CN116760350A - 一种自清洁的光伏电池板清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种自清洁的光伏电池板清洁装置，包含清洁机器人、光伏板安装平台及供电光伏板，所述清洁机器人在所述光伏板安装平台移动，所述清洁机器人包含电池模块，所述供电光伏板安装于所述光伏板安装平台并由所述清洁机器人清洁其光接收面，该光伏电池板清洁装置还包含充电机构，所述充电机构用于与所述电池模块及所述供电光伏板导电连接并将所述供电光伏板的电能传输至所述电池模块。该光伏板清洁装置能够提升为清扫机器人充电的光伏板的发电效率，以提升清扫机器人的充电效率，从而保证清扫机器人有充足的电能完成光伏板清扫任务，提升光伏发电站的发电效率。

Description

一种自清洁的光伏电池板清洁装置

技术领域

本发明涉及光伏电池板清洁技术领域，具体涉及一种自清洁的光伏电池板清洁装置。

背景技术

光伏板又称太阳能电池板，是一种直接将光能转换成电能的装置。光伏板一般直接设置在室外环境中，以直接接受太阳光照射，提高发电效率。但长期在室外的光伏板表面易落灰积尘，积攒的污垢会遮挡阳光，降低光伏板的阳光照射面积和吸光效率，从而严重影响光伏板的发电效率。

以往通过人工清理光伏板，但对于光伏板数量多、安装高度高的光伏发电站来说，人工清理效率低且存在安全隐患。近年来，出现了以机器代替人工清洁光伏板的清洁装置，也称清洁机器人。例如公开号为CN218734150U的中国专利文件公开了一种光伏板组件清洁装置，包括清洁装置、行走梁和清洁装置光伏板。清洁装置用于清洁光伏板，清扫装置光伏板用于为清洁装置供电。清洁装置与清洁装置光伏板均固定安装于行走梁，行走梁带动清洁装置在光伏板组之间移动，以清扫不同的光伏板。清洁装置光伏板与清洁装置一同移动，方便为清洁装置充电，提升了充电效率。但由于清洁装置光伏板也暴露在室外，长时间使用后表面也易积攒污垢，清洁装置光伏板污垢积攒严重时发电效率低，会导致清洁装置无电无法工作，从而降低清洁装置清扫光伏板的效率，进而降低所有光伏板的发电效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自清洁的光伏电池板清洁装置，该光伏板清洁装置能够提升为清扫机器人充电的光伏板的发电效率，以提升清扫机器人的充电效率，从而保证清扫机器人有充足的电能完成光伏板清扫任务，提升光伏发电站的发电效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种自清洁的光伏电池板清洁装置，包含清洁机器人、光伏板安装平台及供电光伏板，所述清洁机器人在所述光伏板安装平台移动，所述清洁机器人包含电池模块，所述供电光伏板安装于所述光伏板安装平台并由所述清洁机器人清洁其阳光接收面，该光伏电池板清洁装置还包含充电机构，所述充电机构用于与所述电池模块及所述供电光伏板导电连接并将所述供电光伏板的电能传输至所述电池模块。

由此，采用将清洁机器人与供电光伏板分离设计的方案。供电光伏板为清洁机器人供电，但供电光伏板设置在清洁机器人日常的清洁路径上。清洁机器人在清洁发电站的光伏板时会经过供电光伏板，并对供电光伏板进行清理，进而提升供电光伏板的发电效率，保证清洁机器人的正常用电需求。供电光伏板的电能通过充电机构传输至清洁机器人的电池模块，充电机构可为电线，线缆可由伸缩装置进行自动收卷以适应清洁机器人的移动；也可为插接头，待清洁机器人行驶至特定区域时通过插接头将输送电能至电池模块。

作为优选，所述充电机构包含储电电池及导电结构；所述储电电池与所述供电光伏板导电连接以储存电能，所述导电结构用于连接所述储电电池与所述电池模块使两者实现电流导通。

作为优选，所述导电结构包含导电滑槽与导电滑块，所述导电滑槽与所述导电滑块相互卡接导电以实现所述储电电池与所述电池模块之间的电流导通。

作为优选，所述导电滑块与所述导电滑槽卡接的端部周缘为倾斜增触面，所述导电滑槽包含与所述导电滑块抵接的弧形导电片。

作为优选，包含两个以上的所述导电滑槽，所述导电滑块与所述导电滑槽数量适配。

作为优选，包含与所述光伏板安装平台连接的充电平台，所述清洁机器人在所述充电平台移动；所述导电滑槽安装于所述充电平台并与所述储电电池连接、所述导电滑块安装于所述清洁机器人并与所述电池模块连接或所述导电滑块安装于所述充电平台并与所述储电电池连接、所述导电滑槽安装于所述清洁机器人并与所述电池模块连接。

作为优选，包含移动安装于所述充电平台的机器人移动平台、驱动所述机器人移动平台移动的驱动装置及与所述驱动装置通信连接的止停开关；所述清洁机器人安装于所述机器人移动平台，所述机器人移动平台移动到所述止停开关所在位置后，所述止停开关发送信号至所述驱动装置，所述驱动装置停止驱动所述机器人移动平台移动，所述导电滑槽与所述导电滑块卡接。

作为优选，所述清洁机器人包含与所述电池模块电连接的控制电路模块，所述控制电路模块检测所述电池模块的电流电压并将所述电流电压数据上传至外部终端设备的通信控制装置。

作为优选，所述控制电路模块包含控制开关，所述控制开关根据所述电流电压数据断开或闭合所述电池模块与所述储电电池之间的充电电路。

作为优选，所述控制开关与外部终端设备通信连接，所述外部终端设备用于控制所述控制开关的开闭。

综上所述，本发明的实施例具有如下有益效果：

1、供电光伏板安装在光伏板安装平台，并设置在清洁机器人的清洁路径上，清洁机器人途经供电光伏板时对其清扫，去除其光接收面上的污垢，进而提升供电光伏板的发电效率，保证清洁机器人的正常用电需求。

2、充电机构包含储电电池及导电结构，储电电池与供电光伏板导电连接以储存电能，保证清洁机器人能够随时充电，提升充电效率。

3、清洁机器人在光伏板安装平台完成清洁工作后，移动至充电平台，使导电滑块卡接至导电滑槽，清洁机器人的电池模块开始充电。清洁机器人在充电平台充电能够避免在充电时长时间停留遮挡光伏板安装平台上的光伏板，避免降低发电效率。清洁机器人移动到充电平台后通过导电滑槽再与导电滑块之间的卡接充电使得清洁机器人充电连接方便，无需携带电线移动。

4、导电滑块与导电滑槽卡接的端部周缘为倾斜增触面，导电滑块端部设有倾斜面增加了与导电滑槽的接触面积，当清洁机器人相对充电平台倾斜时，倾斜增触面能够保证与导电滑槽之间有足够的接触面积进行导电。另外，为保证充电电路的导通以及保证充电效率，包含两个以上的导电滑槽，导电滑块与导电滑槽数量适配。

5、包含移动安装于充电平台的机器人移动平台、驱动机器人移动平台移动的驱动装置及与驱动装置通信连接的止停开关。止停开关检测到机器人移动平台移动到其所在位置后，表示清洁机器人到达充电位置，止停开关发送信号至驱动装置，驱动装置停止驱动机器人移动平台移动，使清洁机器人能够准确的停泊在设定的充电位置，保证导电滑槽能够准确的与导电滑块卡接。

6、清洁机器人包含与电池模块导电连接的控制电路模块，控制电路模块检测电池模块的电流电压并将电流电压数据上传至外部终端设备的通信控制装置。控制电路模块通过设置电流电压传感器、控制器、通信设备将电池模块的电流电压数据传递至外部终端设备，工作人员能够实时获取电池模块的充电数据。

7、控制电路模块包含控制开关，工作人员根据电流电压数据在外部终端设备发送信号至控制开关，控制开关根据接收的信号对应的断开或闭合充电电路，方便控制清洁机器人的充断电。

附图说明

图1是本实施例的示意图；

图2是图1的局部放大示意图；

图3是导电结构的示意图。

图中：

1、清洁机器人；2、光伏板安装平台；3、供电光伏板；4、充电机构；41、导电结构；411、导电滑槽；4111、弧形导电片；412、导电滑块；5、充电平台；6、机器人移动平台；7、驱动装置；8、止停开关。

具体实施方式

下面根据附图和实施案例对本发明作进一步详细说明。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1-3所示，一种自清洁的光伏电池板清洁装置，包含清洁机器人1、光伏板安装平台2、供电光伏板3及充电机构4。清洁机器人1在光伏板安装平台2移动，供电光伏板3安装于光伏板安装平台2并由清洁机器人1清洁其阳光接收面。清洁机器人1包含电池模块，充电机构4用于与电池模块及供电光伏板3导电连接并将供电光伏板3的电能传输至电池模块。

具体的，以往为清洁机器人1供电的光伏板直接固定安装于清洁机器人1表面，与清洁机器人1一体式设计。但由于光伏板表面的光接收面直接暴露在室外，容易积攒污垢灰尘且不易清理，长时间使用后发电效率降低。为清洁机器人1供电的光伏板发电效率降低后，无法满足清洁机器人1的正常用电，导致清洁机器人1无法及时清扫光伏发电站中的光伏板，降低发电站的发电效率。

为解决以上问题，采用清洁机器人1与供电光伏板3分离设计的方案。为清洁机器人1供电的供电光伏板3设于清洁机器人1的清洁路径上，清洁机器人1在清扫发电站的光伏板时会经过供电光伏板3，并对供电光伏板3进行清理。

具体的，在光伏发电站中，光伏板安装平台2用于安装光伏板，通常由多排金属框架构成。清洁机器人1借助动力装置，在光伏板安装平台2上移动，对光伏板安装平台2上的光伏板进行清扫。供电光伏板3也安装在光伏板安装平台2，并设置在清洁机器人1的清洁路径上，清洁机器人1途经供电光伏板3时对其清扫，去除其光接收面上的污垢，进而提升供电光伏板3的发电效率，保证清洁机器人1的正常用电需求。

供电光伏板3通过充电机构4将电能传递至清洁机器人1。充电机构4包含储电电池及导电结构41，储电电池与供电光伏板3导电连接以储存电能，保证清洁机器人1能够随时充电，提升充电效率。

导电结构41包含导电滑槽411与导电滑块412，导电滑槽411与导电滑块412相互卡接导电后以实现储电电池与电池模块之间的电流导通。具体的，导电滑槽411与储电电池通过电线连接，电流从储电电池流通至导电滑槽411，导电滑块412与电池模块连接，导电滑槽411与导电滑块412卡接导电后电流从储电电池传输至电池模块。另外，导电滑槽411可与电池模块连接，对应的，导电滑块412与储电电池连接。

充电平台5与光伏板安装平台2连接，导电滑槽411或导电滑块412安装于充电平台5，清洁机器人1表面安装导电滑块412或导电滑槽411。清洁机器人1在光伏板安装平台2完成清洁工作后，移动至充电平台5的充电位置，使导电滑块412卡接至导电滑槽411，清洁机器人1的电池模块开始充电。清洁机器人1在充电平台5充电能够避免在充电时长时间停留遮挡光伏板安装平台2上的光伏板，避免降低发电效率。导电滑槽411与导电滑块412不同于插接头与插座，卡接时摩擦力小对接方便，不影响清洁机器人1的正常移动。清洁机器人1移动到充电平台5后导电滑槽411再与导电滑块412卡接充电使得清洁机器人1无需携带电线移动。

导电滑块412与导电滑槽411卡接的端部周缘为倾斜增触面，导电滑块412端部设有倾斜面增加了与导电滑槽411的接触面积，当清洁机器人1相对充电平台5倾斜时，倾斜增触面能够保证与导电滑槽411之间有足够的接触面积进行导电。导电滑槽411包含与导电滑块412抵接的弧形导电片4111，弧形导电片4111为带有弧度的金属片，具有一定弹力，导电滑块412进入导电滑槽411后，弧形导电片4111借助自身弹力能够与导电滑块412紧密抵接，保证电流导通。另外，为保证充电电路的导通以及保证充电效率，包含两个以上的导电滑槽411，导电滑块412与导电滑槽411数量适配。为防止漏电，导电滑槽411外部由绝缘材料包裹，清洁机器人1的外壳为绝缘材料制成。

如图1-3所示，还包含移动安装于充电平台5的机器人移动平台6、驱动机器人移动平台6移动的驱动装置7及与驱动装置7通信连接的止停开关8。清洁机器人1安装于机器人移动平台6，由机器人移动平台6带动清洁机器人1在充电平台5上移动。

止停开关8检测到机器人移动平台6移动到其所在位置后，表示清洁机器人1到达充电位置，止停开关8发送信号至驱动装置7，驱动装置7停止驱动机器人移动平台6移动，使清洁机器人1能够准确的停泊在设定的充电位置，保证导电滑槽411能够准确的与导电滑块412卡接。因此，通过设置止停开关8，提前定位清洁机器人1的充电位置，通过止停开关8与驱动装置7之间的通信使清洁机器人1能够精准停泊到指定位置，保证充电电路的导通。驱动装置为带智能控制电路的卷轴装置、电机等；止停开关8可为接近开关或磁性开关。

另外，由于现有的光伏发电站中通常设有多排光伏板，清洁机器人1在清理完成一排光伏板后，需要移动位置至另一排光伏板，此时清洁机器人1需要借助换排装置移动至另一排。在本实施例中，机器人移动平台6也能够实现清洁机器人1的换排动作，机器人移动平台6带动清洁机器人1相对不同排的光伏板移动，可停泊至对应的光伏板。

清洁机器人1包含与电池模块导电连接的控制电路模块，控制电路模块检测电池模块的电流电压并将电流电压数据上传至外部终端设备的通信控制装置。控制电路模块通过设置电流电压传感器、控制器、通信设备将电池模块的电流电压数据传递至外部终端设备，工作人员能够实时获取电池模块的充电数据。

控制电路模块包含控制开关，控制开关可为继电器、与继电器连接的控制器以及与外部终端设备通信连接的通信装置。工作人员根据电流电压数据选择断开或闭合电池模块与储电电池之间的充电电路，工作人员在外部终端设备发送信号至控制器，控制器对应的断开或闭合继电器电路实现充电电路的开闭。

Claims (10)

1.一种自清洁的光伏电池板清洁装置，包含清洁机器人（1）、光伏板安装平台（2）及供电光伏板（3），所述清洁机器人（1）在所述光伏板安装平台（2）移动，所述清洁机器人（1）包含电池模块，其特征在于，所述供电光伏板（3）安装于所述光伏板安装平台（2）并由所述清洁机器人（1）清洁其阳光接收面，该光伏电池板清洁装置还包含充电机构（4），所述充电机构（4）用于与所述电池模块及所述供电光伏板（3）导电连接并将所述供电光伏板（3）的电能传输至所述电池模块。

2.根据权利要求1所述的一种自清洁的光伏电池板清洁装置，其特征在于，所述充电机构（4）包含储电电池及导电结构（41）；所述储电电池与所述供电光伏板（3）导电连接以储存电能，所述导电结构（41）用于连接所述储电电池与所述电池模块使两者实现电流导通。

3.根据权利要求2所述的一种自清洁的光伏电池板清洁装置，其特征在于，所述导电结构（41）包含导电滑槽（411）与导电滑块（412），所述导电滑槽（411）与所述导电滑块（412）相互卡接导电以实现所述储电电池与所述电池模块之间的电流导通。

4.根据权利要求3所述的一种自清洁的光伏电池板清洁装置，其特征在于，所述导电滑块（412）与所述导电滑槽（411）卡接的端部周缘为倾斜增触面，所述导电滑槽（411）包含与所述导电滑块（412）抵接的弧形导电片（4111）。

5.根据权利要求3所述的一种自清洁的光伏电池板清洁装置，其特征在于，包含两个以上的所述导电滑槽（411），所述导电滑块（412）与所述导电滑槽（411）数量适配。

6.根据权利要求3所述的一种自清洁的光伏电池板清洁装置，其特征在于，包含与所述光伏板安装平台（2）连接的充电平台（5），所述清洁机器人（1）在所述充电平台（5）移动；所述导电滑槽（411）安装于所述充电平台（5）并与所述储电电池连接、所述导电滑块（412）安装于所述清洁机器人（1）并与所述电池模块连接或所述导电滑块（412）安装于所述充电平台（5）并与所述储电电池连接、所述导电滑槽（411）安装于所述清洁机器人（1）并与所述电池模块连接。

7.根据权利要求6所述的一种自清洁的光伏电池板清洁装置，其特征在于，包含移动安装于所述充电平台（5）的机器人移动平台（6）、驱动所述机器人移动平台（6）移动的驱动装置（7）及与所述驱动装置（7）通信连接的止停开关（8）；所述清洁机器人（1）安装于所述机器人移动平台（6），所述机器人移动平台（6）移动到所述止停开关（8）所在位置后，所述止停开关（8）发送信号至所述驱动装置（7），所述驱动装置（7）停止驱动所述机器人移动平台（6）移动，所述导电滑槽（411）与所述导电滑块（412）卡接。

8.根据权利要求1所述的一种自清洁的光伏电池板清洁装置，其特征在于，所述清洁机器人（1）包含与所述电池模块电连接的控制电路模块，所述控制电路模块检测所述电池模块的电流电压并将所述电流电压数据上传至外部终端设备的通信控制装置。

9.根据权利要求8所述的一种自清洁的光伏电池板清洁装置，其特征在于，所述控制电路模块包含控制开关，所述控制开关根据所述电流电压数据断开或闭合所述电池模块与所述储电电池之间的充电电路。

10.根据权利要求9所述的一种自清洁的光伏电池板清洁装置，其特征在于，所述控制开关与外部终端设备通信连接，所述外部终端设备用于控制所述控制开关的开闭。