CN111589742A - 智能光伏清洁装置 - Google Patents

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CN111589742A CN202010426954.4A CN202010426954A CN111589742A CN 111589742 A CN111589742 A CN 111589742A CN 202010426954 A CN202010426954 A CN 202010426954A CN 111589742 A CN111589742 A CN 111589742A
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刘丰
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Abstract

本发明涉及人工智能技术领域，尤其是涉及一种智能光伏清洁装置。本发明提出了一种智能光伏清洁装置，智能光伏清洁装置包括第一清洁机构，所述第一清洁机构能够沿着光伏组件移动，所述第一清洁机构能够沿着或垂直于其移动方向清洁所述光伏组件。根据本发明的智能光伏清洁装置，第一清洁机构贴近光伏组件的待清洁面设置，第一清洁机构沿着光伏组件移动的同时对光伏组件的待清洁面进行清洁，此外，第一清洁机构还能够在垂直于其移动方向相对光伏组件移动以实现在垂直于第一清洁机构的移动方向上对光伏组件的待清洁面进行清洁。通过能够自动行走且自动清洁的第一清洁机构对光伏组件的待清洁面进行清洁，以实现智能清理光伏组件。

Description

智能光伏清洁装置
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，尤其是涉及一种智能光伏清洁装置。
背景技术
太阳能发电装机容量日益扩大，太阳能光伏组件陈列面积动辄数千亩，光伏组件长时间处于自然环境中，灰尘、鸟粪等空气中的浮游杂质或其它污染物就会附着在光伏组件的表面，不但产生热斑效应，而且对光伏组件太阳能转化效率和使用寿命的影响之大，从而影响光伏电站的发电量。
由此对太阳能光伏组件定期除尘非常必要，现多数采用自然除尘法和人工除尘的除尘方式。现采用除尘技术的客观缺点是：1)、自然除尘法：即利用大自然的降雨、风力等实现光伏面板的自洁。自然除尘法较适用于我国南方下雨量充沛的地区，对西北干旱地区并不适用，具有区域局限性。2)、人工清洁法：传统的人工清洗就是雇佣工人借助清扫工具对光伏组件表面进行擦洗，操作人员采用长柄绒拖布配合专用洗尘剂进行清洗，清洗的工作周期长、费用高，对大型光伏电站来说这种清洗方法会消耗大量的人力与水源。
发明内容
本发明的目的是至少解决现有的光伏组件的清洁方式具有区域局限性或浪费人力的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提出了一种智能光伏清洁装置，智能光伏清洁装置包括第一清洁机构，所述第一清洁机构能够沿着光伏组件移动，所述第一清洁机构能够沿着或垂直于其移动方向清洁所述光伏组件。
根据本发明实施例的智能光伏清洁装置，第一清洁机构贴近光伏组件的待清洁面设置，第一清洁机构沿着光伏组件移动的同时对光伏组件的待清洁面进行清洁，此外，第一清洁机构还能够在垂直于其移动方向相对光伏组件移动以实现在垂直于第一清洁机构的移动方向上对光伏组件的待清洁面进行清洁。通过能够自动行走且自动清洁的第一清洁机构对光伏组件的待清洁面进行清洁，以实现智能清理光伏组件，该智能光伏清洁装置相比自然除尘法，不受自然天气的限制，可随时对光伏组件表面进行清洁，该智能光伏清洁装置相比人工除尘法，能够节省人力，同时能够避免人工除尘带来的工作人员的危险。
另外，根据本发明实施例的智能光伏清洁装置，还可以具有如下的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述第一清洁机构包括：
伸缩组件；
第一驱动组件，所述第一驱动组件连接在所述伸缩组件的输出端，所述伸缩组件用于驱动所述第一驱动组件沿着所述光伏组件移动；
第一清洁件，所述第一清洁件连接在所述第一驱动组件的输出端，所述第一驱动组件用于驱动所述第一清洁件沿着或垂直于所述第一驱动组件的移动方向清洁所述光伏组件。
在本发明的一些实施例中，所述第一清洁件为清洁带，所述第一驱动组件包括电机和与所述电机输出端连接的卷筒，所述卷筒为两个，所述两个卷筒垂直于所述第一驱动组件的移动方向设置在所述光伏组件的两侧，所述两个卷筒连接在所述清洁带的两端，所述卷筒收卷所述第一清洁带以使所述清洁带垂直于所述收卷组件的移动方向清理所述光伏组件。
在本发明的一些实施例中，还包括第二清洁机构，所述第二清洁机构能够沿着其移动方向清洁所述光伏组件，当所述光伏组件的转化效率低于第一限定值且高于第二限定值时，所述第一清洁机构清洁光伏组件，当所述光伏组件的转化效率低于第二限定值且高于第三限定值时，所述第二清洁机构清洁光伏组件，当所述光伏组件的转化效率低于第三限定值时，所述第一清洁机构与所述第二清洁机构共同清洁光伏组件。
在本发明的一些实施例中，所述第二清洁机构包括：
壳体；
行走组件，所述行走组件与所述壳体连接，所述行走组件用于驱动所述壳体移动；
第二驱动组件，所述第二驱动组件连接在所述壳体上；
第二清洁件，所述第二驱动组件用于驱动所述第二清洁件沿着所述壳体的移动方向清洁所述光伏组件。
在本发明的一些实施例中，所述第二清洁机构还包括供水组件，所述供水组件包括：
水箱；
水腔，所述水腔形成于所述壳体，所述壳体上形成有与所述水腔连通的出水口，所述出水口朝向所述光伏组件设置，所述水箱用于为所述水腔供水；
在本发明的一些实施例中，所述第二清洁机构还包括加热件，所述加热件与所述壳体连接，所述加热件用于加热光伏组件表面的积雪或积冰。
在本发明的一些实施例中，所述第二清洁机构还包括行程开关，所述行程开关沿着所述壳体的移动方向设置在所述壳体的两侧。
在本发明的一些实施例中，还包括控制器，所述控制器与所述第一清洁机构、所述第二清洁机构均电连接，所述控制器根据所述光伏组件的转化效率控制第一清洁机构与所述第二清洁机构动作，当所述光伏组件的转化效率低于第一限定值且高于第二限定值时，所述控制器控制第一清洁机构沿着或者垂直于所述第一清洁机构的移动方向清洁所述光伏组件，当所述光伏组件的转化效率低于第二限定值且高于第三限定值时，所述控制器控制第二清洁机构沿着所述第二清洁机构的移动方向清洁所述光伏组件，当所述光伏组件的转化效率低于第三限定值时，所述控制器控制所述第一清洁机构与所述第二清洁机构共同清洁光伏组件。
在本发明的一些实施例中，所述智能光伏清洁装置的供电装置为光伏组件。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的智能光伏清洁装置结构示意图(第一清洁件处于收卷状态)；
图2为图1所示智能光伏清洁装置的示意图(第一清洁件处于非收卷状态)；
图3为图1所示第一清洁机构的侧视图；
图4为图1所示第二清洁机构的立体图；
图5为图4所示第二清洁机构的正视图；
图6为图4所示第二清洁机构的俯视图；
图7为图4所示第二清洁机构的剖视图。
附图中各标记表示如下：
100：智能光伏清洁装置；
10：第一清洁机构、11：伸缩组件、111：气缸、112:伸缩件、12第一驱动组件、121：电机、122：卷筒、13：第一清洁件、14：连接件、141：行走轮；
20：第二清洁机构、21：壳体、22：行走组件、221：行走轮、23：第二驱动组件、24：第二清洁件、25：供水组件、251：水腔、252：出水口、26：行程开关；
200：光伏组件。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与第二区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于第二元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
如图1至图7所示，本发明实施例提出了一种智能光伏清洁装置100，该只能光伏清洁装置包括第一清洁机构10，第一清洁机构10能够沿着光伏组件200移动，第一清洁机构10能够沿着或垂直于其移动方向清洁光伏组件200。
根据本发明实施例的智能光伏清洁装置，第一清洁机构10贴近光伏组件200的待清洁面设置，第一清洁机构10沿着光伏组件200移动的同时对光伏组件200的待清洁面进行清洁，此外，第一清洁机构10还能够在垂直于其移动方向相对光伏组件200移动以实现在垂直于第一清洁机构10的移动方向上对光伏组件200的待清洁面进行清洁。通过能够自动行走且自动清洁的第一清洁机构对光伏组件的待清洁面进行清洁，以实现智能清理光伏组件，该智能光伏清洁装置相比自然除尘法，不受自然天气的限制，可随时对光伏组件表面进行清洁，该智能光伏清洁装置相比人工除尘法，能够节省人力，同时能够避免人工除尘带来的工作人员的危险。
在本发明的一些实施例中，第一清洁机构10包括：伸缩组件11、第一驱动组件12和第一清洁件13，第一驱动组件12连接在伸缩组件11的输出端，第一清洁件13通过连接件14连接在第一驱动组件12的输出端，伸缩组件驱动第一驱动组件12沿着光伏组件200移动，第一驱动组件12带动第一清洁件13沿着第一驱动组件12的移动方向对光伏组件200的待清洁面进行清洁。第一驱动组件12也能够驱动第一清洁件13垂直于第一驱动组件12的移动方向清洁光伏组件200。具体地，伸缩组件11包括气缸111和与气缸111输出端连接的伸缩件112，伸缩件112远离气缸111的一端与连接件14连接，连接件14下方设有行走轮141，此外，伸缩组件11也可以为液压缸加伸缩件112或者电机加滚珠丝杠机构。
进一步地，第一清洁件13为清洁带，第一驱动组件12包括电机121和与电机121输出端连接的卷筒122，卷筒122为两个，两个卷筒122垂直于第一驱动组件12的移动方向设置在光伏组件200宽度方向的两侧，两个卷筒122连接在清洁带的两端，卷筒122收卷第一清洁带以使清洁带垂直于收卷组件的移动方向清理光伏组件200。第一清洁机构10具有两种工作模式，工作模式一：伸缩组件11驱动两个电机121移动相同的距离并使两个电机121停留在该位置，两个电机121驱动两个卷筒122收卷或放卷使清洁带在两个卷筒122之间移动，即清洁带沿着光伏组件200的宽度方向移动以对光伏组件200的待清洁面进行清洁，此时，清洁带的长度等于光伏组件200的宽度，该工作模式适用于光伏组件200的待清洁面的灰尘较多时，将光伏组件200上的灰尘清理掉，提高太阳能光伏板的透光率，保证光电的最大转化率，解决太阳能光伏板难以清理的问题。工作模式二：伸缩组件11驱动两个电机121沿着光伏组件200的长度方向移动，两个电机121带动清洁带沿着光伏组件200的长度方向进行清洁，此时，清洁带的长度大于光伏组件200的宽度，清洁带在光伏组件200上扫掠将灰尘清理掉，该工作模式适用于当光伏组件200的待清洁面的灰尘较少、清洁难度低或光伏组件200的日常清理。具体地，清洁带为柔性布料，柔性布料不会刮伤太阳能光伏板。
另外，第一驱动组件12也可以为驱动第一清洁件13作往复运动时的机构，第一清洁件13为软性布料并通过连接件连接到第一驱动组件12的输出端，当需要第一清洁件13沿着光伏组件200的宽度方向进行清洁时，第一驱动组件12驱动连接件作往复运动时即可实现。
在本发明的一些实施例中，还包括第二清洁机构20，第二清洁机构20是深度清洁机构，第二清洁机构20能够沿着其移动方向清洁光伏组件200，当光伏组件200的转化效率低于第一限定值且高于第二限定值时，光伏组件200待清洁面的洁净度较高，使用第一清洁机构10清洁光伏组件200即可得到满足洁净和转化效率的需求，当光伏组件200的转化效率低于第二限定值且高于第三限定值时，光伏组件200待清洁面的洁净度中等，使用第二清洁机构20对光伏组件200深度清洁才能满足洁净和转化效率的需求，当光伏组件200的转化效率低于第三限定值时，光伏组件200的待清洁面的洁净度较低，使用第一清洁机构10与第二清洁机构20共同对光伏组件200进行深度清洁，才能得到洁净的光伏组件200，满足转化效率的需求。
在本发明的一些实施例中，第二清洁机构20包括：壳体21、行走组件22、第二驱动组件23和第二清洁件24，行走组件22与壳体21连接，第二驱动组件23连接在壳体21上，行走组件22驱动壳体21移动，壳体21通过第二驱动组件23带动第二清洁件24移动，同时，第二驱动组件23驱动第二清洁件24沿着壳体21的移动方向清洁光伏组件200，从而对光伏组件200的待清洁面进行清洁。具体地，行走组件22包括行走轮221和与行走轮221电连接的行走控制器，行走控制器控制行走轮221进行行走，行走轮221至少为两组，两组行走轮221分别沿垂直于第二清洁机构20的行走方向布置在光伏组件200的两侧。第二驱动组件23包括电机和与电机输出端连接的转动轴，转动轴上连接有第二清洁件，电机通过转动轴驱动第二清洁件24转动，从而对光伏组件200进行清洁。第二驱动组件23也可以为驱动第二清洁件24作往复运动的机构，第二驱动件23通过驱动第二清洁件24沿着或垂直于第二驱动件23的移动方向作往复运动即可对光伏组件200进行清洁。
在本发明的一些实施例中，第二清洁机构20还包括供水组件25，供水组件25包括：水箱(图中未示出)和水腔251，水腔251形成于壳体21，壳体21上形成有与水腔251连通的出水口252，出水口252朝向光伏组件200的待清洁面设置，水箱通过水管为水腔251供水，水从出水口252流到光伏组件200的待清洁面并对其表面的沾污或灰尘进行浸润，再通过第二清洁件24可对其待清洁面进行清理更为轻松，此外，第二清洁件24对待清洁面清理之后可利用水腔251内的水对其表面的沾污进行冲洗，以得到洁净的光伏组件200。
在本发明的一些实施例中，第二清洁机构20还包括加热件(图中未示出)，加热件与壳体21连接，加热件用于加热光伏组件200待清洁面的积雪或积冰，当光伏组件200的待清洁面上存有积雪或结冰时，可利用加热件对积雪或积冰进行加热，待积雪或积冰融化后，再利用第一清洁机构10或第二清洁机构20对光伏组件200的待清洁面进行清洁。具体地，加热件可以为加热棒、加热管或加热板，加热件的形式不限于此，其他能够用于加热光伏组件200上积雪或积冰的加热件均可。
在本发明的一些实施例中，第二清洁机构20还包括至少两个行程开关26，行程开关26沿着壳体21的移动方向设置在壳体21的两侧。当行走组件22驱动壳体21在其移动方向上移动到光伏组件200的边缘时，行程开关26检测到该信号，再通过人为或控制器控制行走组件22向相反的方向驱动壳体21，以反复对光伏组件200的待清洁面进行清洁，直到该待清洁面的洁净度达到要求。
在本发明的一些实施例中，还包括控制器(图中未示出)，控制器与第一清洁机构10、第二清洁机构20均电连接，具体地，控制器与伸缩组件11、第一驱动组件12、行走组件22、第二驱动组件23、加热件和行程开关26均电连接，控制器根据光伏组件200的转化效率控制第一清洁机构10与第二清洁机构20动作，当光伏组件200的转化效率低于第一限定值时，控制器控制第一清洁机构10的伸缩组件11移动，并控制第一驱动组件12带动第一清洁件13沿着或者垂直于第一驱动组件12的移动方向清洁光伏组件200，当光伏组件200的转化效率低于第二限定值时，控制器控制第二清洁机构20的行走组件22移动，并控制第二驱动组件23驱动第二清洁件24清洁光伏组件200，当光伏组件200的转化效率低于第三限定值时，控制器控制第一清洁机构10与第二清洁机构20共同对光伏组件200进行深度清洁，以得到洁净的光伏组件200，满足转化效率的需求。控制器可控制加热件对光伏组件200的待清洁面进行加热，以使积雪或积冰融化。控制器可根据行程开关26的信号控制行走组件23向相反的方向驱动壳体21，以对光伏组件200的待清洁面进行反复清洁。
在本发明的一些实施例中，智能光伏清洁装置100的供电装置为光伏组件200，光伏组件200为智能光伏清洁装置100提供电源能够节省电线的长度，同时，节省现有的能源。智能光伏清洁装置100也可采用发电厂提供的电能，或者采用发电厂和光伏组件200共同为其提供电能的模式。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种智能光伏清洁装置，其特征在于，包括第一清洁机构，所述第一清洁机构能够沿着光伏组件移动，所述第一清洁机构能够沿着或垂直于其移动方向清洁所述光伏组件。
2.根据权利要求1所述的智能光伏清洁装置，其特征在于，所述第一清洁机构包括：
伸缩组件；
第一驱动组件，所述第一驱动组件连接在所述伸缩组件的输出端，所述伸缩组件用于驱动所述第一驱动组件沿着所述光伏组件移动；
第一清洁件，所述第一清洁件连接在所述第一驱动组件的输出端，所述第一驱动组件用于驱动所述第一清洁件沿着或垂直于所述第一驱动组件的移动方向清洁所述光伏组件。
3.根据权利要求2所述的智能光伏清洁装置，其特征在于，所述第一清洁件为清洁带，所述第一驱动组件包括电机和与所述电机输出端连接的卷筒，所述卷筒为两个，所述两个卷筒垂直于所述第一驱动组件的移动方向设置在所述光伏组件的两侧，所述两个卷筒连接在所述清洁带的两端，所述卷筒收卷所述第一清洁带以使所述清洁带垂直于所述收卷组件的移动方向清理所述光伏组件。
4.根据权利要求1所述的智能光伏清洁装置，其特征在于，还包括第二清洁机构，所述第二清洁机构能够沿着其移动方向清洁所述光伏组件，当所述光伏组件的转化效率低于第一限定值且高于第二限定值时，所述第一清洁机构清洁光伏组件，当所述光伏组件的转化效率低于第二限定值且高于第三限定值时，所述第二清洁机构清洁光伏组件，当所述光伏组件的转化效率低于第三限定值时，所述第一清洁机构与所述第二清洁机构共同清洁光伏组件。
5.根据权利要求4所述的智能光伏清洁装置，其特征在于，所述第二清洁机构包括：
壳体；
行走组件，所述行走组件与所述壳体连接，所述行走组件用于驱动所述壳体移动；
第二驱动组件，所述第二驱动组件连接在所述壳体上；
第二清洁件，所述第二驱动组件用于驱动所述第二清洁件沿着所述壳体的移动方向清洁所述光伏组件。
6.根据权利要求4所述的智能光伏清洁装置，其特征在于，所述第二清洁机构还包括供水组件，所述供水组件包括：
水箱；
水腔，所述水腔形成于所述壳体，所述壳体上形成有与所述水腔连通的出水口，所述出水口朝向所述光伏组件设置，所述水箱用于为所述水腔供水。
7.根据权利要求4所述的智能光伏清洁装置，其特征在于，所述第二清洁机构还包括加热件，所述加热件与所述壳体连接，所述加热件用于加热光伏组件表面的积雪或积冰。
8.根据权利要求4所述的智能光伏清洁装置，其特征在于，所述第二清洁机构还包括行程开关，所述行程开关沿着所述壳体的移动方向设置在所述壳体的两侧。
9.根据权利要求4所述的智能光伏清洁装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述第一清洁机构、所述第二清洁机构均电连接，所述控制器根据所述光伏组件的转化效率控制第一清洁机构与所述第二清洁机构动作，当所述光伏组件的转化效率低于第一限定值且高于第二限定值时，所述控制器控制第一清洁机构沿着或者垂直于所述第一清洁机构的移动方向清洁所述光伏组件，当所述光伏组件的转化效率低于第二限定值且高于第三限定值时，所述控制器控制第二清洁机构沿着所述第二清洁机构的移动方向清洁所述光伏组件，当所述光伏组件的转化效率低于第三限定值时，所述控制器控制所述第一清洁机构与所述第二清洁机构共同清洁光伏组件。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的智能光伏清洁装置，其特征在于，所述智能光伏清洁装置的供电装置为光伏组件。
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