽固污渍的清理效果比普通的辊刷2干刷模式要明显得多。同时水清洗还可以对溶液进行温度控制，可以选择不同口径喷头细化清洗方式。

上述光伏板板上清洗设备仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式辅助清洗机构包括气体喷嘴；气体喷嘴通过扩展口设置于板上清洗机的辊刷2的上方，多组气体喷嘴覆盖整个光伏板宽度，移动器设置有将空气变成高压气体的高压气泵，高压气泵通过柔性管道与气体喷嘴连通。高压气洗的优点在于成本低，损耗小，全天候，可以作为水清洗的补充方式。水清洗方式在冬天的低温条件是无法作业的，而且在水资源缺乏的地方也无法用水清洗，此时高压气洗的优点就明显了。高压气洗的对象是光伏板表面浮尘，清洗顽固污渍的能力弱于辊刷2干洗和水清洗，但高压气洗不需要消耗清洗介质，所需的高压空气可以由气泵产生，唯一的消耗是电量，但相比水清洗需要的大容量清洗液箱负载以及泵水耗电，高压清洗的耗电也不足为虑了，应用高压清洗可以降低地面移动器的负载，明显降低了清洗成本。具体方式类似水清洗，通过安装在移动器上的高压气泵将普通空气变成高压气体，通过气路软管经搬运器上的机械臂、工装，送至板上清洗机，板上清洗机上布置了覆盖全光伏板宽度的喷嘴，高压气泵通过柔性气管与喷嘴连通，高压气体经过这些喷嘴，以一定的喷射范围和喷射速度覆盖被清洗光伏板面，将光伏板面上积累的浮尘吹走，通过调整喷嘴的布置密度、朝向、气体压力等，可以做到将污渍完全清理出光伏板表面范围，并且不引起二次污染。而且高压气洗不像辊刷2干洗和水清洗，对光伏板表面钢化玻璃不会造成机械划伤，或者化学试剂腐蚀的情况，从成本和损耗上来说，是一种清洁、环保的清洗方式。

混合清洗的方式是指辊刷2干洗、高压气洗、水清洗两两结合，或者三者结合。具体方式如下：

气洗与辊刷2结合，高压气洗作为常规清洗方式，辊刷2作为专门清理顽固污渍的办法。可以选择刚度较大即较硬的的刷毛，经过高压气洗之后，板上清洗机通过镜面检测手段发现顽固污渍的存在，可以由上位控制器指挥板上清洗机停留在顽固污渍附近，开启辊刷2，对顽固污渍进行定点清除。这种清洗方式比较适合水资源缺乏或者冬天，污渍类型比较单一，没有油污等情况。

气洗和水结合，这种方式在汽车清洗行业已经有所应用，被称为是微水清洗。通过高压气体携带雾化水颗粒，模仿暴风雨的形式，先用风送水打击光伏板镜面，水颗粒以一定的速度冲击到镜面后会平铺开来，水滴展开的过程就是吸附灰尘的过程，之后再由后续的气流将裹着尘土和水分的微小泥点吹走，从而达到清洁的目的。这种方式用气流取代了高压水的冲击作用，利用少部分水去溶解、裹挟灰尘污渍，做到了微水清洗，降低水资源消耗的同时，保证了清洗效果。

水洗和干刷结合，这种方式的原理与气洗和水结合类似，只不过气洗和水结合用来搬运泥点污渍的手段是高压气流，本方式是用刮条或者刷子的机械方式来转移镜面上经水清洗后的污渍。

在上述各个具体实施例的基础上，板上清洗机换板需要移动器和搬运器辅助，因此板上清洗机的供电电池可以放置在移动器上，移动器设置有供电设备，比如电池，甚至可以与移动器自身的供电电池合二为一。板上清洗机的供电设备和通信线缆可以通过移动器经搬运器上的机械臂、工装等设备设置，将供电设备通过柔性线缆与板上清洗机连接，通过柔性线缆将板上清洗机的供电引出来，通过外部设备给板上清洗机供电，则不但板上清洗机的自重做了减法，板上清洗机自重减轻会给光伏板面和光伏支架减轻负担，自身的运动性能提高，比如运行速度、爬坡能力增强等；外部供电电池的容量也不受光伏板承载能力的限制，增加了电池容量或者太阳能板面积和电池电量，双管齐下，板上清洗机的续航能力必然得到显著的提升。该光伏板板上清洗设备实现了换板功能后，对续航能力要求进一步提升。

为了进一步优化上述技术方案，板上清洗机为了实现跨板功能相比一般光伏板板上清洗设备增加搬运器，板上清洗机增加了与搬运器配套的抓取机构，该抓取机构的实现方式可以为不可脱开的连接。不可脱开的连接是指完成换板操作后，搬运器与板上清洗机的机械连接关系仍旧保持不变。这种抓取方式的实现示例有：绳索连接；折叠铰链连接；弹簧11连接等。比如选择绳索连接，板上清洗机的安装调整机构设置有收放绳索锚点10，搬运器包括能够收放绳索的卷筒和驱动卷筒运动的驱动电机，收放绳索锚点10和卷筒通过绳索连接。用柔性绳索固定在板上清洗车的两端的收放绳索锚点10，另一端固定在搬运器上，同时搬运器上安装着卷筒，卷筒能够收放绳索，从而提升和降落板上清洗机，结构简单，操作方便。

显然，在这种思想的指导下，本领域的技术人员可以根据具体场合的不同对上述具体实施方式进行若干改变，板上清洗机的安装调整机构包括壳体、滑轴、滑块、弹簧11和连接臂，壳体具有限位槽，内部为空腔。滑轴穿过限位槽且能够沿限位槽移动。滑块设置于壳体内，具有斜面，滑轴设置于斜面上，能够通过斜面移动驱动滑轴移动的。弹簧11和连接臂的一端与滑轴的端部固定连接，弹簧11的另一端与车体框架1固定连接，连接臂的另一端固定有就位挡块7，就位挡块7能够沿着光伏板外边缘行驶，连接臂的中部与车体框架1铰接，以此驱动连接臂和就位挡块7向下推出和向上收起。

就位挡块7位于板上清洗机的上端，光伏板一般倾斜放置，水平位置高的那条边对应的就是板上清洗机的上端，板上清洗机本沿着光伏板的上边缘行驶，就位挡块7的位置处有一对侧边导向轮6，具体就位挡块7的位置在侧边导向轮6的两侧，与板上清洗机的长度方向垂直，就位挡块7的形状从侧面看成L型，L型的一边卡于光伏板的上边缘，就位挡块7具体形状不受限制，可以根据实际应用情况而定。就位挡块7的作用有两个，一是板上清洗机在放置至离光伏板面较近的位置时起导向作用，让板上清洗机能尽早地找到光伏板的上沿，并且沿着就位挡块7向下降落，直到板上清洗机的驱动轮5也落到光伏板面。二是临时承受板上清洗机的重量，在板上清洗机落到光伏板面上后，因为整体的调节误差影响，无法保证板上清洗机的上沿与光伏板的上沿平行，此时只有一个就位挡块7与光伏板上沿接触，整个板上清洗机沿光伏板面下滑的力都由该就位挡块7承受。而此时板上清洗机的重量完全由光伏板承受，板上清洗机上方的绳索变松弛，对板上清洗机失去约束作用，而板上清洗机上沿与光伏板上沿不平行，类似钟摆的原理，偏离重心线的板上清洗机会自动摆正，最终板上清洗机的上沿与光伏板上沿平行，两个就位挡块7都与光伏板上沿靠紧，此时就位挡块7上的各自的到位信号，比如通过接近开关反馈，滑块与弹簧11组成的机构将就位挡块7提起，板上清洗机的重量由侧边导向轮6承受，就位挡块7不影响板上清洗机在后续清洗作业中移动。

优选地，连接臂与车体框架1的铰接点与就位挡块7之间连接有防止板上清洗机倾斜放置划伤光伏板的自滑落万向轮组8。自滑落万向轮组8安装在板上清洗机的腹部，帮助板上清洗机在刚放到光伏板时顺利下滑，腾空其他部件，避免划伤光伏板面。自滑落万向轮组8安装在连接臂上，与就位挡块7一起移动，当就位挡块7起作用时，自滑落万向轮组8也在工作位置，当就位挡块7收起时，自滑落万向轮组8同步收起。

优选地，两侧的就位挡块7上均安装有用于检测板上清洗机到位的到位检测传感器12。到位检测传感器12安装在就位挡块7上，两个就位挡块7各安装一个，当就位挡块7靠紧光伏板上沿时，到位检测传感器12就触发；板上清洗机完全就位时，两个就位挡块7同时靠紧光伏板上沿，两个到位检测传感器12都被触发，且能保持一定时间，上位控制器确认在同一时间内收到两个到位检测传感器12稳定的信号，因此判定板上清洗机完全就位，发出启动清洗程序的指令。

在一种具体实施方式中，本发明还提供一种通过上述任一项光伏板板上清洗设备对光伏板进行清洗的清洗方法，包括：

步骤S100：环境传感器检测光伏板的清洗对象，并将检测到的清洗对象信息发送给控制器；

步骤S110：控制器接收清洗对象信息，并基于清洗对象信息生成的清洗指令，发送给辅助清洗机构；

步骤S120：控制器控制辅助清洗机构根据清洗指令进行辅助清洗。

本发明所提供的通过上述任一项光伏板板上清洗设备对光伏板进行清洗的清洗方法，增加板上清洗机的清洗模式，通过环境传感器检测光伏板的清洗需求，基于光伏板的清洗需求，通过与清洗需求对应的辅助清洗机构进行辅助清洗。为具有多种辅助清洗的多模式板上清洗机，比如具有基础的辊刷清理，还具有喷水、喷气和刮雪等多种清洗方式，提高了清洗效果和环境适应能力，降低了清洗耗材成本，功能强大，一机多用，使用更加方便，应用性较广。

本发明所提供的清洗方法，在其它部件不改变的情况下，当清洗指令为刮雪指令，则步骤S120控制器控制辅助清洗机构根据清洗指令进行辅助清洗，包括：

基于刮雪指令，控制器控制通过扩展口设置于板上清洗机的辊刷的两侧的刮板进行刮雪；

和/或，当清洗指令为刮雪指令，则步骤S120控制器控制辅助清洗机构根据清洗指令进行辅助清洗，包括：

基于喷水指令，控制器控制通过扩展口设置于板上清洗机的辊刷的上方的液体喷头进行喷水；

和/或，当清洗指令为喷气指令，则步骤S120控制器控制辅助清洗机构根据清洗指令进行辅助清洗，包括：

基于喷气指令，控制器控制通过扩展口设置于板上清洗机的辊刷的上方的气体喷嘴进行喷气。

也就是说，当清洗对象为积雪时，选择刮板进行清洗；当清洗对象为污渍时，选择液体喷头进行清洗；当清洗对象为浮尘时，选择气体喷嘴进行清洗，清洗目的性较强，提高工作效率。

对于上述各个实施例中的清洗方法，光伏板板上清洗设备还包括安装于板上清洗机上端两侧的两个就位挡块和安装于板上清洗机上与就位挡块相应的位检测传感器，在步骤S100环境传感器检测光伏板的清洗对象之前，清洗方法还包括：

通过到位检测传感器确定两个就位挡块与光伏板的上端侧边是否均贴合；

如果是，且贴合时长达到设定阈值，则执行步骤S100环境传感器检测光伏板的清洗对象的步骤。

两侧的就位挡块上均安装有用于检测板上清洗机到位的到位检测传感器。到位检测传感器安装在就位挡块上，两个就位挡块各安装一个，当就位挡块靠紧光伏板上沿时，到位检测传感器就触发；板上清洗机完全就位时，两个就位挡块同时靠紧光伏板上沿，两个到位检测传感器都被触发，且能保持一定时间，上位控制器确认在同一时间内收到两个到位检测传感器稳定的信号，因此判定板上清洗机完全就位，发出启动清洗指令，可以准确判断板上清洗机是否到位。

需要特别指出的是，本发明所提供的清洗方法不应被限制于此种情形，光伏板板上清洗设备还包括连接于板上清洗机上部的搬运器、固定于搬运器下部的移动器，在步骤S120控制器控制辅助清洗机构根据清洗指令进行辅助清洗之后，清洗方法还包括：

控制搬运器抓取板上清洗机；

在控制移动器带动搬运器和板上清洗机移动至下一个待清洗光伏板的位置时，控制搬运器放下板上清洗机。

通过搬运器、移动器和控制器实现板上清洗机的跨板功能，相邻光伏板行之间的板上清洗机能够转移，让板上清洗机能够实现一机覆盖多行光伏板，可以在不同行光伏板间跨板作业，降低了清洗设备的成本，避免了地面式清洗机的机械臂末端晃动的不利影响。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种光伏板板上清洗设备，其特征在于，包括板上清洗机、连接于所述板上清洗机上部用于抓取所述板上清洗机的搬运器、固定于所述搬运器下部用于带动所述搬运器和所述板上清洗机移动至下一个待清洗光伏板位置的移动器，以及与所述板上清洗机、所述搬运器和所述移动器连接的控制器；

所述板上清洗机的辊刷(2)上设置有至少一个扩展口，所述扩展口用于安装至少一个辅助清洗机构，所述辅助清洗机构与所述控制器连接，用于根据所述控制器的清洗指令进行辅助清洗；

所述板上清洗机上设置有与所述控制器连接的环境传感器，所述控制器用于通过所述环境传感器检测所述光伏板上的清洗对象，并根据所述清洗对象的类型生成相应的所述清洗指令。

2.根据权利要求1所述的光伏板板上清洗设备，其特征在于，所述辅助清洗机构包括刮板(13)；

所述刮板(13)通过所述扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷(2)的两侧；所述刮板(13)与所述光伏板之间具有间隙，所述刮板(13)的工作面与所述辊刷(2)的轴线具有夹角，从所述板上清洗机的上端至下端，所述刮板(13)与所述辊刷(2)轴线之间的距离逐渐减小；

所述刮板(13)能够收起或者推出用于铲除所述光伏板上积雪。

3.根据权利要求1所述的光伏板板上清洗设备，其特征在于，所述辅助清洗机构包括液体喷头；

所述液体喷头通过所述扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷(2)的上方，多组所述液体喷头覆盖整个所述光伏板宽度，所述移动器设置有清洗液箱，所述清洗液箱通过柔性管道与所述液体喷头连通。

4.根据权利要求1或3所述的光伏板板上清洗设备，其特征在于，所述辅助清洗机构包括气体喷嘴；

所述气体喷嘴通过所述扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷(2)的上方，多组所述气体喷嘴覆盖整个所述光伏板宽度，所述移动器设置有将空气变成高压气体的高压气泵，所述高压气泵通过柔性管道与所述气体喷嘴连通。

5.根据权利要求1或3所述的光伏板板上清洗设备，其特征在于，所述移动器设置有供电设备，所述供电设备通过柔性线缆与所述板上清洗机连接。

6.根据权利要求1或3所述的光伏板板上清洗设备，其特征在于，所述板上清洗机的安装调整机构的顶面设置有收放绳索锚点(10)，所述搬运器包括能够收放绳索的卷筒和驱动所述卷筒运动的驱动电机，所述收放绳索锚点(10)和所述卷筒通过绳索连接。

7.根据权利要求1或3所述的光伏板板上清洗设备，其特征在于，所述板上清洗机的安装调整机构包括具有限位槽的壳体、穿过所述限位槽且能够沿所述限位槽移动的滑轴、设置于所述壳体内具有斜面且能够通过所述斜面移动驱动所述滑轴移动的滑块、与所述滑轴的端部固定连接的弹簧(11)和连接臂，所述弹簧(11)的另一端与车体框架(1)固定连接，所述连接臂的另一端固定有能够沿着所述光伏板外边缘行驶的就位挡块(7)，所述连接臂的中部与所述车体框架(1)铰接，所述连接臂与所述车体框架(1)的铰接点与所述就位挡块(7)之间连接有防止所述板上清洗机倾斜放置划伤所述光伏板的自滑落万向轮组(8)，两侧的所述就位挡块(7)上均安装有用于检测所述板上清洗机到位的到位检测传感器(12)。

8.一种通过权利要求1-7任一项所述光伏板板上清洗设备对光伏板进行清洗的清洗方法，其特征在于，包括：

所述环境传感器检测所述光伏板的清洗对象，并将检测到的清洗对象信息发送给所述控制器；

所述控制器接收所述清洗对象信息，并基于所述清洗对象信息生成的清洗指令，发送给所述辅助清洗机构；

所述控制器控制所述辅助清洗机构根据所述清洗指令进行辅助清洗。

9.根据权利要求8所述的清洗方法，其特征在于，当所述清洗指令为刮雪指令，则所述控制器控制所述辅助清洗机构根据所述清洗指令进行辅助清洗，包括：

基于所述刮雪指令，所述控制器控制通过扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷的两侧的刮板进行刮雪；

和/或，当所述清洗指令为刮雪指令，则所述控制器控制所述辅助清洗机构根据所述清洗指令进行辅助清洗，包括：

基于所述喷水指令，所述控制器控制通过所述扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷的上方的液体喷头进行喷水；

和/或，当所述清洗指令为喷气指令，则所述控制器控制所述辅助清洗机构根据所述清洗指令进行辅助清洗，包括：

基于所述喷气指令，所述控制器控制通过所述扩展口设置于所述板上清洗机的辊刷的上方的气体喷嘴进行喷气。

10.根据权利要求8所述的清洗方法，其特征在于，所述光伏板板上清洗设备还包括安装于所述板上清洗机上端两侧的两个就位挡块和安装于所述板上清洗机上与所述就位挡块相应的位检测传感器，在所述环境传感器检测所述光伏板的清洗对象之前，所述清洗方法还包括：

通过所述到位检测传感器确定两个所述就位挡块与所述光伏板的上端侧边是否均贴合；

如果是，且贴合时长达到设定阈值，则执行所述环境传感器检测所述光伏板的清洗对象的步骤。

11.根据权利要求8所述的清洗方法，其特征在于，所述光伏板板上清洗设备还包括连接于所述板上清洗机上部的搬运器、固定于所述搬运器下部的移动器，在所述控制器控制所述辅助清洗机构根据所述清洗指令进行辅助清洗之后，所述清洗方法还包括：

控制所述搬运器抓取所述板上清洗机；

在控制所述移动器带动所述搬运器和所述板上清洗机移动至下一个待清洗光伏板的位置时，控制所述搬运器放下所述板上清洗机。