CN107891025A - 一种自动光伏板清洗装置 - Google Patents

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吕志勇
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张丽萍
王嘉熠
王菁媛
马子涵
高伟
高伟博
张颢璇
田伟
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Abstract

本发明公开了一种自动光伏板清洗装置，包括框架、伸缩臂装置、刷头装置、清洁装置，框架与伸缩臂装置固定连接，伸缩臂装置与刷头装置铰接连接，刷头装置与清洁装置连接，第一液压缸的活塞杆固定在刷头装置上；控制单元与第一滚轮上的第一距离传感器，伸缩臂装置的第二距离传感器、刷头装置的第三距离传感器、清洁装置的阀门连接。本发明清洗效果较好，智能化程度高，省时省力，延长光伏板的使用寿命。

Description

一种自动光伏板清洗装置
技术领域
本发明涉及一种自动光伏板清洗装置。
背景技术
太阳能以其来源广泛、清洁、无污染，作为 21 世纪受欢迎的新型能源，光伏组件表面积尘严重影响其发电效率，灰尘堆积会影响组件寿命，并造成安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动光伏板清洗装置。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种自动光伏板清洗装置，包括框架、伸缩臂装置、刷头装置、清洁装置，框架与伸缩臂装置固定连接，伸缩臂装置与刷头装置铰接连接，刷头装置与清洁装置连接，太阳能光伏板通过框架固定，框架倾斜设置，框架的两对侧边上设置有第一导槽和第二导槽，第一导槽和第二导槽内安装有第一导轨和第二导轨，第一导轨内设置有第一滚轮，第二导轨内设置有第二滚轮，第一滚轮与第二滚轮之间通过滚轮连接杆连接，第一滚轮与第一驱动马达电连接，第一驱动马达驱动第一滚轮沿第一导轨移动，第一滚轮上设置有速度传感器与第一距离传感器，速度传感器、第一距离传感器与控制单元连接，滚轮连接杆与伸缩臂装置连接；控制单元与第一滚轮上的第一距离传感器、伸缩臂装置的第二距离传感器、刷头装置的第三距离传感器、清洁装置的阀门连接。
进一步地，所述伸缩臂装置包括第一升降伸缩杆、第二升降伸缩杆、液压缸基座、第二液压缸、固定杆、连接块、螺栓杆与齿轮箱，第一升降伸缩杆为空心的圆筒杆，第二升降伸缩杆为实心圆杆，第二升降伸缩杆伸缩设置在第一升降伸缩杆内，第二距离传感器安装在第二升降伸缩杆的顶端，第二距离传感器与控制单元连接；第一升降伸缩杆的外壁固定设有液压缸基座，液压缸基座上固定有第二液压缸，第二液压缸上的活塞杆的外端与固定杆固定连接，固定杆的另一端固定在第二升降伸缩杆的上部，第二升降伸缩杆受第二液压缸的控制可沿第一升降伸缩杆作伸缩运动；第一升降伸缩杆与连接块固定连接，连接块上设置有贯穿的螺纹孔，螺栓杆穿过螺纹孔与连接块螺纹连接，螺栓杆与齿轮箱连接。
进一步地，所述齿轮箱内设置有从动齿轮轴、从动齿轮、主动齿轮、皮带、主动齿轮轴、电机，螺栓杆与从动齿轮轴固定连接，从动齿轮轴上套设有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮通过皮带连接，主动齿轮套设在主动轮轴上，主动轮轴与电机连接。
进一步地，所述第二升降伸缩杆与刷头架铰接连接，刷头架绕第二升降伸缩杆转动。
进一步地，所述刷头装置包括刷头架、第一铰接链、第二铰接链、第一连杆、第二连杆、第三铰接链、第四铰接链、第三连杆、刷头壳、转轴、刷头电机、清洁片、集尘盒，刷头架上设置有第一铰接链和第二铰接链，第一铰接链与第一连杆连接，第一连杆的另一端与第二连杆的一端通过第三铰接链连接，第二连杆上设置有第四铰接链，第三连杆的一端与第四铰接链连接，第三连杆的另一端与第二铰接链连接，刷头架、第一连杆、第二连杆和第三连杆构成一个平行四边形的连杆机构。
进一步地，所述第二连杆与刷头壳连接，第三距离传感器安装在刷头壳上，刷头壳的一侧面开口，刷头壳内部横向设置有转轴，转轴与刷头电机连接，转轴上设置有螺旋状的清洁片，刷头壳内设置有集尘盒，集尘盒设置在转轴的端部位置。
进一步地，所述清洁装置包括水箱、主出水管、分管和储液盒，水箱与主出水管通过水泵连接，主出水管上设置有分管口，分管的一端与分管口连通，分管的另一端与与储液盒连通，分管与储液盒之间设置有阀门，储液盒存放有清洁液。
进一步地，所述第一导轨和第二导轨的内底面具有条形凹槽或者设置有摩擦垫片。
本发明的有益效果：本发明采用伸缩臂装置、刷头装置和清洁装置，框架上设置有滚轮，用于在框架上移动，滚轮上设置有速度传感器与第一距离传感器，速度传感器用于将行走的速度反馈至控制单元，第一距离传感器调整滚轮在框架上的位置。伸缩臂装置与刷头装置铰接，伸缩臂装置设有第二距离传感器，第二距离传感器用以反馈伸缩臂装置的伸缩状态，刷头装置设有第三距离传感器，用于将清洁片压在光伏板上。控制单元与第一滚轮上的第一距离传感器，伸缩臂装置的第二距离传感器、刷头装置的第三距离传感器、清洁装置的阀门连接，控制单元输出命令，控制自动光伏板清洗装置每周清洗一次，本发明清洗效果较好，智能化程度高，省时省力，延长光伏板的使用寿命。
附图说明
为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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为框架的结构示意图。
图2为伸缩装置的结构示意图。
图3为刷头装置的结构示意图。
图4为清洁装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种自动光伏板清洗装置，包括框架1、伸缩臂装置2、刷头装置3、清洁装置4，控制单元与伸缩臂装置2、刷头装置3、清洁装置4电连接，控制各装置的工作情况，并且控制单元输出命令，控制自动光伏板清洗装置每周清洗一次。
如图1所示，太阳能光伏板通过框架1固定，框架1倾斜设置，框架1的两对侧边上设置有第一导槽101和第二导槽102，第一导槽101和第二导槽102内安装有第一导轨和第二导轨，第一导轨内设置有第一滚轮103，第二导轨内设置有第二滚轮104，第一滚轮103与第二滚轮104之间通过滚轮连接杆105连接，第一滚轮103与第一驱动马达电连接，第一驱动马达驱动第一滚轮103沿第一导轨移动，滚轮连接杆105带动第二滚轮,104同向运动。第一滚轮103上设置有速度传感器与第一距离传感器，速度传感器、第一距离传感器与控制单元连接，速度传感器用于将行走的速度反馈至控制单元，第一距离传感器将距离框架1的第一侧边106、第二侧边107的距离传输至控制单元。
第一导轨和第二导轨的内底面具有条形凹槽或者设置有摩擦垫片，用于增大滚轮与导轨之间的摩擦，使滚轮沿导轨向上运动时，不易下滑。
滚轮连接杆105与伸缩臂装置2连接，伸缩臂装置2与刷头装置3通过第一液压缸连接，第一液压缸的缸体固定设置在伸缩臂装置2上，第一液压缸的活塞杆固定在刷头装置3上。伸缩臂装置2设置有第二距离传感器，用以检测伸缩臂与太阳能光伏板之间的距离。第二距离传感器与控制单元连接，将检测到信号输入到控制单元中。
如图2所示，伸缩臂装置2包括第一升降伸缩杆201、第二升降伸缩杆202、液压缸基座203、第二液压缸204、固定杆205、连接块206、螺栓杆208与齿轮箱209。
第一升降伸缩杆201为空心的圆筒杆，第二升降伸缩杆202为实心圆杆。第二升降伸缩杆202设置在第一升降伸缩杆201内，第一升降伸缩杆201的外壁固定设有液压缸基座203，液压缸基座203上固定有第二液压缸204，第二液压缸204上的活塞杆的外端与固定杆205固定连接，固定杆205的另一端固定在第二升降伸缩杆202的上部。第二升降伸缩杆202受第二液压缸204的控制可沿第一升降伸缩杆201作伸缩运动。第一升降伸缩杆201与连接块206固定连接，连接块206上设置有贯穿的螺纹孔207，螺栓杆208穿过螺纹孔207与连接块206螺纹连接，螺栓杆208与齿轮箱209连接。齿轮箱209内设置有从动齿轮轴210、从动齿轮211、主动齿轮212、皮带213、主动齿轮轴214、电机215。
螺栓杆208与从动齿轮轴210固定连接，从动齿轮轴210上套设有从动齿轮211，从动齿轮211与主动齿轮212通过皮带213连接，主动齿轮212套设在主动轮轴214上，主动轮轴214与电机215连接，电机215驱动主动齿轮轴214转动，主动齿轮轴214驱动主动齿轮212带动从动齿轮211转动，由此，从动齿轮轴210带动螺栓杆208转动，驱动第一升降杆201的升降。
第二距离传感器安装在第二升降伸缩杆202的顶端，第二距离传感器与控制单元连接，用以反馈伸缩臂装置2的伸缩状态。
第二升降伸缩杆202与刷头架301铰接连接，刷头架301可绕第二升降伸缩杆202转动。
如图3所示，刷头装置3包括刷头架301、第一铰接链302、第二铰接链303、第一连杆304、第二连杆305、第三铰接链306、第四铰接链307、第三连杆308、刷头壳309、转轴311、刷头电机312、清洁片313、集尘盒314。
刷头架301上设置有第一铰接链302和第二铰接链303，第一铰接链302与第一连杆304连接，第一连杆304的另一端与第二连杆305的一端通过第三铰接链306连接，第二连杆305上还设置有第四铰接链307，第三连杆308的一端与第四铰接链307连接，第三连杆308的另一端与第二铰接链303连接，刷头架301、第一连杆304、第二连杆305和第三连杆308构成一个平行四边形的连杆机构。第二连杆305与刷头壳309连接，刷头壳309的一侧面310开口，刷头壳309内部横向设置有转轴311，转轴311与刷头电机312连接，转轴311上设置有螺旋状的清洁片313，刷头壳309内设置有集尘盒314，集尘盒314设置在转轴311的端部位置，转轴311转动，带动清洁片313在光伏板上擦拭，能够将大部分灰尘沿螺旋状的清洁片313集聚到集尘盒314内。刷头壳309上安装有第三距离传感器，用以使清洁片接触到光伏板。采用第三距离传感器，可使清洁片313始终压在光伏板上。
刷头壳309内部还可以装有毛刷。
如图4所示，清洁装置4包括水箱401、主出水管402、分管404和储液盒405。
水箱401与主出水管402通过水泵连接，主出水管402上设置有分管口403，分管404的一端与分管口403连通，分管404的另一端与与储液盒405连通，分管404与储液盒405之间设置有阀门406，阀门406与控制单元连接，储液盒405内倒入有清洁液，通过控制单元控制阀门406的开启，储液盒405内的清洁液由分管404流入至主出水管402内。主出水管402固定在刷头架301上。
上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (8)

1.一种自动光伏板清洗装置，其特征在于：包括框架（1）、伸缩臂装置（2）、刷头装置（3）、清洁装置（4），框架（1）与伸缩臂装置（2）固定连接，伸缩臂装置（2）与刷头装置（3）铰接连接，刷头装置（3）与清洁装置（4）连接，太阳能光伏板通过框架（1）固定，框架（1）倾斜设置，框架（1）的两对侧边上设置有第一导槽（101）和第二导槽（102），第一导槽（101）和第二导槽（102）内安装有第一导轨和第二导轨，第一导轨内设置有第一滚轮（103），第二导轨内设置有第二滚轮（104），第一滚轮（103）与第二滚轮（104）之间通过滚轮连接杆（105）连接，第一滚轮（103）与第一驱动马达电连接，第一驱动马达驱动第一滚轮（103）沿第一导轨移动，第一滚轮（103）上设置有速度传感器与第一距离传感器，速度传感器、第一距离传感器与控制单元连接，滚轮连接杆（105）与伸缩臂装置（2）连接；控制单元与第一滚轮（103）上的第一距离传感器、伸缩臂装置（2）的第二距离传感器、刷头装置（3）的第三距离传感器、清洁装置（4）的阀门（406）连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动光伏板清洗装置，其特征在于：所述伸缩臂装置（2）包括第一升降伸缩杆（201）、第二升降伸缩杆（202）、液压缸基座（203）、第二液压缸（204）、固定杆（205）、连接块（206）、螺栓杆（208）与齿轮箱（209），第一升降伸缩杆（201）为空心的圆筒杆，第二升降伸缩杆（202）为实心圆杆，第二升降伸缩杆（202）伸缩设置在第一升降伸缩杆（201）内，第二距离传感器安装在第二升降伸缩杆（202）的顶端，第二距离传感器与控制单元连接；第一升降伸缩杆（201）的外壁固定设有液压缸基座（203），液压缸基座（203）上固定有第二液压缸（204），第二液压缸（204）上的活塞杆的外端与固定杆（205）固定连接，固定杆（205）的另一端固定在第二升降伸缩杆（202）的上部，第二升降伸缩杆（202）受第二液压缸（204）的控制可沿第一升降伸缩杆（201）作伸缩运动；第一升降伸缩杆（201）与连接块（206）固定连接，连接块（206）上设置有贯穿的螺纹孔（207），螺栓杆（208）穿过螺纹孔（207）与连接块（206）螺纹连接，螺栓杆（208）与齿轮箱（209）连接。
3.根据权利要求2所述的一种自动光伏板清洗装置，其特征在于：所述齿轮箱（209）内设置有从动齿轮轴（210）、从动齿轮（211）、主动齿轮（212）、皮带（213）、主动齿轮轴（214）、电机（215），螺栓杆（208）与从动齿轮轴（210）固定连接，从动齿轮轴（210）上套设有从动齿轮（211），从动齿轮（211）与主动齿轮（212）通过皮带（213）连接，主动齿轮（212）套设在主动轮轴（214）上，主动轮轴（214）与电机（215）连接。
4.根据权利要求2所述的一种自动光伏板清洗装置，其特征在于：所述第二升降伸缩杆（202）与刷头架（301）铰接连接，刷头架（301）绕第二升降伸缩杆（202）转动。
5.根据权利要求4所述的一种自动光伏板清洗装置，其特征在于：所述刷头装置（3）包括刷头架（301）、第一铰接链（302）、第二铰接链（303）、第一连杆（304）、第二连杆（305）、第三铰接链（306）、第四铰接链（307）、第三连杆（308）、刷头壳（309）、转轴（311）、刷头电机（312）、清洁片（313）、集尘盒（314），刷头架（301）上设置有第一铰接链（302）和第二铰接链（303），第一铰接链（302）与第一连杆（304）连接，第一连杆（304）的另一端与第二连杆（305）的一端通过第三铰接链（306）连接，第二连杆（305）上设置有第四铰接链（307），第三连杆（308）的一端与第四铰接链（307）连接，第三连杆（308）的另一端与第二铰接链（303）连接，刷头架（301）、第一连杆（304）、第二连杆（305）和第三连杆（308）构成一个平行四边形的连杆机构。
6.根据权利要求5所述的一种自动光伏板清洗装置，其特征在于：所述第二连杆（305）与刷头壳（309）连接，第三距离传感器安装在刷头壳（309）上，刷头壳（309）的一侧面（310）开口，刷头壳（309）内部横向设置有转轴（311），转轴（311）与刷头电机（312）连接，转轴（311）上设置有螺旋状的清洁片（313），刷头壳（309）内设置有集尘盒（314），集尘盒（314）设置在转轴（311）的端部位置。
7.根据权利要求1所述的一种自动光伏板清洗装置，其特征在于：所述清洁装置（4）包括水箱（401）、主出水管（402）、分管（404）和储液盒（405），水箱（401）与主出水管（402）通过水泵连接，主出水管（402）上设置有分管口（403），分管（404）的一端与分管口（403）连通，分管（404）的另一端与与储液盒（405）连通，分管（404）与储液盒（405）之间设置有阀门（406），储液盒（405）存放有清洁液。
8.根据权利要求1所述的一种自动光伏板清洗装置，其特征在于：所述第一导轨和第二导轨的内底面具有条形凹槽或者设置有摩擦垫片。
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