CN108971106A - 一种用于光伏发电站的清洁装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于光伏发电站的清洁装置，包括底板、水箱、控制器、注水管、清洁机构和四个移动轮，清洁机构包括水泵、喷水管、喷头、调节机构、调节板、调向机构、调向板和烘干机构，调节机构包括升降组件、升降板和伸缩组件，喷头内设有调速组件，该用于光伏发电站的清洁装置通过调节机构和调向机构控制调向板的位置和角度，使得调向板以平行的角度贴近太阳能板，当发现太阳能板表面有鸟粪时，调速组件增加水流的喷速，利用高速水流冲刷清洗太阳能板表面的异物，使太阳能板恢复洁净，不仅如此，在遇到寒冷天气时，通过烘干机构对太阳能板进行加热烘干，去除水分，防止水流冻结成冰，损坏太阳能板，从而提高了该设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能板发电装置领域，特别涉及一种用于光伏发电站的清洁装置。
背景技术
光伏发电站是以光伏发电系统为主，包含各类建筑物及检修、维护、生活等辅助设施在内的发电站，光伏发电系统中，以光伏太阳能板为主，依靠吸收太阳能转化为电能来发电，从而实现光伏发电站的供电功能。
为了保证光伏板表面的清洁度，有利于尽可能多的吸收太阳光，从而保证发电量，防止热斑效应和发电组件寿命缩短甚至损坏，光伏发电站通常利用各类清洁装置对太阳能板的表面进行清洗维护，现有的清洁装置主要依靠水流冲刷清洗太阳能板表面的灰尘，清洗力度有限，到太阳能板上粘附有鸟粪时，水流无法冲刷走太阳能板表面的鸟粪，不仅如此，在寒冷天气下，太阳能板表面上残留的水分还容易冻结成冰，影响太阳能板吸收太阳光，且容易导致太阳能板碎裂，使得现有的光伏清洁装置实用性降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于光伏发电站的清洁装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于光伏发电站的清洁装置，包括底板、水箱、控制器、注水管、清洁机构和四个移动轮，四个移动轮分别固定在底板的四角处的下方，所述控制器固定在水箱上，所述控制器内设有PLC，所述注水管固定在水箱的上方，所述水泵和调节机构均设置在水箱的一侧，所述清洁机构设置在水箱的一侧，所述移动轮与PLC电连接；
所述清洁机构包括水泵、喷水管、喷头、调节机构、调节板、调向机构、调向板和烘干机构，所述水泵固定在水箱上，所述水泵与PLC电连接，所述水泵通过喷水管与喷头连通，所述水泵与水箱连通，所述调节机构与调节板传动连接，所述调向机构设置在调节板的远离水箱的一侧，所述调向机构与调向板传动连接，所述喷头和烘干机构均设置在调向板的远离水箱的一侧，所述调节机构包括升降组件、升降板和伸缩组件，所述升降组件与升降板传动连接，所述伸缩组件设置在升降板的远离水箱的一侧；
所述喷头内设有调速组件，所述调速组件包括第一电机、丝杆、套管和调速块，所述第一电机固定在喷头内，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与丝杆的一端传动连接，所述套管套设在丝杆上，所述套管的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的第一螺纹，所述调速块的形状为圆锥形，所述调速块的底面与套管固定连接；
所述烘干机构包括烘干盒、进气管和出气罩，所述烘干盒固定在调向板上，所述进气管固定在烘干盒的下方，所述出气罩固定在烘干盒的远离调向板的一侧，所述出气罩和进气管均与烘干盒连通，所述烘干盒内设有导气组件和电热丝，所述电热丝固定在烘干盒内，所述电热丝与PLC电连接。
作为优选，为了带动升降板进行升降移动，所述升降组件包括第二电机、轴承和螺杆，所述第二电机和轴承均固定在水箱上，所述第二电机与螺杆的顶端传动连接，所述螺杆的底端设置在轴承内，所述第二电机与PLC电连接，所述升降板的与螺杆的连接处设有与螺杆匹配的第二螺纹。
作为优选，为了驱动调节板移动，所述伸缩组件包括驱动单元、移动块、伸缩架、滑块和滑轨，所述驱动单元与移动块传动连接，所述伸缩架的一端的两侧分别与驱动单元和移动块铰接，所述伸缩架的另一端分别与滑块和调节板铰接，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端固定在调节板上，所述滑块套设在滑轨上。
作为优选，为了驱动伸缩架伸缩，所述驱动单元包括气泵、气缸、活塞和滑道，所述气缸和滑道均固定在升降板上，所述气泵与气缸连通，所述气泵与PLC电连接，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端与移动块固定连接，所述移动块与滑道滑动连接。
作为优选，为了调整调向板的方向，所述调向机构包括第三电机、第一连杆、第二连杆和调向杆，所述第三电机固定在调节板上，所述第三电机与第一连杆的一端传动连接，所述第一连杆的另一端通过第二连杆与调向杆的中心处铰接，所述调向杆的一端固定在调向板上，所述调向杆的另一端与调节板铰接。
作为优选，为了实现套管的平稳移动，所述第一电机的两侧设有限位单元，所述限位单元包括限位环和限位杆，所述限位杆固定在调速块上，所述限位环固定在喷头内，所述限位环套设在限位杆上。
作为优选，为了将外部空气引入烘干盒内加热后喷出，所述导气组件包括第四电机、转轴和两个扇叶，所述第四电机固定在烘干盒内，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与转轴传动连接，两个扇叶分别位于转轴的两侧。
作为优选，为了检测太阳能板的表面是否有杂物，所述调向板的中心处设有摄像头，所述摄像头与PLC电连接。
作为优选，为了使调向板与太阳能板保持平行，所述调向板的四角处均设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。
作为优选，为了检测周围环境温度，所述水箱的上方设有温度传感器，所述温度传感器与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该用于光伏发电站的清洁装置通过调节机构和调向机构控制调向板的位置和角度，使得调向板以平行的角度贴近太阳能板，当发现太阳能板表面有鸟粪时，调速组件增加水流的喷速，利用高速水流冲刷清洗太阳能板表面的异物，使太阳能板恢复洁净，不仅如此，在遇到寒冷天气时，通过烘干机构对太阳能板进行加热烘干，去除水分，防止水流冻结成冰，损坏太阳能板，从而提高了该设备的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于光伏发电站的清洁装置的结构示意图；
图2是本发明的用于光伏发电站的清洁装置的调节机构的结构示意图；
图3是本发明的用于光伏发电站的清洁装置的调向机构的结构示意图；
图4是本发明的用于光伏发电站的清洁装置的喷头的结构示意图；
图5是本发明的用于光伏发电站的清洁装置的烘干机构的结构示意图；
图中：1.底板，2.水箱，3.控制器，4.注水管，5.移动轮，6.水泵，7.喷水管，8.喷头，9.调节板，10.调向板，11.升降板，12.第一电机，13.丝杆，14.套管，15.调速块，16.烘干盒，17.进气管，18.出气罩，19.电热丝，20.第二电机，21.轴承，22.螺杆，23.移动块，24.伸缩架，25.滑块，26.滑轨，27.气泵，28.气缸，29.活塞，30.滑道，31.第三电机，32.第一连杆，33.第二连杆，34.调向杆，35.限位环，36.限位杆，37.第四电机，38.转轴，39.扇叶，40.摄像头，41.距离传感器，42.温度传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于光伏发电站的清洁装置，包括底板1、水箱2、控制器3、注水管4、清洁机构和四个移动轮5，四个移动轮5分别固定在底板1的四角处的下方，所述控制器3固定在水箱2上，所述控制器3内设有PLC，所述注水管4固定在水箱2的上方，所述水泵6和调节机构均设置在水箱2的一侧，所述清洁机构设置在水箱2的一侧，所述移动轮5与PLC电连接；
所述清洁机构包括水泵6、喷水管7、喷头8、调节机构、调节板9、调向机构、调向板10和烘干机构，所述水泵6固定在水箱2上，所述水泵6与PLC电连接，所述水泵6通过喷水管7与喷头8连通，所述水泵6与水箱2连通，所述调节机构与调节板9传动连接，所述调向机构设置在调节板9的远离水箱2的一侧，所述调向机构与调向板10传动连接，所述喷头8和烘干机构均设置在调向板10的远离水箱2的一侧，所述调节机构包括升降组件、升降板11和伸缩组件，所述升降组件与升降板11传动连接，所述伸缩组件设置在升降板11的远离水箱2的一侧；
该清洁装置使用时，将设备靠近光伏发电站的太阳能板周围，通过控制器3操作设备运行，由清洁机构对周围的太阳能板进行清洁，通过移动轮5带动底板1移动，从而实现设备的移动，使得设备依次对光伏发电站的各个太阳能板进行清洁。清洁机构使用时，通过调节机构控制调节板9移动，使得调节板9在水平方向上进行移动，靠近太阳能板后，通过调向机构调节调向板10的角度，使得调向板10与太阳能板保持平行后，喷头8对准太阳能板，而后PLC控制水泵6启动，抽取水箱2中的水源，通过喷水管7输送至喷头8，从喷头8喷出水流对太阳能板进行冲刷清洗，为了避免寒冷的天气太阳能板上的水流冻结成冰，通过烘干机构对太阳能板的表面进行加热烘干，使得水分蒸发，避免水流结冰，损坏太阳能板。调节机构中，通过升降组件可控制升降板11在竖直方向上进行移动，进而带动喷头8和烘干机构在竖直方向上移动，利用伸缩组件可带动调节板9在水平方向上移动，改变调节板9的水平位置，进而使得喷头8对准太阳能板进行清洁。
如图4所示，所述喷头8内设有调速组件，所述调速组件包括第一电机12、丝杆13、套管14和调速块15，所述第一电机12固定在喷头8内，所述第一电机12与PLC电连接，所述第一电机12与丝杆13的一端传动连接，所述套管14套设在丝杆13上，所述套管14的与丝杆13的连接处设有与丝杆13匹配的第一螺纹，所述调速块15的形状为圆锥形，所述调速块15的底面与套管14固定连接；
PLC可控制喷头8内的第一电机12启动，带动丝杆13旋转，丝杆13通过第一螺纹作用在套管14上，使得套管14沿着丝杆13的轴线移动，进而带动调速块15进行水平方向的移动，使得调速块15与喷头8的喷口处的内壁的间隙发生变化，进而改变水流的喷出速度，当设备检测到太阳能板上粘附由鸟粪等杂物时，调速块15向喷头8的喷口处方向移动，以增加水流喷出的速度，通过高速的水流对太阳能板进行冲刷清洗，可去除太阳能板上粘附的鸟粪，使得太阳能板恢复清洁。
如图5所示，所述烘干机构包括烘干盒16、进气管17和出气罩18，所述烘干盒16固定在调向板10上，所述进气管17固定在烘干盒16的下方，所述出气罩18固定在烘干盒16的远离调向板10的一侧，所述出气罩18和进气管17均与烘干盒16连通，所述烘干盒16内设有导气组件和电热丝19，所述电热丝19固定在烘干盒16内，所述电热丝19与PLC电连接。
烘干机构运行时，PLC控制导气组件和电热丝19同时运行，导气组件运行，将烘干盒16内的空气通过通电状态的电热丝19，电热丝19通电产生热量，将热量传递给空气，使得空气的温度增加，而后气流将热空气从出气罩18喷出，使得热空气喷在太阳能板上，对太阳能板进行烘干加热，空气喷出后，烘干盒16内的压强减小，使得外部的空气通过进气管17进入烘干盒16内，再由导气组件控制空气的流动，使得空气通过电热丝19加热后从出气罩18喷出，如此循环，即可实现对太阳能板表面的加热干燥。
如图2所示，所述升降组件包括第二电机20、轴承21和螺杆22，所述第二电机20和轴承21均固定在水箱2上，所述第二电机20与螺杆22的顶端传动连接，所述螺杆22的底端设置在轴承21内，所述第二电机20与PLC电连接，所述升降板11的与螺杆22的连接处设有与螺杆22匹配的第二螺纹。
PLC控制第二电机20启动，带动螺杆22在轴承21的支撑作用下旋转，螺杆22通过第二螺纹作用在升降板11上，使得升降板11沿着螺杆22的轴线进行升降移动。
作为优选，为了驱动调节板9移动，所述伸缩组件包括驱动单元、移动块23、伸缩架24、滑块25和滑轨26，所述驱动单元与移动块23传动连接，所述伸缩架24的一端的两侧分别与驱动单元和移动块23铰接，所述伸缩架24的另一端分别与滑块25和调节板9铰接，所述滑轨26的形状为U形，所述滑轨26的两端固定在调节板9上，所述滑块25套设在滑轨26上。PLC控制驱动单元运行，带动移动块23移动，从而驱动伸缩架24的一端进行伸缩的同时，伸缩架24的另一端滑块25在滑轨26上滑动，伸缩架24的长度发生变化，从而带动调节板9在水平方向上进行移动。
作为优选，为了驱动伸缩架24伸缩，所述驱动单元包括气泵27、气缸28、活塞29和滑道30，所述气缸28和滑道30均固定在升降板11上，所述气泵27与气缸28连通，所述气泵27与PLC电连接，所述活塞29的一端设置在气缸28内，所述活塞29的另一端与移动块23固定连接，所述移动块23与滑道30滑动连接。
PLC控制气泵27向气缸28中输气或从气缸28中抽气，使得气缸28内的气压发生变化，进而驱动活塞29移动，活塞29带动移动块23在固定位置的滑道30内滑动，从而改变了移动块23和气缸28的位置，使得伸缩架24进行伸缩。
如图3所示，所述调向机构包括第三电机31、第一连杆32、第二连杆33和调向杆34，所述第三电机31固定在调节板9上，所述第三电机31与第一连杆32的一端传动连接，所述第一连杆32的另一端通过第二连杆33与调向杆34的中心处铰接，所述调向杆34的一端固定在调向板10上，所述调向杆34的另一端与调节板9铰接。
PLC控制第三电机31启动，带动第一连杆32转动，第一连杆32通过第二连杆33作用在调向杆34上，从而带动调向杆34进行摆动，调节了调向板10的角度。
作为优选，为了实现套管14的平稳移动，所述第一电机12的两侧设有限位单元，所述限位单元包括限位环35和限位杆36，所述限位杆36固定在调速块15上，所述限位环35固定在喷头8内，所述限位环35套设在限位杆36上。利用固定位置的限位环35固定了限位杆36的移动方向，进而带动调速块15和套管14进行平稳的移动。
如图5所示，所述导气组件包括第四电机37、转轴38和两个扇叶39，所述第四电机37固定在烘干盒16内，所述第四电机37与PLC电连接，所述第四电机37与转轴38传动连接，两个扇叶39分别位于转轴38的两侧。
PLC控制第四电机37启动，带动转轴38转动，使得扇叶39保持旋转的状态，扇叶39旋转时产生气流，气流将烘干盒16内的空气通过出气罩18输送至外部，使得烘干盒16内的压强减小后，外部空气通过进气管17进入烘干盒16内，再进行加热，如此循环，使得持续的空气通过烘干盒16内的电热丝19进行加热后从出气罩18喷出对太阳能板进行干燥。
作为优选，为了检测太阳能板的表面是否有杂物，所述调向板10的中心处设有摄像头40，所述摄像头40与PLC电连接。利用摄像头40拍摄前方的图像，并将图像传递给PLC，PLC检测图像中是否有异物，而后控制调节机构和调向机构运行，使得喷头8对准太阳能板表面进行冲刷清洗。
作为优选，为了使调向板10与太阳能板保持平行，所述调向板10的四角处均设有距离传感器41，所述距离传感器41与PLC电连接。利用距离传感器41检测调向板10的四角与太阳能板的距离，并将距离数据传递给PLC，当四个距离数据不一致时，表面调向板10与太阳能板之间存在一定夹角，而后PLC控制调向机构运行，使得四个距离传感器41检测到的数据保持一致，此时调向板10与太阳能板平行。
作为优选，为了检测周围环境温度，所述水箱2的上方设有温度传感器42，所述温度传感器42与PLC电连接。利用温度传感器42检测周围的环境温度，并将温度数据反馈给PLC，PLC检测温度是否低于水的凝固点，当温度较低时，PLC控制设备在对太阳能板进行清洗过后由烘干机构对太阳能板表面进行加热，烘干水分，防止水流冻结成冰，损坏太阳能板。
该清洁装置在对太阳能板进行清洁时，通过升降组件带动升降板11在竖直方向上移动，利用伸缩组件调整调节板9的水平位置，使得喷头8靠近太阳能板，而后调向机构调整调向板10的角度后，PLC控制水泵6启动，将水流输送至喷头8，使得喷头8在太阳能板表面冲刷水流，对太阳能板进行清洗，当摄像头40发现太阳能板上有鸟粪等不易清除的杂质后，设备控制调速组件运行，使得调速块15向喷嘴的喷口移动，从而增加水流喷出的速度，使得高速水流对太阳能板进行冲刷清洗，不仅如此，当周围环境温度较低时，设备控制电热丝19通电，同时导气组件运行，将外部空气通入烘干盒16内，由电热丝19加热后，对太阳能板表面进行加热烘干，去除水分，防止冻结成冰，保护太阳能板，从而提高了设备的实用性。
与现有技术相比，该用于光伏发电站的清洁装置通过调节机构和调向机构控制调向板10的位置和角度，使得调向板10以平行的角度贴近太阳能板，当发现太阳能板表面有鸟粪时，调速组件增加水流的喷速，利用高速水流冲刷清洗太阳能板表面的异物，使太阳能板恢复洁净，不仅如此，在遇到寒冷天气时，通过烘干机构对太阳能板进行加热烘干，去除水分，防止水流冻结成冰，损坏太阳能板，从而提高了该设备的实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于光伏发电站的清洁装置，其特征在于，包括底板(1)、水箱(2)、控制器(3)、注水管(4)、清洁机构和四个移动轮(5)，四个移动轮(5)分别固定在底板(1)的四角处的下方，所述控制器(3)固定在水箱(2)上，所述控制器(3)内设有PLC，所述注水管(4)固定在水箱(2)的上方，所述水泵(6)和调节机构均设置在水箱(2)的一侧，所述清洁机构设置在水箱(2)的一侧，所述移动轮(5)与PLC电连接；
所述清洁机构包括水泵(6)、喷水管(7)、喷头(8)、调节机构、调节板(9)、调向机构、调向板(10)和烘干机构，所述水泵(6)固定在水箱(2)上，所述水泵(6)与PLC电连接，所述水泵(6)通过喷水管(7)与喷头(8)连通，所述水泵(6)与水箱(2)连通，所述调节机构与调节板(9)传动连接，所述调向机构设置在调节板(9)的远离水箱(2)的一侧，所述调向机构与调向板(10)传动连接，所述喷头(8)和烘干机构均设置在调向板(10)的远离水箱(2)的一侧，所述调节机构包括升降组件、升降板(11)和伸缩组件，所述升降组件与升降板(11)传动连接，所述伸缩组件设置在升降板(11)的远离水箱(2)的一侧；
所述喷头(8)内设有调速组件，所述调速组件包括第一电机(12)、丝杆(13)、套管(14)和调速块(15)，所述第一电机(12)固定在喷头(8)内，所述第一电机(12)与PLC电连接，所述第一电机(12)与丝杆(13)的一端传动连接，所述套管(14)套设在丝杆(13)上，所述套管(14)的与丝杆(13)的连接处设有与丝杆(13)匹配的第一螺纹，所述调速块(15)的形状为圆锥形，所述调速块(15)的底面与套管(14)固定连接；
所述烘干机构包括烘干盒(16)、进气管(17)和出气罩(18)，所述烘干盒(16)固定在调向板(10)上，所述进气管(17)固定在烘干盒(16)的下方，所述出气罩(18)固定在烘干盒(16)的远离调向板(10)的一侧，所述出气罩(18)和进气管(17)均与烘干盒(16)连通，所述烘干盒(16)内设有导气组件和电热丝(19)，所述电热丝(19)固定在烘干盒(16)内，所述电热丝(19)与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的用于光伏发电站的清洁装置，其特征在于，所述升降组件包括第二电机(20)、轴承(21)和螺杆(22)，所述第二电机(20)和轴承(21)均固定在水箱(2)上，所述第二电机(20)与螺杆(22)的顶端传动连接，所述螺杆(22)的底端设置在轴承(21)内，所述第二电机(20)与PLC电连接，所述升降板(11)的与螺杆(22)的连接处设有与螺杆(22)匹配的第二螺纹。
3.如权利要求1所述的用于光伏发电站的清洁装置，其特征在于，所述伸缩组件包括驱动单元、移动块(23)、伸缩架(24)、滑块(25)和滑轨(26)，所述驱动单元与移动块(23)传动连接，所述伸缩架(24)的一端的两侧分别与驱动单元和移动块(23)铰接，所述伸缩架(24)的另一端分别与滑块(25)和调节板(9)铰接，所述滑轨(26)的形状为U形，所述滑轨(26)的两端固定在调节板(9)上，所述滑块(25)套设在滑轨(26)上。
4.如权利要求3所述的用于光伏发电站的清洁装置，其特征在于，所述驱动单元包括气泵(27)、气缸(28)、活塞(29)和滑道(30)，所述气缸(28)和滑道(30)均固定在升降板(11)上，所述气泵(27)与气缸(28)连通，所述气泵(27)与PLC电连接，所述活塞(29)的一端设置在气缸(28)内，所述活塞(29)的另一端与移动块(23)固定连接，所述移动块(23)与滑道(30)滑动连接。
5.如权利要求1所述的用于光伏发电站的清洁装置，其特征在于，所述调向机构包括第三电机(31)、第一连杆(32)、第二连杆(33)和调向杆(34)，所述第三电机(31)固定在调节板(9)上，所述第三电机(31)与第一连杆(32)的一端传动连接，所述第一连杆(32)的另一端通过第二连杆(33)与调向杆(34)的中心处铰接，所述调向杆(34)的一端固定在调向板(10)上，所述调向杆(34)的另一端与调节板(9)铰接。
6.如权利要求1所述的用于光伏发电站的清洁装置，其特征在于，所述第一电机(12)的两侧设有限位单元，所述限位单元包括限位环(35)和限位杆(36)，所述限位杆(36)固定在调速块(15)上，所述限位环(35)固定在喷头(8)内，所述限位环(35)套设在限位杆(36)上。
7.如权利要求1所述的用于光伏发电站的清洁装置，其特征在于，所述导气单元包括第四电机(37)、转轴(38)和两个扇叶(39)，所述第四电机(37)固定在烘干盒(16)内，所述第四电机(37)与PLC电连接，所述第四电机(37)与转轴(38)传动连接，两个扇叶(39)分别位于转轴(38)的两侧。
8.如权利要求1所述的用于光伏发电站的清洁装置，其特征在于，所述调向板(10)的中心处设有摄像头(40)，所述摄像头(40)与PLC电连接。
9.如权利要求1所述的用于光伏发电站的清洁装置，其特征在于，所述调向板(10)的四角处均设有距离传感器(41)，所述距离传感器(41)与PLC电连接。
10.如权利要求1所述的用于光伏发电站的清洁装置，其特征在于，所述水箱(2)的上方设有温度传感器(42)，所述温度传感器(42)与PLC电连接。
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