CN107790420A - 一种光伏组件面板自动除尘装置 - Google Patents

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胡友鹏
游子豪
杭丽君
王永铭
吴志涛
黄培武
高宇涵
唐晶晶
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Abstract

本发明涉及一种光伏组件面板自动除尘装置。本发明包括移动组件与清洁组件；所述的移动组件与清洁组件通过双尼龙绳连接；移动组件带动清洁组件垂直移动，并带动整体装置水平移动；移动组件包括移动组件壳体、传动滑轮、移动组件边沿检测行程开关、排轮和缠绕器；清洁组件包括清洁组件壳体、海绵滚刷、盘刷和下边沿检测行程开关。本发明结构稳定简单、脱离轨道运行、适用性强，运行稳定可靠，可在不改变光伏组件阵列原有框架的基础上对不同情况都有很好的兼容性，可定期对光伏板进行清扫，相比传统清洁方式可以节省人才成本，提高清洁效率，可较好的适应如潮湿、沙尘多等的环境；具有自检和保护装置，方便检修与维护，实用性好，维护成本低。

Description

一种光伏组件面板自动除尘装置
技术领域
本发明涉及一种光伏组件面板自动除尘装置，属于太阳能光伏组件除尘技术领域。
背景技术
太阳能发电技术虽然正在逐渐发展完善，但仍然存在很多问题。太阳能组件的发电效率受环境温度、光强、电池片与电池片互联方式以及灰尘的影响。其中，灰尘对电池组件的影响较大。当灰尘不均匀覆盖光伏组件面板表面时，光伏组件的输出U-P特性曲线呈现为多峰值特性曲线，将大大影响最大功率点位置。另由于面板长时间安装于室外，表面累积污垢，影响硅光板的光电效应，电池效率损失可达到15％以上，面板表面污垢灰尘造成年平均发电效率可降低6％。太阳能光伏电池板发电效率每提升1～2个百分点，将耗费大量研发的资金，由此可见，太阳能光伏组件面板除尘是目前急需解决的问题之一。
定期对太阳能电池组件清洁维护，是一种快速提高光伏电站发电效率的有效途径。然而市面上现有的绝大多数光伏除尘方案，如专业人工清洁，高压水枪清洗，光伏喷淋系统，专业除尘水车，有轨清洁装置，有的浪费人力资源，有的徒增除尘成本，有的需要对原有光伏组件支架进行改造，一定程度上适用性较低，难以满足小型光伏市场的需求。采用太阳能光伏组件的自动除尘装置与其他的除尘方式相对比，前者实现了除尘的自动化，装置采用程序控制的方式，结合简单参数设定，使除尘过程全自动进行；且除尘效率高，适应性强，装置采用行程开关对装置的外界状态进行感知，对平整的光伏组件阵列有很高的适应能力；结构较为简单，维护成本较低，贴合式结构设计使装置无需对原有支架结构进行改造，便携性大大提高。
发明内容
本发明的目的就是提供一种光伏组件面板自动除尘装置。
本发明包括移动组件与清洁组件；所述的移动组件与清洁组件通过双尼龙绳连接；移动组件带动清洁组件垂直移动，并带动整体装置水平移动；
所述的移动组件包括移动组件壳体、传动滑轮、移动组件边沿检测行程开关、排轮和缠绕器；传动滑轮滚动设置在移动组件壳体一侧面的顶部中间，带动装置的横向移动；传动滑轮的下方靠近移动组件壳体一侧面的底部设置有排轮；移动组件边沿检测行程开关包括两个沿移动组件壳体中轴线对称分布在移动组件壳体传动滑轮侧的水平行程开关，与两个沿移动组件壳体中轴线对称分布在移动组件壳体底部两端的垂直行程开关；移动组件壳体内设置有第一MCU控制电路板；移动组件壳体顶面设置有一对缠绕器；
所述的清洁组件包括清洁组件壳体、海绵滚刷、盘刷和下边沿检测行程开关；清洁组件壳体顶面开有海绵滚刷安装槽，海绵滚刷通过安装轴滚动设置在海绵滚刷安装槽内；清洁组件壳体一侧底部两端设置有一对能自转的盘刷；清洁组件壳体一侧底部一对盘刷中间设置有下边沿检测行程开关；清洁组件壳体内设置有第二MCU控制电路板；
所述的双尼龙绳的一端分别固定设置在清洁组件壳体顶面海绵滚刷安装槽的两侧，双尼龙绳的另一端分别与移动组件壳体顶面设置的一对缠绕器连接；移动组件传动滑轮安装侧与清洁组件盘刷安装侧位于同一平面上。
作为优选，所述的一对传动滑轮间设置有同步皮带。
作为优选，所述的海绵滚刷能拆卸与替换。
作为优选，所述的移动组件与清洁组件通过MCU控制板搭载的无线通讯模块将电信号转换为电磁波信号在空气中的传播实现双机之间的数据交互。
作为优选，所述的传动滑轮在电机的作用下转动。
作为优选，所述的缠绕器在缠绕器电机的带动下自转。
作为优选，所述的盘刷在分别两个电机的带动下自转。
本发明结构稳定简单、脱离轨道运行、适用性强，运行稳定可靠，可在不改变光伏组件阵列原有框架的基础上对不同情况都有很好的兼容性，可定期对光伏板进行清扫，相比传统清洁方式可以节省人才成本，提高清洁效率，可较好的适应如潮湿、沙尘多等的环境；具有自检和保护装置，方便检修与维护，实用性好，维护成本低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明工作状态下的主视结构示意图；
图3为本发明工作状态下的侧视结构示意图；
图4为本发明工作状态下的后视结构示意图；
图5为本发明的使用状态结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种光伏组件面板自动除尘装置，包括移动组件1与清洁组件2。移动组件1用于控制清洁组件2垂直移动，并带动整体装置水平移动。移动组件1与清洁组件2通过双尼龙绳连接。
如图2～4所示，移动组件1包括移动组件壳体3、一对传动滑轮4、移动组件边沿检测行程开关5、排轮6和缠绕器7。一对传动滑轮4设置在移动组件壳体3一侧面的顶部中间，两传动滑轮间设置有同步皮带；传动滑轮在电机的作用下转动，带动装置的横向移动；传动滑轮4的下方靠近移动组件壳体3一侧面的底部设置有排轮6。移动组件边沿检测行程开关5包括两个沿移动组件壳体中轴线对称分布在移动组件壳体传动滑轮侧的水平行程开关，与两个沿移动组件壳体中轴线对称分布在移动组件壳体底部两端的垂直行程开关。移动组件壳体3内设置有第一MCU控制电路板；移动组件壳体3顶面设置有一对缠绕器7，缠绕器7在缠绕器电机的带动下自转。
清洁组件2包括清洁组件壳体8、海绵滚刷9、盘刷10和下边沿检测行程开关11。清洁组件壳体8顶面开有海绵滚刷安装槽8-1，海绵滚刷9通过安装轴滚动设置在海绵滚刷安装槽8-1内。清洁组件壳体8一侧底部两端设置有一对盘刷10，一对盘刷10在分别两个电机的带动下自转。清洁组件壳体8一侧底部一对盘刷10中间设置有下边沿检测行程开关11。清洁组件壳体8内设置有第二MCU控制电路板。
连接移动组件1与清洁组件2的双尼龙绳的一端分别固定设置在清洁组件壳体8顶面海绵滚刷安装槽8-1的两侧，双尼龙绳的另一端分别与移动组件壳体3顶面设置的一对缠绕器7连接；移动组件传动滑轮安装侧与清洁组件盘刷安装侧位于同一平面上。
如图5所示，使用时，清洁组件2附着于光伏组件面板表面，盘刷10与光伏组件面板直接接触；移动组件1附着于光伏电池板的支撑架上部，将传动滑轮4放置在光伏组件面板上顶面，将除尘装置挂在光伏组件面板上顶面的同时使得清洁组件2沿光伏组件面板上顶面移动。清洁装置的海绵滚刷9能够拆卸与替换。移动组件边沿检测行程开关5中的水平行程开关与光伏组件面板直接接触，用于检测光伏组件面板的左右边沿；下边沿检测行程开关11与光伏组件面板直接接触，用于检测光伏组件面板的下边沿位置；以保证装置始终处于光伏面板上。移动组件边沿检测行程开关5中的垂直行程开关用于检测清洁装置是否处于初始位置。
移动组件1与清洁组件2通过MCU控制板搭载的无线通讯模块将电信号转换为电磁波信号在空气中的传播实现双机之间的数据交互，相互协调，完成指定任务。
工作过程如下：将装置置于光伏组件面板的左上角或右上角，移动组件边沿检测行程开关中的水平行程开关和清洁组件中的下边沿检测行程开关，紧压光伏组件面板保证闭合，根据清洁目标的灰尘沉积程度以及当地的灰尘沉积规律设定控制器的工作速度，按下控制器初始化按键，MCU通过电机控制缠线器将清洁装置收拢至上端触发移动装置的垂直行程开关，装置初始化成功。启动后，移动装置上的控制器向清洁装置上的从控制器发送信号通过电机控制双盘刷反向转动、滚刷逆向转动进行除尘，同时控制移动装置的缠线器转动放下尼龙绳，工作中的清洁装置顺势下滑(依靠光伏电池板的自身倾角)，同时进行清洁。当达到面板底部时清洁装置下边沿行程开关接收到反馈，滚刷反转，缠线器收线，清洁装置回升，直至接收到移动装置垂直行程开关的反馈，控制滑轮横向转动使装置横向平移半个装置的距离，再次放下清洁装置，以此往复，当到达光伏面板的另一侧，该侧行程开关断开，移动组件主控板接收反馈信号，收拢清洁装置，并让整个装置回到起点，等待处理或停止运行。同时可以设置定期清洁的方式，使装置在保证供电充足的情况下，定期对光伏组件阵列进行除尘。
应当注意，本发明的上述实施实例仅为清楚的说明本发明所作的举例，并非是对本发明的实施方式的限定，在说明本发明的某些特征或者方案时所使用的特殊术语不应当用于表示在这里重新定义该术语以限制与该术语相关的本发明的某些特定特点、特征或者方案。总之，不应当将在随附的权利要求书中使用的术语解释为将本发明限定在说明书中公开的特定实施例，除非上述详细说明部分明确地限定了这些术语。因此，本发明的实际范围不仅包括所公开的实施例，还包括在权利要求书之下实施或者执行本发明的所有等效方案。

Claims (7)

1.一种光伏组件面板自动除尘装置，包括移动组件与清洁组件；其特征在于：所述的移动组件与清洁组件通过双尼龙绳连接；移动组件带动清洁组件垂直移动，并带动整体装置水平移动；
所述的移动组件包括移动组件壳体、传动滑轮、移动组件边沿检测行程开关、排轮和缠绕器；传动滑轮滚动设置在移动组件壳体一侧面的顶部中间，带动装置的横向移动；传动滑轮的下方靠近移动组件壳体一侧面的底部设置有排轮；移动组件边沿检测行程开关包括两个沿移动组件壳体中轴线对称分布在移动组件壳体传动滑轮侧的水平行程开关，与两个沿移动组件壳体中轴线对称分布在移动组件壳体底部两端的垂直行程开关；移动组件壳体内设置有第一MCU控制电路板；移动组件壳体顶面设置有一对缠绕器；
所述的清洁组件包括清洁组件壳体、海绵滚刷、盘刷和下边沿检测行程开关；清洁组件壳体顶面开有海绵滚刷安装槽，海绵滚刷通过安装轴滚动设置在海绵滚刷安装槽内；清洁组件壳体一侧底部两端设置有一对能自转的盘刷；清洁组件壳体一侧底部一对盘刷中间设置有下边沿检测行程开关；清洁组件壳体内设置有第二MCU控制电路板；
所述的双尼龙绳的一端分别固定设置在清洁组件壳体顶面海绵滚刷安装槽的两侧，双尼龙绳的另一端分别与移动组件壳体顶面设置的一对缠绕器连接；移动组件传动滑轮安装侧与清洁组件盘刷安装侧位于同一平面上。
2.如权利要求1所述的一种光伏组件面板自动除尘装置，其特征在于：所述的一对传动滑轮间设置有同步皮带。
3.如权利要求1所述的一种光伏组件面板自动除尘装置，其特征在于：所述的海绵滚刷能拆卸与替换。
4.如权利要求1所述的一种光伏组件面板自动除尘装置，其特征在于：所述的移动组件与清洁组件通过MCU控制板搭载的无线通讯模块将电信号转换为电磁波信号在空气中的传播实现双机之间的数据交互。
5.如权利要求1所述的一种光伏组件面板自动除尘装置，其特征在于：所述的传动滑轮在电机的作用下转动。
6.如权利要求1所述的一种光伏组件面板自动除尘装置，其特征在于：所述的缠绕器在缠绕器电机的带动下自转。
7.如权利要求1所述的一种光伏组件面板自动除尘装置，其特征在于：所述的盘刷在分别两个电机的带动下自转。
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