CN108620357A - 一种太阳能电池板清洗机 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能电池板清洗机由两部分组成：清洗模块，牵引行走车。清洗模块和牵引行走车是两个独立的物理装置。清洗模块可以卡在太阳能电池板模块的电池板框架上做横向滚动移动。牵引行走车可以在地面上任意行走，并可实现程序控制定速直线行走。它们之间通过清洗模块上安装的电路电缆快装接头、高压水管快装接头、压缩空气管快装接头与牵引行走车上安装的牵引行走车‑线路连接座连接，同时还通过清洗模块上安装的清洗模块‑牵引杆与牵引行走车上安装的牵引行走车‑牵引导向架连接。两部分经上述连接后形成一台完整的太阳能电池板清洗机。由操作人员驾驶牵引行走车牵引着清洗模块并同时控制清洗模块完成对太阳能电池板模块的清洗作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池板清洗机，具体涉及一种适用于集中式太阳能电厂的标准化太阳能电池板模块的表面灰尘清洗，属于太阳能发电清洗服务技术领域。
背景技术
随着全球绿色能源的高速发展，大量的太阳能电厂建成并投入运行发电，由于太阳能电池板的数量巨大，每MW的面积大概在6500平方米左右，每块太阳能电池板的尺寸大概在1.5-2平方左右，一般由数十块太阳能电池板单板组成一个模块安装在一个固定架上，模块的长度一般都是几十米长，模块再排成整齐的阵列构成太阳能发电厂，一个50MW的太阳能发电厂占地面积大概在1500亩左右。加之集中式太阳能电厂大多部站在沙漠或土地贫瘠地区，风沙比较大，所以太阳能发电厂的太阳能电池板模块的清洗需求日益增加。目前在太阳能电池板模块清洗方面也出现了各种清洗设备，相对人工清洗提高了清洗的效率、减少了人工。但在各种清洗设备中还存在以下不足：1、清洗效率比较低。2、设备利用率比较低。3、用水量比较大。4、用人工量还是比较大等诸多问题。
本发明提供了一种高效率、易搬运、自动运行清洗、人工监视操控、通过更换不同的清洗模块可实现水洗、干洗和混合清洗的一种太阳能电池板清洗机。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种太阳能电池板清洗机，适用集中式太阳能电厂标准太阳能电池板模块的清洗，可实现高效率、低成本的太阳能电池板模块清洗作业。
本发明通过以下技术方案来实现：
一种太阳能电池板清洗机由两部分组成：清洗模块、牵引行走车。
所述的清洗模块包括有：清洗模块-主体框架，在清洗模块-主体框架上安装有清洗模块-控制器、清洗模块-毛刷棍子电机、清洗模块-电池板模块左右端头检测传感器、清洗模块-电路电缆、清洗模块-压缩空气管、清洗模块-高压水管、清洗模块-毛刷棍子、清洗模块-电池板框架表面滚轮、清洗模块-电池板框架侧面滚轮、清洗模块-牵引杆，在清洗模块-电路电缆的端头安装有清洗模块-电路电缆快装接头，在清洗模块-压缩空气管的端头安装有清洗模块-压缩空气管快装接头，在清洗模块-高压水管的端头安装有清洗模块-高压水管快装接头。
所述的牵引行走车包括有：牵引行走车-车体，在牵引行走车-车体上安装有牵引行走车-车把、牵引行走车-车座、牵引行走车-前转向轮、牵引行走车-后驱动轮、牵引行走车-后驱动轮左右驱动电机、牵引行走车-发电机组、牵引行走车-空气压缩机组、牵引行走车-高压水泵、牵引行走车-蓄电池组、牵引行走车-控制模块、牵引行走车-水桶、牵引行走车-牵引导向架、牵引行走车-线路连接杆、牵引行走车-线路连接座。
所述的清洗模块和牵引行走车是两个独立的物理装置，它们之间通过清洗模块上安装的电路电缆快装接头、高压水管快装接头、压缩空气管快装接头与牵引行走车上安装的牵引行走车-线路连接座连接，实现牵引行走车对清洗模块的直流电源供给、压缩空气的供给、高压水流供给，同时建立了数据通讯的硬件链路。
所述的清洗模块和牵引行走车之间还通过清洗模块上安装的清洗模块-牵引杆与牵引行走车上安装的牵引行走车-牵引导向架连接，实现牵引行走车在行走时对清洗模块沿太阳能电池板模块-横向方向的推或拉的牵引行走。
其中：
所述清洗模块通过其清洗模块-主体框架上安装的清洗模块-电池板框架表面滚轮、清洗模块-电池板框架侧面滚轮可以将清洗模块卡在太阳能电池板模块的电池板框架上，以太阳能电池板模块电池板框架为导轨沿太阳能电池板模块电池板框架做横向滚动移动。
所述清洗模块-毛刷棍子安装在清洗模块-主体框架上，由同样安装在清洗模块-主体框架上的清洗模块-毛刷棍子电机驱动旋转，并与太阳能电池板模块电池板玻璃面板摩擦从而将太阳能电池模块电池板玻璃面板上的灰尘剥离下来；在干洗时通过在清洗模块-主体框架上安装的清洗模块-压缩空气管提供的压缩空气将灰尘吹离太阳能电池模块电池板表面，在湿洗时通过在清洗模块-主体框架上安装的清洗模块-高压水管提供的水流将灰尘带离太阳能电池模块电池板表面，从而起到清洗太阳能电池模块的目的。
所述清洗模块-电池板模块左右端头检测传感器安装在清洗模块-主体框架沿太阳能电池板模块-横向方向的两边，以便在清洗模块移动到太阳能电池模块的两端时提前检测到清洗模块已经到达太阳能电池模块的端头，并发出相应的状态信号，清洗模块-控制器检测到信号，通过清洗模块-控制器与牵引行走车-控制模块的数据通讯告知牵引行走车-控制模块，牵引行走车-控制模块在收到相应信号后停止行走牵引以保证清洗模块不会滑出太阳能电池模块。
所述清洗模块上安装的清洗模块-牵引杆可以以清洗模块-牵引杆旋转轴为轴旋转，但在轴向是与清洗模块-主体框架固定连接的。
所述清洗模块通过其安装的清洗模块-牵引杆沿清洗模块-牵引杆旋转轴旋转向下放到牵引行走车上安装的牵引行走车-牵引导向架的”U”型槽口里实现牵引连接，在牵引行走车行走时可以牵引着清洗模块在太阳能电池板模块上横向移动来清洗太阳能电池板模块，同时清洗模块-牵引杆可以沿清洗模块-牵引杆旋转轴做旋转，因此牵引行走车在地面行走时在高低方向即X方向和距离太阳能电池板模块的距离即Y方向的变化不会对清洗模块产生任何作用力，而只在太阳能电池板模块-横向方向产生推或拉的力。
所述清洗模块-控制器安装在清洗模块-主体框架上，主要功能是：完成清洗模块与牵引行走车的数据通讯，并接收控制指令，控制清洗模块-毛刷棍子电机的开关和旋转方向，控制清洗模块-压缩空气管提供的压缩空气的开关，控制清洗模块-高压水管提供的高压水流的开关，检测清洗模块-电池板模块左右端头检测传感器的状态、并发送给牵引行走车。
所述牵引行走车通过其在牵引行走车-车体上安装的牵引行走车-车把、牵引行走车-车座、牵引行走车-前转向轮、牵引行走车-后驱动轮、牵引行走车-后驱动轮左右驱动电机、牵引行走车-蓄电池组、牵引行走车-控制模块组成一台可以在地面上任意行走的电动车，同时可以通过牵引行走车-控制模块控制牵引行走车-后驱动轮左右驱动电机的转速和差动输出实现转向和定速直线行走，达到自动牵引清洗的目的。
所述牵引行走车通过其在牵引行走车-车体上安装的牵引行走车-发电机组为自身装有的牵引行走车-空气压缩机组、牵引行走车-高压水泵、牵引行走车-后驱动轮左右驱动电机、牵引行走车-控制模块提供长时间的电力供给和对牵引行走车-蓄电池组的充电，同时通过牵引行走车-蓄电池组为清洗模块提供直流电源。
所述牵引行走车通过其在牵引行走车-车体上安装的牵引行走车-空气压缩机组为清洗模块提供压缩空气。
所述牵引行走车通过其在牵引行走车-车体上安装的牵引行走车-高压水泵抽取牵引行走车-水桶的水为清洗模块提供高压水流。
所述牵引行走车通过其在牵引行走车-车体上安装的牵引行走车-牵引导向架上的“U”型槽口与清洗模块上安装的清洗模块-牵引杆连接。
所述牵引行走车在其牵引行走车-车体上安装的牵引行走车-车把、牵引行走车-车座可以沿牵引行走车-车把为轴旋转，方便操作人员在不同的方向完成清洗作业。
所述牵引行走车通过其在牵引行走车-车体上安装的牵引行走车-控制模块实现以下功能：
1、程序控制自动定速行走实现自动牵引清洗模块完成清洗作业。
2、下达指令控制清洗模块在清洗过程中不同方向清洗时调整清洗模块-毛刷棍子电机的开关和旋转方向。
3、下达指令控制清洗模块的压缩空气的开关和高压水流的开关。
4、接收清洗模块上安装的清洗模块-电池板模块左右端头检测传感器的状态信号，控制牵引行走车的停止行走并报警告知人工干预操作。
综上所述：
一种太阳能电池板清洗机由两部分组成：清洗模块，牵引行走车。
清洗模块和牵引行走车是两个独立的物理装置。清洗模块可以卡在太阳能电池板模块的电池板框架上，以太阳能电池板模块电池板框架为导轨沿太阳能电池板模块电池板框架做横向滚动移动。牵引行走车可以在地面上任意行走，并可实现程序控制定速直线行走。它们之间通过清洗模块上安装的电路电缆快装接头、高压水管快装接头、压缩空气管快装接头与牵引行走车上安装的牵引行走车-线路连接座连接，实现牵引行走车对清洗模块的直流电源供给、压缩空气的供给、高压水流供给，同时建立数据通讯的硬件链路。另外还通过清洗模块上安装的清洗模块-牵引杆沿清洗模块-牵引杆旋转轴旋转向下放到牵引行走车上安装的牵引行走车-牵引导向架的”U”型槽口里实现牵引连接。两部分经上述连接后形成一台完整的一种太阳能电池板清洗机。由操作人员驾驶牵引行走车牵引着清洗模块并同时控制清洗模块完成对太阳能电池板模块的清洗作业。
本发明所实现的技术效果是：
在清洗现场，由2名操作员先将清洗模块放到太阳能电池板模块的一端上并卡好，然后将牵引行走车开到清洗模块对应的位置，连接清洗模块-电路电缆快装接头、清洗模块-压缩空气管快装接头、清洗模块-高压水管快装接头到牵引行走车-线路连接座上，再将清洗模块-牵引杆旋转放到牵引行走车-牵引导向架的“U”型槽内完成两部分连接。之后由1名操作员驾驶牵引行走车开始对太阳能电池板模块的清洗，操作员在调整好牵引行走车的行走方向和速度后即可进入自动运行清洗状态，在清洗太阳能电池板模块几十米长的过程中操作员只要监视清洗工作状态即可，在清洗到太阳能电池板模块的另一端时太阳能电池板清洗机会自动报警并停止行走，等待操作员人人工干预向回清洗第二遍或更换到下一块太阳能电池板模块继续清洗作业。
在太阳能电池板模块的清洗过程做到了基本不用人工干预，实现了太阳能电池板模块的自动清洗作业。
附图说明
图1太阳能电池板清洗机-工作时正面侧视图
图2太阳能电池板清洗机-工作时侧视图
图3太阳能电池板清洗机-毛刷模块上面侧视图
图4太阳能电池板清洗机-毛刷模块下面侧视图
图5太阳能电池板清洗机-牵引车上面侧视图
图6太阳能电池板清洗机-牵引车后面侧视图
图7太阳能电池板清洗机工作时毛刷模块-牵引杆与牵引行走车-牵引导向架连接局部视图
附图说明中的名称、标号、图号对应表：
| 标号 | 名称 | 图号 |
| 101 | 太阳能电池板模块 | 图1、图2 |
| 102 | 清洗模块 | 图1、图2 |
| 103 | 牵引行走车 | 图1、图2 |
| 104 | 太阳能电池板模块-横向方向 | 图1 |
| 清洗模块 | ||
| 201 | 清洗模块-控制器 | 图3、图4 |
| 202 | 清洗模块-毛刷棍子电机 | 图3、图4 |
| 203 | 清洗模块-电池板模块左右端头检测传感器 | 图3、图4 |
| 204 | 清洗模块-电路电缆 | 图3、图4 |
| 205 | 清洗模块-电路电缆快装接头 | 图3、图4 |
| 206 | 清洗模块-压缩空气管 | 图3、图4 |
| 207 | 清洗模块-压缩空气管快装接头 | 图3、图4 |
| 208 | 清洗模块-高压水管 | 图3、图4 |
| 209 | 清洗模块-高压水管快装接头 | 图3、图4 |
| 210 | 清洗模块毛刷棍子 | 图4 |
| 211 | 清洗模块-电池板框架表面滚轮 | 图3、图4 |
| 212 | 清洗模块-电池板框架侧面滚轮 | 图3、图4 |
| 213 | 清洗模块-牵引杆 | 图3、图4、图7 |
| 214 | 清洗模块-牵引杆旋转轴 | 图7 |
| 215 | 清洗模块-主体框架 | 图3、图4 |
| 牵引行走车 | ||
| 301 | 牵引行走车-车体 | 图5 |
| 302 | 牵引行走车-车把 | 图5 |
| 303 | 牵引行走车-车座 | 图5、图6 |
| 304 | 牵引行走车-前转向轮 | 图5、图6 |
| 305 | 牵引行走车-后驱动轮 | 图5、图6 |
| 306 | 牵引行走车-后驱动轮左右驱动电机 | 图6 |
| 307 | 牵引行走车-发电机组 | 图5、图6 |
| 308 | 牵引行走车-空气压缩机组 | 图5、图6 |
| 309 | 牵引行走车-高压水泵 | 图5 |
| 310 | 牵引行走车-蓄电池组 | 图5 |
| 311 | 牵引行走车-控制模块 | 图5 |
| 312 | 牵引行走车-水桶 | 图5 |
| 313 | 牵引行走车-牵引导向架 | 图5、图6、图7 |
| 314 | 牵引行走车-线路连接杆 | 图5、图6 |
| 315 | 牵引行走车-线路连接座 | 图6、图7 |
| 316 | 牵引行走车-牵引导向架″U″型槽口 | 图5 |
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特质和/或步骤以外，均可以以任何方式组合，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换，即，除非特别叙述，每个特征之一系列等效或类似特征中的一个实施例而已。
实施例
如图1-图7所示，一种太阳能电池板清洗机，包括以下部分：清洗模块102、牵引行走车103。
如图1、图2所示，清洗模块102卡放在太阳能电池板模块101的电池板框架上，清洗模块102可以以太阳能电池板模块101的电池板框架为导轨沿太阳能电池板模块横向方向104方向左右滚动移动。牵引行走车103与清洗模块102相对位置停放连接。
如图3、图4、图7所示，清洗模块102包括以下部分：
在清洗模块-主体框架215上安装有清洗模块-电池板框架表面滚轮211、清洗模块-电池板框架侧面滚轮212、清洗模块-毛刷棍子电机202、清洗模块毛刷棍子210、清洗模块-电池板模块左右端头检测传感器203、清洗模块-电路电缆204、清洗模块压缩空气管206、清洗模块-高压水管208、清洗模块-牵引杆213、清洗模块-控制器201。
在清洗模块-电路电缆204的端头上安装有清洗模块-电路电缆快装接头205，在清洗模块-压缩空气管206的端头上安装有清洗模块-压缩空气管快装接头207，在清洗模块-高压水管208的端头上安装有清洗模块-高压水管快装接头209。
其中：
安装在清洗模块-主体框架215上的清洗模块-电池板框架表面滚轮211、清洗模块-电池板框架侧面滚轮212可以将清洗模块卡放在太阳能电池板模块101的电池板框架上，以太阳能电池板模块101的电池板框架为导轨沿太阳能电池板模块-横向方向104方向左右滚动移动。
安装在清洗模块-主体框架215上的清洗模块-毛刷棍子电机202驱动清洗模块毛刷棍子210旋转，清洗模块-毛刷棍子210的毛刷部分与太阳能电池板模块101电池板玻璃面板摩擦从而将太阳能电池模块101电池板玻璃面板上的灰尘剥离下来。
安装在清洗模块-主体框架215上的清洗模块-电池板模块左右端头检测传感器203位于清洗模块-主体框架215沿太阳能电池板模块-横向方向104的两边，目的在于在清洗模块102清洗接近太阳能电池板模块101的两端前检测到清洗模块102已经要到达太阳能电池模块101的端头提前感知并控制牵引行走车103停止行走牵引，保证清洗模块102不会滑出太阳能电池模块。
清洗模块102上安装的清洗模块-电路电缆快装接头205、清洗模块-压缩空气管快装接头207、清洗模块-高压水管快装接头209用于连接牵引行走车103上的牵引行走车-线路连接座315，目的是建立清洗模块102与牵引行走车103之间的直流电源供给回路、数据通信硬件链路、压缩空气管路、高压水流管路的联通。
安装在清洗模块-主体框架215上的清洗模块-牵引杆213可以以清洗模块-牵引杆旋转轴214为轴旋转，但在轴向是与清洗模块-主体框架215固定连接的。
安装在清洗模块-主体框架215上的清洗模块-控制器201的主要功能是：完成清洗模块102与牵引行走车103的数据通讯，并接收控制指令，控制清洗模块-毛刷棍子电机202的开关和旋转方向，控制清洗模块-压缩空气管206提供的压缩空气的开关，控制清洗模块-高压水管208提供的高压水流的开关，检测清洗模块-电池板模块左右端头检测传感器203的状态、并发送给牵引行走车。
如图5、图6、图7所示，牵引行走车103包括以下部分：
在牵引行走车-车体301上安装有牵引行走车-车把302、牵引行走车-车座303、牵引行走车-前转向轮304、牵引行走车-后驱动轮305、牵引行走车-后驱动轮左右驱动电机306、牵引行走车-控制模块311组成一台可以在地面上任意行走的电动车，同时可以通过牵引行走车-控制模块311控制牵引行走车-后驱动轮左右驱动电机306的转速和差动输出实现转向和定速直线行走。
在牵引行走车-车体301上安装的牵引行走车-发电机组307，其作用是为自身装有的牵引行走车-空气压缩机组308、牵引行走车-高压水泵309、牵引行走车-后驱动轮左右驱动电机306、牵引行走车-控制模块311提供长时间的电力供给和对牵引行走车-蓄电池组310的充电，同时通过牵引行走车-蓄电池组310为清洗模块102提供直流电源。
在牵引行走车-车体301上安装的牵引行走车-空气压缩机组308，其作用是为清洗模块102提供压缩空气。
在牵引行走车-车体301上安装的牵引行走车-高压水泵309，其作用是抽取牵引行走车-水桶312里的水为清洗模块102提供高压水流。
在牵引行走车-车体301上安装的牵引行走车-线路连接杆314和在牵引行走车-线路连接杆314上安装的牵引行走车-线路连接座315，其作用是通过牵引行走车-线路连接座315与清洗模块102上的清洗模块-电路电缆快装接头205、清洗模块-压缩空气管快装接头207、清洗模块-高压水管快装接头209连接，实现牵引行走车103对清洗模块102的直流电源、压缩空气、高压水流的供给和数据通信硬件链路的链接。
在牵引行走车-车体301上安装的牵引行走车-牵引导向架313，其作用是通过牵引行走车-牵引导向架313上的“U”型槽口316与清洗模块上安装的清洗模块-牵引杆213连接；由于清洗模块-牵引杆213是可以以清洗模块-牵引杆旋转轴214为轴旋转，而且在轴向是与清洗模块-主体框架215固定连接的，所以牵引行走车103在地面行走时在高低方向即X方向和距离太阳能电池板模块101的距离即Y方向的变化不会对清洗模块102产生任何作用力，而只在太阳能电池板模块-横向方向104产生推或拉的力，从而可以实现牵引行走车103在地面行走时牵引清洗模块102在太阳能电池板模块101上移动清洗太阳能电池板模块101的目的。
综上所述：
清洗模块102与牵引行走车103通过清洗模块102上安装的清洗模块-电路电缆快装接头205、清洗模块-压缩空气管快装接头207、清洗模块-高压水管快装接头209、清洗模块-牵引杆213与牵引行走车103上安装的牵引行走车-线路连接座315、牵引行走车-牵引导向架313上的“U”型槽口316分别连接，组成一台完整的一种太阳能电池板清洗机。由牵引行走车103为清洗模块102供给直流电源、压缩空气、高压水流，清洗模块102在太阳能电池板模块101上通过清洗模块-毛刷棍子210旋转与太阳能电池板模块101电池板玻璃面板摩擦清洗和压缩空气、高压水流协助对太阳能电池板模块101进行清洗，同时牵引行走车103对清洗模块102进行清洗控制和行走移动牵引完成对太阳能电池板模块101的自动清洗作业。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (5)
1.一种太阳能电池板清洗机，其特征在于：所述一种太阳能电池板清洗机由两部分组成：清洗模块、牵引行走车。
2.如权利要求1所述的清洗模块包括有：清洗模块-主体框架，在清洗模块-主体框架上安装有清洗模块-控制器、清洗模块-毛刷棍子电机、清洗模块-电池板模块左右端头检测传感器、清洗模块-电路电缆、清洗模块-压缩空气管、清洗模块-高压水管、清洗模块-毛刷棍子、清洗模块-电池板框架表面滚轮、清洗模块-电池板框架侧面滚轮、清洗模块-牵引杆，在清洗模块-电路电缆的端头安装有清洗模块-电路电缆快装接头，在清洗模块-压缩空气管的端头安装有清洗模块-压缩空气管快装接头，在清洗模块-高压水管的端头安装有清洗模块-高压水管快装接头。
3.如权利要求1所述的牵引行走车包括有：牵引行走车-车体，在牵引行走车-车体上安装有牵引行走车-车把、牵引行走车-车座、牵引行走车-前转向轮、牵引行走车-后驱动轮、牵引行走车-后驱动轮左右驱动电机、牵引行走车-发电机组、牵引行走车-空气压缩机组、牵引行走车-高压水泵、牵引行走车-蓄电池组、牵引行走车-控制模块、牵引行走车-水桶、牵引行走车-牵引导向架、牵引行走车-线路连接杆、牵引行走车-线路连接座。
4.如权利要求1所述的清洗模块和牵引行走车是两个独立的物理装置，它们之间通过清洗模块上安装的电路电缆快装接头、高压水管快装接头、压缩空气管快装接头与牵引行走车上安装的牵引行走车-线路连接座连接，实现牵引行走车对清洗模块的直流电源供给、压缩空气的供给、高压水流供给，同时建立了数据通讯的硬件链路。
5.如权利要求1所述的清洗模块和牵引行走车之间还通过清洗模块上安装的清洗模块-牵引杆与牵引行走车上安装的牵引行走车-牵引导向架连接，实现牵引行走车在行走时对清洗模块沿太阳能电池板模块-横向方向的推或拉的牵引行走。
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|---|---|---|---|
| CN201710182067.5A CN108620357A (zh) | 2017-03-19 | 2017-03-19 | 一种太阳能电池板清洗机 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112422070A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-02-26 | 衢州学院 | 一种用于太阳能电池板的自动清洗机 |
| CN112452829A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-03-09 | 北京安必信能源设备有限公司 | 一种半自动光伏电站组件清洁装置 |
-
2017
- 2017-03-19 CN CN201710182067.5A patent/CN108620357A/zh active Pending
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| CN112422070B (zh) * | 2020-09-27 | 2021-10-19 | 衢州学院 | 一种用于太阳能电池板的自动清洗机 |
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