CN107661873A - 一种便携式太阳能电池板清洁机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式太阳能电池板清洁机。包括驱动单元，传动单元和清洁单元；清洁单元包括集尘仓、集尘罩、集尘部件和除尘部件；集尘部件与除尘部件同轴安装、同轴驱动，同向旋转，位于集尘罩内，集尘部件安装在除尘部件上方；进行清洁作业时，除尘部件将电池板表面的灰尘扬起，集尘罩可将除尘部件除尘时扬起的灰尘限制在其仓体内，这时集尘部件将集尘罩内的灰尘输送至集尘仓内，通过控制单元或调节清洁单元与电池板间的距离，调整清洁力度。克服人工手动清洁方式效率低下、清洁不均匀以及自动化设备操作复杂，维护困难、投资较大以及二次扬尘等不足，实现易携带、易操作的使用清洁装置；高效率、低成本的清洁太阳能电池板。

Description

一种便携式太阳能电池板清洁机

技术领域

本发明属于便携式太阳能清洁技术领域，具体地说，涉及一种便携式太阳能电池板清洁机。

背景技术

太阳能作为公认的最为清洁的能源之一，越来越受到人们的关注，如何有效的利用太阳能发电一直都是非常重要的课题。当前光伏发电已经在世界范围内广泛的应用，已经成为重要的新能源。但是由于光伏组件需要长期暴露在室外，表面会积累大量的灰尘等污染物，如果不能及时的清洁电池板，组件的发电效率会严重下降，直接影响组件的发电量，而且容易形成光斑效应，减少组件的寿命，严重的烧毁组件。目前，电池板大多不进行清洁或者很长时间之后通过人工手动的方式进行清洁。虽然出现了一些自动化设备，但是自动化设备投资大，建设周期长，维护困难，需要专业人员操作，清洁成本过高，并且存在二次扬尘的问题，甚至需要重新铺设电池板。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种便携式太阳能电池板清洁机。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种便携式太阳能电池板清洁机，包括驱动单元，传动单元和清洁单元；所述驱动单元通过传动单元驱动清洁单元工作，其特征在于：

所述的清洁单元包括集尘罩和设置在集尘罩上与其连通的集尘仓；

所述集尘罩内设置除尘部件和集尘部件，所述驱动单元通过传动单元直接或者间接连接除尘部件和集尘部件以驱动其旋转；

所述除尘部件设置于集尘部件的上部；

所述旋转部件带动除尘部件转动将尘土扬起后，集尘部件将其拨送至集尘仓内收集起来。

所述除尘部件的除尘端面突出于集尘罩的开口设置或者至多与其平齐。

所述的集尘罩的开口上设置柔性连接件，柔性连接件围住所述的除尘部件。

所述集尘罩的开口至少超过除尘部件的中部；所述柔性连接件的末端至少与除尘部件的除尘端面齐平。

所述柔性连接件为可拆卸的安装在集尘罩的开口上的柔性连接橡胶条或者沿着集尘罩的开口周向设置的柔性刷毛。

所述集尘仓与集尘罩的连通口与集尘部件平齐设置，或者所述集尘仓与集尘罩的连通口位于集尘部件的上方。

所述驱动单元通过传动单元同时连接除尘部件和集尘部件以驱动其旋转；

或者，还包括旋转部件，所述驱动单元通过传动单元连接旋转部件以驱动其旋转，所述除尘部件安装在旋转部件的下部，集尘部件安装在旋转部件的上部。

所述的集尘仓可拆卸的安装在集尘罩上。

所述的集尘部件为旋转叶片；所述的除尘部件为旋转刷。

所述的传动单元为软轴传动机构；软轴是一种经济高效的旋转驱动方式，使用软轴驱动不仅实现了旋转刷与旋转叶片的旋转驱动，可以根据现场清洁需要，改变软轴方向，实现对太阳能电池板的全方位清洁，而且节约了清洁机的制造成本。

所述的驱动单元为驱动电机。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明克服了人工手动清洁方式效率低下、清洁不均匀以及自动化设备操作复杂，维护困难、投资较大以及二次扬尘等不足，实现了易携带、易操作的使用清洁装置；高效率、高质量、低成本的清洁太阳能电池板。

集尘罩、集尘部件与除尘部件同轴安装、集尘部件与除尘部件位于集尘罩内，可实现将除尘部件除尘时扬起的灰尘限制在其仓体内，同时简化了清洁单元以及清洁机整体的安装结构。

集尘部件与除尘部件同轴驱动简化驱动结构、控制结构，实现清洁机的简便控制与操作。

集尘部件与除尘部件同向旋转，集尘部件可将除尘部件除尘时扬起的灰尘快速的输送至集尘仓并储存在其仓体内，实现灰尘的收集。

集尘仓与集尘罩相连通，可拆卸的安装在集尘罩上，集尘仓作为主要的灰尘储存部件，当对清洁机进行清洁维护时，可只拆卸集尘仓达到对集尘仓清洗、集尘罩清洗的目的，方便作业人员对清洁机的清洁、维护工作。当电池板灰尘较多、清洁机工作量较大时，可在一次清洁作业中频繁拆卸、清洗集尘仓，避免仓内灰尘过多致使清洁机清洁质量低下。

集尘罩包括集尘罩与柔性连接件，所述的集尘仓可拆卸的安装在集尘罩上；所述的集尘仓与集尘罩相连通，集尘罩为硬体仓体，用于连接、支撑集尘仓。

所述集尘罩的末端至少超过除尘部件的中部，集尘罩作为主要的将除尘部件除尘时扬起的灰尘限制部分，其仓体的长度应足够长保证扬起的灰尘能够最大程度的限制在其仓体内，以便集尘部件将其输送至集尘仓内，避免二次扬尘。

鉴于太阳能电池板主要由价格昂贵的单晶硅、多晶硅、砷化镓等半导体材料制成，且其表面黏贴的是玻璃盖片层的构造，将柔性连接件设置在集尘罩上，意在避免清洁机进行作业时由于各种原因发生倾斜或下落，集尘罩与电池板接触时不损坏其表面的玻璃层，减少由于清洁作业带来的损坏太阳能电池板的安全隐患，并不受电池板铺设的限制，适合大规模应用。柔性连接件末端至多与除尘部件的除尘端面齐平，保证了除尘部件在工作时整个工作端面能够接触到电池板，进行除尘作业而不受罩体影响。

现有技术大部分对太阳能电池板的清洁均需要接入水源进行清洁工作，本发明采用上述技术方案实现了对太阳能电池板的无水清洁。本发明所采用的技术方案在清洁过程中不需要接入水源，简化了工作流程，不受水源位置的限制，根据电池板的所在位置随意带动清洁机进行清洁作业，节约用水，也不存在清洗过程中遇水漏电的危险，进一步提高作业人员作业环境的安全性，能够快速有效的清洁组件表面的灰尘，完成清洁作业。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：

图1是本发明各单元组装示意图；

图中：1、电池；2、存放箱；3、电机；4、联轴器一；5、软轴；6、把手；7、联轴器二；8、集尘罩；9、旋转刷；10、旋转叶片；11、柔性连接件；12、集尘仓。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明为一种便携式太阳能电池板清洁机，包括驱动单元，传动单元，清洁单元，供电单元和控制单元。

所述驱动单元、供电单元同时接入控制单元。

所述供电单元还接入驱动单元。

所述驱动单元还接入传动单元。

所述传动单元接入驱动单元与清洁单元。

控制单元控制驱动单元的开启、关闭以及驱动力大小。

供电单元向驱动单元以及整个清洁机供电。

通过操作清洁机的控制单元控制驱动单元，驱动单元通过传动单元驱动清洁单元的除尘部件与集尘部件进行除尘、集尘。

实施例一

如图1所示，本实施例所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，包括驱动单元，传动单元，清洁单元，供电单元和控制单元。

所述驱动单元为电机3。

传动单元为软轴5。

供电单元为电池1。

清洁单元包括集尘仓12，集尘罩8，紧密毛刷，旋转刷9和旋转叶片10；所述旋转刷9为软毛刷。集尘仓12为有一个开口、内部中空的球体，集尘罩8由弧带形硬质材料两端相连接制成，其上有开口，用于连接集尘仓12。柔性连接件11为紧密毛刷，紧密毛刷围绕集尘罩8末端外周设置一周。集尘罩8的末端设置在旋转刷9高度的二分之一处，紧密毛刷的长度不超过旋转刷9的工作端面。

集尘仓12与集尘罩8的连通口与集尘部件平齐设置。

控制单元控制清洁机开启和关闭。

本实施例中，除上述各单元外还包括存放箱2、把手6与联轴器一4，所述存放箱2用于放置电池1与电机3，存放箱2将供电单元与驱动单元集于其箱体内，在软轴5外设置绝缘套筒，方便清洁机的使用、携带。联轴器用于各部件之间的连接。各部件间的装配关系为：

电池1与电机3安装在存放箱2内，软轴5通过联轴器一4与电机3连接，软轴5可以自由旋转；把手6固定在软轴5上，方便控制旋转刷9的移动；

旋转叶片10与旋转刷9同过联轴器二7与软轴5进行连接，软轴5带动旋转叶片10与旋转刷9旋转，旋转刷9的旋转可以将电池板表面的灰尘扬起，旋转叶片10的旋转将灰尘送到集尘仓12内；集尘罩8与集尘仓12的内壁上安装有网棉，所述网棉的面积可覆盖集尘罩8与集尘仓12的内壁。网棉是由聚氨酯过滤泡棉经开孔除膜开成了主体骨架的网状结构，这种网棉的空隙率高过97％，开孔率达99％，具有良好的透气性，利用网棉本身的材料特性，表面粗糙，具有较大的摩擦力，网棉的网状结构也增大了灰尘与网棉的接触面积，因此，当灰尘被扬起时，网棉为灰尘提供良好的聚集地，达到抑制灰尘肆意飞扬的目的，并且实现灰尘的收集。除此之外，网棉可反复水洗，耐用、经济、环保且购买价格较低，实用性较强。

集尘罩8固定在联轴器二7上；集尘仓12固定在集尘罩8上，集尘罩8起到限制灰尘扬至空气中，或防止灰尘再次洒落电池板表面；柔性连接件11为紧密毛刷，固定在集尘罩8上面，柔性连接件11设置为紧密毛刷，不仅保证了集尘罩8与电池板接触时不损坏其表面的玻璃层，同时，保证集尘罩8内外空气的通透性同时又很好的限制灰尘的外溢。

集尘仓12可通过在集尘罩8上设置凸起，利用螺丝与螺母将集尘仓12安装在集尘罩8上。在集尘罩8上设置凸起，在使用螺丝与螺母固定集尘仓12时不会影响到集尘罩8的密封性，同时凸起作为专门连接集尘仓12的部件更加方便了集尘仓12的拆卸。

控制单元安装在存放箱12外部，控制单元只控制清洁机的开启与关闭，可以通过调节旋转刷9与电池板之间的距离，调整清洁电池板的强度，作业人员根据清洁需要主管调整清洁机的清洁强度。

进行清洁作业时，采用人工背负存放箱1手持软轴5的方式，将清洁单元放入需要清洁的电池板上，通过控制单元开启清洁单元进行工作。

实施例二

本实施例所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，包括驱动单元，传动单元，清洁单元，供电单元和控制单元。

所述驱动单元为电机3。

传动单元为软轴5。

供电单元为蓄电池。

清洁单元包括集尘仓12，集尘罩8，旋转刷9和旋转叶片10；所述旋转刷9为软毛刷；使用软毛刷保证在清洁作业时不会损坏太阳能电池板表面；集尘罩8包括集尘罩8与柔性连接件11。

本实施例中，集尘仓12设置为四个，可延长单次清洁的作业时间，清洁量较大时，无需频繁拆卸集尘仓12，待清洁作业完毕时统一进行拆卸清洗，实现高效、快速的清洗太阳能电池板。集尘罩8与集尘仓12的内壁上安装有网棉，所述网棉的面积可覆盖集尘罩8与集尘仓12的内壁。网棉是由聚氨酯过滤泡棉经开孔除膜开成了主体骨架的网状结构，这种网棉的空隙率高过97％，开孔率达99％，具有良好的透气性，利用网棉本身的材料特性，表面粗糙，具有较大的摩擦力，网棉的主体骨架网状结构很大程度上增大了灰尘与网棉的接触面积，因此，当灰尘被扬起时，网棉为灰尘提供良好的聚集地，达到抑制灰尘肆意飞扬的目的，并且实现灰尘的收集。除此之外，网棉可反复水洗，耐用、经济、环保且购买价格较低，实用性较强。清洗、维护集尘仓12或者集尘罩8时可以通过清洗、更换网棉的方式，减少集尘仓12、集尘罩8在清洗过程中的磨损，延长集尘仓12、集尘罩8的使用寿命。

柔性连接件11为橡胶材料条带，条带围绕集尘罩8支架末端外周紧密设置一周。集尘罩8的末端设置在旋转刷9的二分之一处，旋转刷9的工作端面突出于柔性连接件11设置。所述集尘仓12与集尘罩8的连通口位于集尘部件的上方。

控制单元控制清洁机开启、关闭和电机3的驱动强度。驱动强度分为低、中、高三挡。

本实施例中，除上述各单元外还包括存放箱2、把手6与联轴器，所述存放箱2用于放置电池1与电机3；联轴器用于各部件之间的连接。各部件间的装配关系为：

电池1与电机3安装在存放箱2内，软轴5通过联轴器一4与电机3连接，软轴5可以全方位自由旋转；把手6固定在软轴5上，方便控制清洁单元的移动；

旋转叶片10与旋转刷9同过联轴器二7与软轴5进行连接，软轴5带动旋转叶片10与旋转刷9旋转，旋转刷9的旋转可以将电池板表面的灰尘扬起，旋转叶片10的旋转将灰尘送到集尘仓12内；

集尘罩8固定在联轴器二7上；集尘仓12固定在集尘罩8上，集尘罩8起到限制灰尘扬至空气中，或防止灰尘再次洒落电池板表面；柔性连接件11为若干橡胶材料条带，固定在集尘罩8上面，柔性连接件11与集尘罩8共同组成集尘罩体。

集尘仓12可通过弹性扣板安装在集尘罩8上，相应地集尘罩8外部设置有连接集尘仓12的弹性扣板，当集尘仓12个数设置较多时，所述的弹性扣板简单方便的实现了集尘仓12的拆卸。

控制单元安装在存放箱2外部，便于作业人员进行操作。控制单元可控制清洁机的开启与关闭，清洁力度可以通过调节旋转刷9与电池板之间的距离，调整清洁电池板的强度，作业人员根据清洁需要主管调整清洁机的清洁强度；还可通过选择低、中、高三挡清洁强度对电池板进行清洁；或者同时调整旋转刷9与电池板之间的距离与清洁强度对电池板进行清洁。

实施例三

承上述实施例一、二，其中的集尘部件与除尘部件可直接实现集尘部件安装在除尘部件的上方，也可通过旋转部件直接与驱动单元连接进而驱动集尘部件与旋转部件旋转。所述的旋转部件可以根据现场清洁需要设置其自身的长度。

本实施例中，设置旋转部件，集尘部件安装在旋转部件上方，除尘部件安装在旋转部件下方。驱动单元直接驱动旋转部件旋转，旋转部件带动除尘部件和集尘部件旋转。

在除尘部件与集尘部件之间设置旋转部件考虑到太阳能电池板的现场铺设位置，当电池板安装位置距离操作面较深时作业人员可根据实际情况加装旋转部件，以使除尘部件到达工作端面，对电池板进行清洁。

实施例四

承上述实施例一、二、三，本实施例的驱动方式为双电机驱动，对软轴进行改造，实现除尘部件与集尘部件输出线的同轴安装，两个电机分别驱动除尘部件与集尘部件。

将驱动方式与传动方式设置为非同驱动电机3驱动的目的主要在于分别控制除尘部件与集尘部件的旋转速度。根据现场清洁需要，分别控制除尘部件、集尘部件的旋转强度，实现根据污染程度除尘，根据除尘强度配合以适当的集尘强度，以达到更好的清洁效果。

实施例五

承上述实施例一、二、三、四，本实施例各部件之间的装配关系可选择上述实施例任意一种装配关系，或者是其中各部分的组合，不同的是，在本实施例中清洁机还包括实时灰尘厚度监控装置和显示屏。所述的实时灰尘厚度监控装置安装在集尘罩8外部，显示屏安装在存放箱1上，将实时灰尘监控装置的监控画面信号接入显示屏，实时灰尘污染程度监控装置可监控电池板将太阳能电池板表面的灰尘污染程度近距离的展示给清洁人员。

当太阳能电池板安装在高处时，或者无法直接看到太阳能电池板的污染程度时，再或者进行远处清洁作业时，作业人员可将实时灰尘污染程度监控装置接入清洁机，作业人员在存放箱1的显示屏上即可清楚的看到太阳能电池板的灰尘污染情况，从而调整清洁机的清洁力度，达到对太阳能的高质量清洗作业。

进一步的，当距离电池板较远时，可适当延长软轴5的长度以达到清洁的工作面；当太阳能在高处时，可借助手持杆支撑清洁单元，将清洁单元送达工作面进行作业。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (10)

1.一种便携式太阳能电池板清洁机，包括驱动单元，传动单元和清洁单元；所述驱动单元通过传动单元驱动清洁单元工作，其特征在于：

所述的清洁单元包括集尘罩和设置在集尘罩上与其连通的集尘仓；

所述集尘罩内设置除尘部件和集尘部件，所述驱动单元通过传动单元直接或者间接连接除尘部件和集尘部件以驱动其旋转；

所述除尘部件设置于集尘部件的上部；

所述旋转部件带动除尘部件转动将尘土扬起后，集尘部件将其拨送至集尘仓内收集起来。

2.根据权利要求1所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，其特征在于：所述除尘部件的除尘端面突出于集尘罩的开口设置或者至多与其平齐。

3.根据权利要求1-2所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，其特征在于：所述的集尘罩的开口上设置柔性连接件，柔性连接件围住所述的除尘部件。

4.根据权利要求1-3所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，其特征在于：所述集尘罩的开口至少超过除尘部件的中部；所述柔性连接件的末端至少与除尘部件的除尘端面齐平。

5.根据权利要求1-4所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，其特征在于：所述柔性连接件为可拆卸的安装在集尘罩的开口上的柔性连接橡胶条或者沿着集尘罩的开口周向设置的柔性刷毛。

6.根据权利要求1-5所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，其特征在于：所述集尘仓与集尘罩的连通口与集尘部件平齐设置，或者所述集尘仓与集尘罩的连通口位于集尘部件的上方。

7.根据权利要求1-6所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，其特征在于：所述驱动单元通过传动单元同时连接除尘部件和集尘部件以驱动其旋转；

或者，还包括旋转部件，所述驱动单元通过传动单元连接旋转部件以驱动其旋转，所述除尘部件安装在旋转部件的下部，集尘部件安装在旋转部件的上部。

8.根据权利要求1-7所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，其特征在于：所述的集尘仓可拆卸的安装在集尘罩上。

9.根据权利要求1-8所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，其特征在于：所述的集尘部件为旋转叶片；所述的除尘部件为旋转刷。

10.根据权利要求1-9所述的一种便携式太阳能电池板清洁机，其特征在于：所述的传动单元为软轴传动机构；所述的驱动单元为驱动电机。