CN108971072A - 一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏板硬件设计领域，具体涉及一种适用于光伏板的精确定位的自动化清洁系统。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，包括光伏板和主框架，所述阻挡块上设有第一阻挡面和第二阻挡面，所述第一阻挡面较所述第二阻挡面位于所述移动台向高处滑动的向前方向，所述第二阻挡面突出所述主框架的高度大于所述第一阻挡面突出所述主框架的高度。本发明的目的是提供一种适用于光伏板的精确定位的自动化清洁系统，不仅使用自动机械部件对光伏板进行清洁，且自动机械部件对位精准，清洁效果好，不容易坠落。

Description

一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统

技术领域

本发明涉及光伏板硬件设计领域，具体涉及一种适用于光伏板的精确定位的自动化清洁系统。

背景技术

随着能源问题的凸显，新能源技术近几年得到更多的发展。其中，光伏行业收集并利用太阳能，能源利用过程清洁环保，得到了越来越多的资本进入和技术进步。

光伏行业在硬件上往往包含光伏板组件，光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的薄身固体光伏电池组成。由于光伏板长期暴露在室外，会产生清洁问题，表面会积累沙尘和杂物，长时间不清理会由于污垢遮挡阳光，对发电效率有一定的影响。

现有技术中的清理多使用人工清理，但是光伏板组件体积大，清洁区域广，人工强度大，效率低。此外，由于光伏板组件往往设置在高处，具备一定的离地高度，人工作业也会具备一定的安全隐患。

随着技术的进步，也有一些产商研发和生产自动化的清洁设备，但由于光伏板数量众多、高度位置不一，自动化清洁设备存在效率不高，清洗效果不好的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于光伏板的精确定位的自动化清洁系统，不仅使用自动机械部件对光伏板进行清洁，且自动机械部件对位精准，清洁效果好，不容易坠落。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，包括光伏板和主框架，其特征在于：还包含清洁小车和与所述清洁小车连接的小车连接架，所述清洁小车和所述小车连接架共同相对所述光伏板横向移动；还包含与所述主框架滑动连接的移动台和与所述清洁小车连接且用于调整所述清洁小车高度位置的牵引装置;所述主框架上设有阻挡块，所述移动台上设有用于与所述阻挡块配合从而固定所述移动台相对所述主框架的位置的固定装置;所述阻挡块上设有第一阻挡面和第二阻挡面，所述第一阻挡面较所述第二阻挡面位于所述移动台向高处滑动的向前方向，所述第二阻挡面突出所述主框架的高度大于所述第一阻挡面突出所述主框架的高度。

作为本发明的优选，所述移动台下端设有便于所述固定装置对位于所述第一阻挡面的距离调节件，所述距离调节件一端连接在所述移动台上，另一端用于与所述主框架抵触。

作为本发明的优选，所述距离调节件包含与所述移动台连接的弹性件和连接在所述弹性件末端的支撑台。

作为本发明的优选，所述移动台上包含有供所述清洁小车滑过的引导轨，所述固定装置包含与所述引导轨铰接的抵触板，所述抵触板一端连接有下压台；所述阻挡块上设有第一阻挡面，所述抵触板上一面设有与所述第一阻挡面贴合抵触的抵触面。

作为本发明的优选，所述阻挡块上设有导向斜面，所述抵触板上设有与所述导向斜面贴合的通过斜面，所述导向斜面的倾斜方向为按所述清洁小车从低到高的前进方向，逐渐远离所述主框架。

作为本发明的优选，所述移动台上设有定位扫描器，所述主框架上设有用于供所述定位扫描器扫描的定位标签。

作为本发明的优选，所述小车连接架包括与所述清洁小车滑动连接的高度连接管、连接所述高度连接管的横向板和安装在所述横向板上的横向板辅助轮。

作为本发明的优选，所述牵引装置包含牵引绳和铰机，所述铰机安装在所述清洁小车上，所述牵引绳一端与所述铰接连接，另一端与所述横向板连接。

作为本发明的优选，所述移动台上安装有用于在所述主框架上滑动的移动台辅助轮。

作为本发明的优选，包括清洁小车，所述清洁小车包含车壳、安装在所述车壳上的行走装置、刷辊和用于驱动所述行走装置与所述刷辊运行的驱动装置；所述车壳下表面设有便于所述刷辊清理光伏板的清扫开槽。

作为本发明的优选，所述驱动装置为两套，所述刷辊和所述行走装置分别连接一套单独的所述驱动装置。

作为本发明的优选，所述刷辊包含辊轴和与所述辊轴连接的毛刷。

作为本发明的优选，所述毛刷呈螺旋形设置在所述辊轴上。

作为本发明的优选，所述行走装置包含行走轮，所述行走轮分别位于所述车壳的顶部位置和底部位置，两组所述行走轮之间依靠连接轴连接。

作为本发明的优选，在所述车壳上安装有数控箱。

作为本发明的优选，还包含用于向所述光伏板喷水的喷水装置。

作为本发明的优选，所述喷水装置包含设在所述车壳上的储水箱和与所述储水箱连接的喷头。

作为本发明的优选，还包含与所述喷头连接且用于控制所述喷头升降的升降牵引装置。

综上所述，本发明具有如下有益效果：

1、清洁小车能自动在光伏板上行走，并对光伏板进行清理，效率高，人工程度少。

2、设有喷水装置，清洁性佳。

3、刷辊能对光伏板上的污垢进行刷除。

4、清洁小车与移动台能在高度方向上滑动，适用于二层或多层的光伏板清洁工作。

5、清洁小车对某一层的光伏板进行清洁作业时，移动台会固定在主框架的对应高度位置上。

6、使用双层阻挡面设计，固位安全性高。

7、距离调节件提供了移动台的初始距离空间，使得抵触板正确抵触在第一阻挡面上。

附图说明

图1是实施例1的示意图；

图2是清洁小车另一方向的示意图；

图3是清洁小车内部的示意图；

图4是移动台和主框架的示意图；

图5是固定装置的示意图；

图6是图5另一个方向的示意图；

图7是阻挡块的示意图。

图中：

1、清洁小车，11、车壳，12、清扫开槽，13、刷辊，131、辊轴，132、毛刷，14、行走装置，141、行走轮，142、连接轴，15、数控箱，16、驱动装置，17遮挡板，2、喷水装置，21、储水箱，31、主框架，32、移动台，321、移动台辅助轮，322、引导轨，323、下压台，33、抵触板，331、通过斜面，332、抵触面，4、小车连接架，41、横向板，42、高度连接管，44、横向辅助轮，5、阻挡块，51、第一阻挡面，52、第二阻挡面，53、导向斜面，6、距离调节件，61、支撑台，62、弹性件，9、光伏板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，如图1所示：包含光伏板9，光伏板9安装在屋顶或其他便于吸收光能的位置。在本技术方案中，无需使用人工对光伏板9的表面进行清洁，而是使用清洁小车1。清洁小车1可在水平方向滑动，对光伏板9进行清洁。

如图3所示，清洁小车1包含车壳11，车壳11的内部设有多个小车运行所需的必要部件。首先，设有行走装置14，行走装置包含行走轮141，在小车的顶部和底部各设有一组行走轮141，中间使用连接轴142连接。在小车内还设有驱动装置16，如现有技术中常见的电机，依靠齿轮、同步带等常见的传动部件驱动行走轮141转动即可。在小车内还设有数控箱15，数控箱15内设有各种数控芯片和通讯模块，使得小车的移动速度、左移右移静止都可以依靠诸如手机APP或者遥控器等部件进行实时控制，数控箱15中的电子部件可以使用现有技术中成熟的数控产品，这里不多加赘述。

在实际使用中，驱动装置16可以为两套，一套供行走装置14使用，一套供刷辊13使用。驱动装置16驱动辊轴131沿自身轴线转动，毛刷132呈螺旋形设在辊轴131上，在辊轴131的带动下毛刷132旋转。如图2所示，在车壳11的下表面，设有一道清扫开槽12，清扫开槽12对应刷辊13的位置，使得清洁小车1在光伏板9上时，刷辊13转动，清扫光伏板9上的污垢。

在清洁的过程中，为了避免刷辊13沾染的粉尘和污垢遍布整个清洁小车1的内腔，在车壳11内腔设有用于阻挡粉尘四散的遮挡板17。遮挡板17可以为两块，分别设在刷辊13的两边，每个遮挡板17可以分成两个部分，分别是延伸部和倾斜包裹部，延伸部与车壳11的底板连接且在竖直方向延伸，而倾斜包裹部与延伸部连接，且按竖直向上方向逐渐在水平方向上靠近刷辊13的中轴面。包裹性好，阻挡粉尘逃逸。

如图3所示，还设有喷水装置2，喷水装置2包含储水箱21和与储水箱21连接的喷头（图中未画出），喷头可以搭载一个升降装置，例如小型气杆等部件来使得喷头升降，从而不断调整其喷水的位置，利于清洁。

如图1所示，在部分实例中，光伏板9有多块，并且位于不同的高度位置上，清洁小车1横向移动一次并无法清洁完毕所有的光伏板，需要调整清洁小车1的高度位置。

清洁小车1连接有小车连接架4，具体的，小车连接架4包含横向板41和高度连接管42，高度连接管42穿过清洁小车1，清洁小车1在上文所述的行走装置14的作用下横向移动，而在横向板41上也安装有横向辅助轮44，使得小车连接架4和清洁小车1一同相对主框架31和光伏板9做横向移动，即图1中的X轴方向的移动。

在光伏板的一侧，例如图1中的右侧，设置有主框架31，主框架31上设有移动台32，清洁小车擦拭完一片光伏板9之后，移动回到移动台32，若没有移动台32上的轨道，清洁小车1的位移路径就不会充分，对光伏板9的清洁效果也会打折扣。

清洁小车1移动到移动台32后，就需要调整清洁小车1连同移动台32的高度位置，即图1中Y轴方向的位置。在清洁小车1中可设有绞车，绞车上绞绕着牵引绳，牵引绳另一端与横向板41连接。在绞车绞绕牵引绳的过程中，绳子的长短发生变换，从而清洁小车1在Y轴上滑动。移动台32可以不额外设置动力，移动台32受清洁小车1，具体是受行走轮141的静摩擦力影响，也被带动着在Y轴方向滑动。如图4所示，移动台32上设有移动台辅助轮321，移动台辅助轮321在主框架31上滑动。

如图5所示，清洁小车1的的行走轮141滑上了移动台32上的引导轨322，行走轮141压上了下压台323，由于杠杆原理的作用，下压台323下压，抵触板33的另一端则上扬。随后，如上文所述，清洁小车1连同移动台32在牵引装置的作用下上升。在上升过程中，移动台32上设有定位扫描器，而主框架31上则有与之配合的定位标签，定位扫描器和定位标签有多种具体实现形式，例如红外激光发射器接收器和反光板，RFID扫描器与RFID，二维码读取摄像头和二维码等等，这里不再赘述。

清洁小车1连同移动台32牵引升高到指定位置，即读取到事先准备好的定位标签后，即停止升高，表示要进入第二层的光伏板9的擦拭工作。在这个上升过程中，由于机械精度的误差，有时候阻挡块5和抵触板33会由误碰。在本技术方案中，特设倾斜导向设计。具体的，如图6所示，在抵触板33的下端的其中一面设有通过斜面331，如图7所示，在阻挡块5的一面上设有导向斜面53。通过斜面331和导向斜面53彼此倾斜角度一直，导向斜面53的倾斜方向为按所述清洁小车1从低到高的前进方向，逐渐远离所述主框架31。故，在移动台32上升过程中，抵触板33下端能顺利划过阻挡块5。

划过阻挡块5后，也就是到了预设高度之后，清洁小车1会横向移动，离开移动台32。形式行走轮141离开下压台323，下压台323上扬，抵触板33另一端则下压。为了保证这个过程的顺利性，抵触板33可加设扭簧等弹性部件。

如图6和图7所示，抵触板33下压后，其另一面，即通过斜面331反向的另一面，为抵触面332，抵触面332与图7中的第一阻挡面51抵触，抵触之后整个移动台32就固定在主框架31上，而清洁小车1可以对盖层高度的光伏板9进行清洗工作。

在本技术方案中，阻挡面采用了双层设计，如图7所示，分别设有第一阻挡面51和第二阻挡面52，其中，第一阻挡面51与抵触面332延伸方向一致，贴合抵触时为面与面的贴合，也是主要的贴合阻挡面，其设置在更靠前的位置，即按移动台32向高度位置滑动时更靠前的位置。而第二阻挡面52更靠后一点，即更靠近导向斜面53的方向，其突出主框架的距离更大。第二阻挡面52的作用为后备之用，当第一阻挡面51由于误差或其他原因无法阻挡移动台32时，抵触面332会抵触在第二阻挡面52上，避免清洁小车1和移动台32共同下落。

如图5所示，在整个移动台32最靠下部的位置设有距离调节件6，距离调节件6包含弹性件62，如弹簧、弹性柱等，连接在移动台32上。距离调节件6的端部设有呈圆台形的支撑台61。距离调节件6的作用有二，一方面，当清洁小车1连同移动台32下滑时，支撑台61抵触在主框架31上，起到缓冲减震保护部件的作用。另一方面，本身距离调节件6给了一个预设的长度，这个长度就保证了在初始状态下，抵触板33是抵触在第一阻挡面51上而非其他位置，用户在现场可以通过使用不同长度的距离调节件6来达到这一目的。

Claims (10)

1.一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，包括光伏板（9）和主框架（31），其特征在于：还包含清洁小车（1）和与所述清洁小车（1）连接的小车连接架（4），所述清洁小车（1）和所述小车连接架（4）共同相对所述光伏板（9）横向移动；还包含与所述主框架（31）滑动连接的移动台（32）和与所述清洁小车（1）连接且用于调整所述清洁小车（1）高度位置的牵引装置;所述主框架（31）上设有阻挡块（5），所述移动台（32）上设有用于与所述阻挡块（5）配合从而固定所述移动台（32）相对所述主框架（31）的位置的固定装置;所述阻挡块（5）上设有第一阻挡面（51）和第二阻挡面（52），所述第一阻挡面（51）较所述第二阻挡面（52）位于所述移动台（32）向高处滑动的向前方向，所述第二阻挡面（52）突出所述主框架（31）的高度大于所述第一阻挡面（51）突出所述主框架（31）的高度。

2.根据权利要求1所述的一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，其特征在于：所述移动台（32）下端设有便于所述固定装置对位于所述第一阻挡面（51）的距离调节件（6），所述距离调节件（6）一端连接在所述移动台（32）上，另一端用于与所述主框架（31）抵触。

3.根据权利要求2所述的一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，其特征在于：所述距离调节件（6）包含与所述移动台（32）连接的弹性件（62）和连接在所述弹性件（62）末端的支撑台（61）。

4.根据权利要求1所述的一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，其特征在于：所述移动台（32）上包含有供所述清洁小车（1）滑过的引导轨（322），所述固定装置包含与所述引导轨（322）铰接的抵触板（33），所述抵触板（33）一端连接有下压台（323）；所述阻挡块（5）上设有第一阻挡面（51），所述抵触板（33）上一面设有与所述第一阻挡面（51）贴合抵触的抵触面（332）。

5.根据权利要求4所述的一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，其特征在于：所述阻挡块（5）上设有导向斜面（53），所述抵触板（33）上设有与所述导向斜面（53）贴合的通过斜面（331），所述导向斜面（53）的倾斜方向为按所述清洁小车（1）从低到高的前进方向，逐渐远离所述主框架（31）。

6.根据权利要求4所述的一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，其特征在于：所述移动台（32）上设有定位扫描器，所述主框架（31）上设有用于供所述定位扫描器扫描的定位标签。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，其特征在于：所述小车连接架（4）包括与所述清洁小车（1）滑动连接的高度连接管（42）、连接所述高度连接管（42）的横向板（41）和安装在所述横向板（41）上的横向板辅助轮（44），所述牵引装置包含牵引绳和铰机，所述铰机安装在所述清洁小车（1）上，所述牵引绳一端与所述铰接连接，另一端与所述横向板（41）连接，所述移动台（32）上安装有用于在所述主框架（31）上滑动的移动台辅助轮（321）。

8.根据权利要求7所述的一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，其特征在于：所述清洁小车（1）包含车壳（11）、安装在所述车壳（11）上的行走装置（14）、刷辊（13）和用于驱动所述行走装置（14）与所述刷辊（13）运行的驱动装置（16）；所述车壳（11）下表面设有便于所述刷辊（13）清理光伏板（9）的清扫开槽（12）。

9.根据权利要求8所述的一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，其特征在于：所述驱动装置（16）为两套，所述刷辊（13）和所述行走装置（14）分别连接一套单独的所述驱动装置（16），所述刷辊（13）包含辊轴（131）和与所述辊轴（131）连接的毛刷（132），所述毛刷（132）呈螺旋形设置在所述辊轴（131）上，所述行走装置（14）包含行走轮（141），所述行走轮（141）分别位于所述车壳（11）的顶部位置和底部位置，两组所述行走轮（141）之间依靠连接轴（142）连接。

10.根据权利要求8所述的一种适用于光伏板的新型自动化清洁系统，其特征在于：在所述车壳（11）上安装有数控箱（15）；还包含用于向所述光伏板（9）喷水的喷水装置（2），所述喷水装置（2）包含设在所述车壳（11）上的储水箱（21）和与所述储水箱（21）连接的喷头。