CN106424062B - 一种光伏组件清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏组件清洗方法，应用于具有搬运器、板上清洗机、移动器和控制器的清洗装置，板上清洗机上安装有辊刷，方法包括：控制器获取板上清洗机的位置信息；控制器判断板上清洗机是否处于目标位置，如果是，则判断光伏板表面的污渍类别；控制器根据污渍类别控制辊刷移动至与污渍类别对应的预设高度；控制器发出清洗指令。本发明所提供的光伏组件清洗方法，通过控制器对污渍类别的检测，根据对应的污渍类别，将辊刷调整至预设高度后，开启辊刷，对光伏板表面进行清洁工作，方法可以根据光伏板表面的污渍残留情况调节辊刷的高度，以改变辊刷的刷毛压弯量，进而提高光伏板表面的清洁效果。

Description

一种光伏组件清洗方法

技术领域

本发明涉及光伏组件清洗机光伏组件清洗方法领域，特别是涉及一种光伏组件清洗方法。

背景技术

随着环保的要求和对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，光伏组件的清洗需求正在逐步升温。

光伏阵列清洗有两个原因：一、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；二、污垢导致光伏板表面透射率降低，从而影响光伏板组件阵列的光热转化率，即降低发电效率。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。

现有技术中，一般采用半自动化清洗，主要包括地面清洗车和板上清洗机。其中，地面清洗车的底盘与小型挖掘机相同，机械臂结构也与挖机的臂相似，两条履带驱动前进；清洗由机械臂末端的滚刷完成，清洗过程中可喷水。对于底面清洗车而言，具有以下缺点：(1)行驶速度较慢；(2)清洗操作复杂，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滚刷与光伏板面接触的情况，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；(3)对路面要求较高，当路面有坑洼地段时，特别是两侧履带对应地面有高度差时，会导致车体侧滚，此时原先与镜面保持平行的滚刷与光伏板之间出现角度偏差；(4)地面清洗车配有驾驶室，由人工驾驶进行清洗任务，需要有挖掘机驾驶经验的人员，而且，底盘由内燃机驱动，需要人工加油，清洗方式用水量较大，水箱容量有限，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。

另外，对于现有技术中常用的板上清洗机器人而言，其自带平移驱动、电源和清洗滚刷等结构，直接在光伏板上移动同时进行清洗，能够干洗；光伏板串与串之间如果做了额外的连接导轨改造之后，板清洗机可以实现串间换板清洗。然而，板上清洗机器人具有以下几个缺点：(1)板上清洗机器人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的改造工作之后，才能进行跨串的清洗，而且即使如此，板上清洗机器人也不能完成跨行的操作，因此每行光伏板至少配备一个清洗机器人；(2)如果地形不允许串与串之间全部连接(单行内地形起伏较大，爬坡要求较高)，则单行光伏板需要不止一个板清洗机；(3)清洗机器人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，因此单台机器人的清洗效率较低，对布置光伏板阵列的地形要求较高。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器人数量是较大的，这个数据直接与光伏电场的发电容量成正比，这将导致大笔的固定清洗设备的成本投入，同时大批量的板上清洗机器人日常维护的工作量也比较大。另外，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，严重时会导致整个阵列发生火灾。

因此，如何提高光伏组件的清洗效率和质量，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光伏组件清洗方法，该光伏组件清洗方法可免除人工操作，突破作业环境限制，实现全天候工作，还可以实现自主供给，同时，可以调节辊刷的位置提高清洗质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光伏组件清洗方法，应用于具有搬运器、板上清洗机、移动器和控制器的清洗装置，所述板上清洗机上安装有辊刷，所述方法包括：

所述控制器获取所述板上清洗机的位置信息；

所述控制器判断所述板上清洗机是否处于目标位置，如果是，则判断光伏板表面的污渍类别；

所述控制器根据所述污渍类别控制所述辊刷移动至与所述污渍类别对应的预设高度；

所述控制器发出清洗指令。

优选的，所述方法还包括：

所述控制器控制所述搬运器吊起所述板上清洗机；

所述控制器控制所述移动器带动所述搬运器移动；

所述控制器判断所述板上清洗机是否处于所述目标位置的上方，如果是，则控制所述搬运器下放所述板上清洗机。

优选的，所述板上清洗机靠近所述光伏板上端的一侧安装有两块就位挡块，所述方法还包括：

当两块所述就位挡块均与所述光伏板的上端侧边贴合时，所述控制器控制所述就位挡块收起，并发出清洗指令。

优选的，各所述就位挡块上均安装有到位检测传感器，所述方法还包括：

所述控制器通过所述到位检测传感器获得所述就位挡块与所述光伏板的上端侧边是否贴合的到位信号，当两个所述到位检测传感器均发出所述到位信号，并且两个所述到位信号均保持预设时间后，所述控制器发出清洗指令。

优选的，所述移动器上还安装有用于向所述板上清洁机供电的电池，所述方法还包括：

所述控制器检测所述电池的电量，当所述电池的电量低于警戒电量时，所述控制器控制所述移动器移动至目标补给位置，为所述电池充电。

优选的，所述移动器上还安装有用于向所述板上清洗机供水的水箱，所述方法还包括：

所述控制器检测所述水箱的水位，当所述水箱的水位低于警戒水位时，所述控制器控制所述移动器移动至目标补给位置，为所述水箱补水。

优选的，所述板上清洗机的底部还安装有反射式光电传感器，所述方法还包括：

所述控制器通过所述反射式光电传感器检测所述光伏板表面的污渍类别；

所述控制器根据所述污渍类别获取预输入的与所述污渍类别相对应的所述辊刷的预设高度。

优选的，所述预设参数具体为辊刷高度、辊刷转速或者辊刷移动速度中的至少一项。

本发明所提供的光伏组件清洗方法，应用于具有搬运器、板上清洗机、移动器和控制器的清洗装置，所述板上清洗机上安装有辊刷，所述方法包括：所述控制器获取所述板上清洗机的位置信息；所述控制器判断所述板上清洗机是否处于目标位置，如果是，则判断光伏板表面的污渍类别；所述控制器根据所述污渍类别控制所述辊刷移动至与所述污渍类别对应的预设高度；所述控制器发出清洗指令。该光伏组件清洗方法，通过所述控制器对所述污渍类别的检测，根据对应的所述污渍类别，将所述辊刷调整至预设高度后，开启所述辊刷，对所述光伏板表面进行清洁工作，所述方法可以根据所述光伏板表面的污渍残留情况调节所述辊刷的高度，以改变所述辊刷的刷毛压弯量，进而提高所述光伏板表面的清洁效果。

在一种优选实施方式中，所述板上清洗机的底部还安装有反射式光电传感器，所述控制器通过所述反射式光电传感器检测所述光伏板表面的污渍类别；所述控制器根据所述污渍类别获取预输入的与所述污渍类别相对应的所述辊刷的预设高度。上述步骤中，所述控制器借助所述反射式光电传感器对所述光伏板的表面污渍程度进行检测，并判断污渍类别，检测结果准确可靠，同时，自动检测可以有效节省人力，提高清洁工作的自动化程度。

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为本发明所提供的光伏组件清洗方法的流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种光伏组件清洗方法，该光伏组件清洗方法自动化程度高，可免除人工操作，突破作业环境限制，实现全天候工作。

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，图1为本发明所提供的光伏组件清洗方法的流程图。

在该实施方式中，光伏组件清洗方法应用于具有搬运器、板上清洗机、移动器和控制器的清洗装置，板上清洗机上安装有辊刷，

方法包括：

S1：控制器获取板上清洗机的位置信息，具体可以通过导航定位部件获取；

S2：控制器判断板上清洗机是否处于目标位置，如果是，则判断光伏板表面的污渍类别；

S3：控制器根据污渍类别控制辊刷调整至与污渍类别对应的预设参数；

S4：控制器发出清洗指令，清洗指令包括控制板上清洗机沿光伏板移动，以及控制辊刷转动，以实现清洁目的。

具体的，预设参数可以为辊刷高度、辊刷转速或者辊刷移动速度中的至少一项，其中，辊刷移动速度是通过控制板上清洗机的移动速度实现的。

具体的，搬运器可以将板上清洗机吊起，移动器用于带动搬运器移动，进而带动板上清洗机至下一个光伏板上，同时，搬运器与板上清洗机之间通过连接部件进行软连接。

更具体的，辊刷安装在板上清洗机的中部，辊刷的延伸方向与板上清洗机的延伸方向相同，辊刷上连接有辊刷电机，板上清洗机上安装有支撑轮和导向轮，导向轮以及支撑轮上均安装有驱动部件，驱动部件具体可以为驱动电机与减速机的组合。

控制器对辊刷的控制，是通过控制辊刷电机实现的，控制器对板上清洗机的控制，是通过对驱动部件的控制，进而控制导向轮以及支撑轮的转动。

该光伏组件清洗方法，通过控制器对污渍类别的检测，根据对应的污渍类别，将辊刷调整至预设高度后，开启辊刷，对光伏板表面进行清洁工作，方法可以根据光伏板表面的污渍残留情况调节辊刷的高度，以改变辊刷的刷毛压弯量，进而提高光伏板表面的清洁效果。

进一步，当一块光伏板清洁完成后，需要换板时，还包括：

控制器控制搬运器吊起板上清洗机，为了降低板上清洗机对光伏板的碰撞损坏，搬运器与板上清洗机之间的连接优选为软连接，具体可以为绳索连接；

控制器控制移动器带动搬运器移动；

控制器判断板上清洗机是否处于目标位置的上方，如果是，则控制搬运器下放板上清洗机。

进一步，板上清洗机靠近光伏板上端的一侧安装有两块就位挡块，方法还包括：

当两块就位挡块均与光伏板的上端侧边贴合时，控制器控制就位挡块收起，并发出清洗指令。

具体的，各就位挡块上均安装有到位检测传感器，方法还包括：

控制器通过到位检测传感器获得就位挡块与光伏板的上端侧边是否贴合的到位信号，当两个到位检测传感器均发出到位信号，并且两个到位信号均保持预设时间后，控制器发出清洗指令。

这里需要说明的是，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，板上清洗机本就是沿着光伏板的上边缘行驶的，该位置有一对侧边导向轮；就位挡块的位置就在侧边导向轮的两侧，与板上清洗机的长度方向垂直，该挡块的形状从侧面看就像一个数字“7”。

上述就位挡块的设置，不仅可以使得板上清洗机在放置至离光伏板的表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，并且沿着就位挡块向下降落，直到板上清洗机的支撑轮也落到光伏板的表面为止，而且，就位挡块还可以起到临时承受板上清洗机重量的目的。

另外，在板上清洗机落到光伏板的表面上后，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承受。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，此时板上清洗机的移动是靠万向轮组的支撑完成的，万向轮组与就位档块共同安装在档块臂上，最终板上清洗机的上沿与光伏板上沿平行，两个就位挡块都与光伏板上沿靠紧，此时就位挡块上的各自的到位检测传感器反馈到位信号，控制器控制电磁铁与弹簧组成的机构将就位挡块和万向轮组提起，板上清洗机的重量由侧边导向轮承受，这样就位挡块就不影响板上清洗机在后续清洗作业中移动了。

优选的，移动器上还安装有用于向板上清洁机供电的电池，方法还包括：

控制器检测电池的电量，当电池的电量低于警戒电量时，控制器控制移动器移动至目标补给位置，为电池充电。

具体的，控制器还用于判断电池的电量是否低于警戒电量，如果是，则控制移动器移动至目标补给位置，并控制充电桩开启，为电池充电；控制器还用于判断电池是否充满，如果是，则控制移动器返回初始位置。

具体的，当控制器控制移动器移动至目标补给位置后，与充电桩通信确认到位，并驱动电池的充电触头与充电桩接触，开始充电。

上述设置，使得该移动器具备自主补给能力，能够实现作业循环，并且能够进行周期的、无人化的清洗光伏板的工作。

同时，电池上还安装有用于检测电池电量的电池电量监控部件，电池电量监控部件可将检测结果发送给控制器。当充电满了之后，电池电量监控部件会反馈一个信号给控制器，控制器发出断开命令，移动器返回工作岗位，电池电量监控部件在检测到电量低于警戒电量时，也会向控制器发送信号，移动器前往目标补给位置。

同样的，移动器上还可以安装有用于向板上清洗机供水的水箱，方法还包括：

控制器检测水箱的水位，当水箱低于警戒水位时，控制器控制移动器移动至目标补给位置，为水箱补水。

具体的，控制器还用于判断水箱的水位是否低于警戒水位，如果是，则控制移动器移动至目标补给位置，并控制出水口开启，为水箱补水；控制器还用于判断水箱是否加满，如果是，则控制驱动轮返回初始位置。

优选的，水箱上还安装有用于检测水箱水位的水位监控部件，水位监控部件可将检测结果发送给控制器。即水箱缺水或者补满之后均会触发液位监控部件，同样控制器会收到反馈信号，开始或者结束补水工作，移动器出发或者返回。

这里需要说明的是，控制器、导航定位部件、水箱以及电池均安装在移动器上，并且，移动器与板上清洗机一起移动。

上述设置中，通过外部设备给板上清洗机供电或者供水，不但板上清洗机的自重做了减法，外部供电电池或者外部供水水箱的容量也不受光伏板承载能力的限制，双管齐下，板上清洗机的续航能力必然得到显著的提升。

在上述任意一种优选实施方式中，板上清洗机的底部还安装有反射式光电传感器，控制器通过反射式光电传感器检测光伏板表面的污渍类别；控制器根据污渍类别获取预输入的与污渍类别相对应的辊刷的预设高度。

具体的，污渍类别可以根据污渍的种类或者污渍的厚度进行分类，例如，当光伏板表面的污渍种类为浮沉时，此时的污渍类别为最轻类别，辊刷无需下移太多的高度即可。

上述步骤中，控制器借助反射式光电传感器对光伏板的表面污渍程度进行检测，并判断污渍类别，检测结果准确可靠，同时，自动检测可以有效节省人力，提高清洁工作的自动化程度。

优选的，辊刷上连接有可调节辊刷高度的调节部件，方法还包括：

控制器控制与调节部件带动辊刷移动至预设高度，调节部件具体可以为气缸或者液压缸等。

需要说明的是，辊刷是用耐磨材料做成的筒状毛刷，板上清洗机放置在光伏板上之后，毛刷有一定程度的压弯量，即毛刷与光伏板面之间存在挤压。同时，辊刷的一端是与辊刷电机以及减速机相连的，与辊刷连接的辊刷电机开启后带着辊刷转动，辊刷与光伏板面发生干摩擦，就能把光伏板表面的污渍刷走。而且，辊刷的转速可以通过辊刷电机的转速调节，辊刷刷毛的压弯量也可以调节，辊刷的转速、刷毛压弯量即刷毛硬度以及刷毛布置密度均与清洗效果成正比。

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。

以上对本发明所提供的光伏组件清洗方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种光伏组件清洗方法，其特征在于，应用于具有搬运器、板上清洗机、移动器和控制器的清洗装置，所述板上清洗机上安装有辊刷，该方法包括：

所述控制器获取所述板上清洗机的位置信息；

所述控制器判断所述板上清洗机是否处于目标位置，如果是，则判断光伏板表面的污渍类别；

所述控制器根据所述污渍类别控制所述辊刷调整至与所述污渍类别对应的预设参数；

所述控制器发出清洗指令；

所述板上清洗机靠近所述光伏板上端的一侧安装有两块就位挡块，所述方法还包括：

当两块所述就位挡块均与所述光伏板的上端侧边贴合时，所述控制器控制所述就位挡块收起，并发出清洗指令。

2.根据权利要求1所述的光伏组件清洗方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制器控制所述搬运器吊起所述板上清洗机；

所述控制器控制所述移动器带动所述搬运器移动；

所述控制器判断所述板上清洗机是否处于所述目标位置的上方，如果是，则控制所述搬运器下放所述板上清洗机。

3.根据权利要求1述的光伏组件清洗方法，其特征在于，各所述就位挡块上均安装有到位检测传感器，所述方法还包括：

所述控制器通过所述到位检测传感器获得所述就位挡块与所述光伏板的上端侧边是否贴合的到位信号，当两个所述到位检测传感器均发出所述到位信号，并且两个所述到位信号均保持预设时间后，所述控制器发出清洗指令。

4.根据权利要求1述的光伏组件清洗方法，其特征在于，所述移动器上还安装有用于向所述板上清洁机供电的电池，所述方法还包括：

所述控制器检测所述电池的电量，当所述电池的电量低于警戒电量时，所述控制器控制所述移动器移动至目标补给位置，为所述电池充电。

5.根据权利要求1述的光伏组件清洗方法，其特征在于，所述移动器上还安装有用于向所述板上清洗机供水的水箱，所述方法还包括：

所述控制器检测所述水箱的水位，当所述水箱的水位低于警戒水位时，所述控制器控制所述移动器移动至目标补给位置，为所述水箱补水。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的光伏组件清洗方法，其特征在于，所述板上清洗机的底部还安装有反射式光电传感器，所述方法还包括：

所述控制器通过所述反射式光电传感器检测所述光伏板表面的污渍类别；

所述控制器根据所述污渍类别获取预输入的与所述污渍类别相对应的所述辊刷的预设参数。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的光伏组件清洗方法，其特征在于，所述预设参数具体为辊刷高度、辊刷转速或者辊刷移动速度中的至少一项。