CN204361981U - 一种光伏组件自动清洁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光伏组件自动清洁装置，包括运行控制箱、清洁驱动模块、清洁传动模块、运行校正模块及与所述清洁传动模块相连接的除尘刷；所述清洁传动模块包括安装在所述光伏组件两侧的传动固定支架、安装于所述传动固定支架上的传动轮、以及置于所述传动轮槽内的传动绳；所述运行校正模块安装在所述清洁传动模块上，所述除尘刷的两端分别固定于所述的传动绳上；运行控制箱下达运行模式命令后，清洁驱动模块和清洁传动模块带动除尘刷根据其运行模式对所述光伏组件进行清扫，通过所述除尘刷触碰所述运行校正模块改变所述清洁传动模块的运动方向并校正其运动位移。本实用新型是一种低成本、易安装、适合在恶劣条件下精准运行的光伏组件自动清洁装置。

Description

一种光伏组件自动清洁装置

技术领域

本实用新型涉及光伏组件技术领域，更具体的是涉及一种光伏组件自动清洁装置。

背景技术

太阳能光伏设备及其应用正处于快速发展当中，地面光伏电站和屋顶光伏装置得到广泛应用。由于太阳能光伏组件通常安装于室外，在使用过程中会遭遇雨雪沙尘天气，积雪或沙尘覆盖在光伏组件表面，严重影响阳光导入降低光伏发电效率，从而导致发电量降低，在重力作用下还会压迫光伏组件，使其结构变形甚至损坏。在适于部署太阳能光伏组件的北方荒漠等日照时间较长的地区，这一问题更为严重。因此，需要及时清除光伏组件表面的积雪或沙尘。

传统上清除光伏组件表面的积雪或沙尘是一项繁重的劳动，人工花费较大，将直接影响到光伏发电成本。目前有通过安装在导轨上的毛刷对光伏组件进行清洁的装置，但一般光伏组件由多块电池板串并联组成，各板块之间有边框棱角，电池板阵列之间的位置高低不平，导轨无法适应其高低不平的连接，以至于毛刷在清扫时会遗漏一些区域不能清扫；导轨由于其自身材质和工作原理的局限性，在遭遇风沙时容易卡滞，采用导轨润滑的方式不能解决根本问题，需要良好的密封防护措施，增加了产品的安装制造成本；光伏电池组件在现场安装一般为2组并列，跨度均在3.3米以上，毛刷在上下侧导轨之间运行时难免产生不同步，产生上下侧的偏移，导致系统发生故障。

实用新型内容

本实用新型致力于解决现有技术存在的上述问题，提供一种低成本、易安装、适合在恶劣气候条件下精准运行的光伏组件自动清洁装置。

本实用新型公开了一种光伏组件自动清洁装置，所述装置包括：

运行控制箱、清洁驱动模块、清洁传动模块、运行校正模块及与所述清洁传动模块相连接的除尘刷；

所述清洁传动模块包括安装在所述光伏组件两侧的传动固定支架、安装于所述传动固定支架上的传动轮、以及置于所述传动轮槽内的传动绳；

所述运行校正模块安装在所述清洁传动模块上，所述除尘刷的两端分别固定于所述的传动绳上；

所述运行控制箱下达运行模式命令后，所述清洁驱动模块和清洁传动模块带动所述除尘刷根据其运行模式对所述光伏组件进行清扫，通过所述除尘刷触碰所述运行校正模块改变所述清洁传动模块的运动方向并校正其运动位移。

具体的，所述运动校正模块包括安装于光伏组件一端所述传动轮上的限位开关，以及安装于光伏组件另一端所述传动固定支架上的同步校正器。

其中，所述除尘刷一端触碰所述限位开关触发所述清洁驱动模块带动所述传动轮反方向运动；

所述除尘刷另一端触碰所述同步校正器，则被所述同步校正器阻挡停止这一端的当前运动，等待所述传动轮反方向运动带动其向反方向运动。

进一步的，所述同步校正器为安装于传动固定支架下方带有固定螺杆和固定螺母的片状挡板，通过所述固定螺杆和固定螺母将所述同步校正器安装于所述传动固定支架上，所述片状挡板上有可以使所述传动绳通过的凹槽。

详细的，所述传动固定支架为包含U型槽且包含开孔的直立支架，分别安装在所述光伏组件两侧的顶端和低端，所述传动轮安装在所述U型槽内，所述同步校正器安装在所述开孔中。

更详细的，所述清洁驱动模块为传动电机，所述传动轮包含主动轮和从动轮；

所述主动轮与所述传动电机相连，所述传动电机接收所述运动控制箱发送的运行模式命令后带动主动轮从动轮进行运动，所述主动轮从动轮带动所述传动绳运动，进而带动固定在所述传动绳上的除尘刷进行运动。

优选的，所述运动控制箱位于所述光伏组件的背面，包括运动模式模块、远程通信模块和急停按钮；所述运动模式模块直接下发运行模式命令或通过远程通信模块接收远程下发的运行模式命令，并将所述运行模式命令发送给清洁驱动模块。

优选的，所述传动绳为钢丝绳，所述传动轮的轮槽中压制摩擦系数大于等于0.35的耐磨材料。

优选的，所述传动固定支架底座上包含有调节丝杆。

优选的，所述限位开关的数量为两个，分别安装在光伏组件一端的一对所 述主动轮和从动轮上；所述同步校正器的数量为两个，分别安装在分别安装在光伏组件另一端两个所述传动固定支架的开孔中。

本实用新型具有如下效果：

本实用新型首先采用了传动轮和传动绳的组合带动除尘刷进行清洁运动，以传动绳作为传动介质，具有柔性，可实现高低不同阵列组件之间的上坡或下坡清扫，且没有阴影，不会遮挡阳光；其次，传动绳无需润滑，对风沙雨雪烈日等恶劣自然环境具有较强的适应性，且成本低廉具有大规模应用条件；再次，本实用新型中特有的运行校正模块，在传动过程中及时校正传动绳的不同步位移，最大程度保证了除尘刷的同步运行，使清洁工作更加彻底，具有更高的清洁效率、更好的清洁效果和更低廉的清洁成本。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例的光伏组件自动清洁装置的平面示意图；

图2为本实用新型实施例中传动固定支架的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中同步校正器的示意图。

具体实施方式

为使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型提供的光伏电站光伏组件清洁装置进行详细说明。

本实用新型提供的光伏组件自动清洁装置的基本原则是运行控制箱下达的运行模式命令后，清洁驱动模块根据运行模型命令转动电机，带动清洁传动模块中的主动轮和从动轮转动，主动轮和从动轮带动置于传动轮槽内的传动绳运动，进而带动固定于传动绳上的除尘刷进行除尘运动，由于运动中可能由于光伏组件的高低不平使除尘刷的两端产生不相同的位移，通过运行校正模块对除尘刷的运行位移进行校正，从而达到彻底完成清洁光伏组件的目的。

本实用新型的光伏组件自动清洁装置包括运行控制箱1、清洁驱动模块2、清洁传动模块3、运行校正模块4及与所述清洁传动模块3相连接的除尘刷5。根据图1所述的实施例，清洁控制箱1，置于光伏组件背面，平面图中未体现；传动电机21；传动轮32，为传动绳33，传动固定支架31，32安装在31上，平面图中标识31的安装位置；限位开关41，同步校正器42，42安装在31上，平面图中标识41的安装位置；除尘刷5。

运行控制箱1下达运行模式命令后，所述清洁驱动模块2和清洁传动模块3带动所述除尘刷5根据其运行模式对所述光伏组件进行清扫，通过所述除尘刷5触碰所述运行校正模块4改变所述清洁传动模块的运动方向并校正其运动位移。

所述运行控制箱位于光伏组件的背面，因此俯视图不能体现其位置。运动控制箱1包含运动模式模块11，运动通信模块12和急停按钮13。

运动模式模块11通过下达运行模式命令控制传动电机定时启动运行及定位停止运行。所述的运行模型命令为通知该装置以哪种模式运行，具有自动模式、远程模式。自动模式可实现自动启动运行和自动停止运行，可设置清扫次数，当达到已设置的清扫次数时，则停止运行；远程模式可通过远程通信模块12实现远程操作，在恶劣天气出现时，通过远程设置实现光伏组件清洁；急停按钮13，是在清扫工作还未完成但需要停止的情况下，人工操作急停按钮，终止清扫工作。

清洁驱动模块2为传动电机21，传动电机接收运行模式命令，且与清洁传动模块3相连，为清扫工作提供动力。

清洁传动模块3包括安装在所述光伏组件两侧的传动固定支架31、安装于所述传动固定支架上的传动轮32、以及置于所述传动轮槽内的传动绳33。

传动固定支架31为包含U型槽且包含开孔的直立支架，分别安装在所述光伏组件两侧的顶端和低端，传动轮32安装在所述U型槽内。U型槽安装传动轮最大程度的保证了传动轮的坚固和运行稳定性。传动固定支架上还可以安装调节丝杆，用来调整传动固定支架的前后位移。传动固定支架可直接通过底座进行固定，也可通过底座结合燕尾槽的方式进行固定。传动固定支架31如图2所示。

传动轮32包含主动轮和从动轮，均安装在传动固定支架的U型槽内，其中两个主动轮与所述传动电机21相连，分别安装在光伏组件同一侧的顶端和底端，两个从动轮分别安装在光伏组件主动轮另一侧的顶端和底端，当传动电机21运转时，主动轮在传动电机的带动下开始运转，通过传动绳进一步带动从动轮开始运转，为了增加传动绳与传动轮的摩擦力，使之更好的传递动力避免传动绳和传动轮之间打滑影响除尘效果，优选的在传动轮槽内压制耐磨材料，最佳的是选择摩擦系数大于等于0.35的耐磨材料。

传动绳33被置于主动轮和从动轮槽内，一对主动轮从动轮和置于其槽内的传动绳形成第一传动环路，另一对主动轮从动轮和置于其槽内的传动绳形成第 二传动环路，除尘刷的一端固定在第一传动环路上，除尘刷的另一端固定在第二传动环路上，当主动轮和从动轮开始运转时，带动传动绳和除尘刷开始做光伏组件清洁工作。

传动绳的材料可以选择结实且具有弹性的绳体，优选的绳体为钢丝绳，钢丝绳价格低廉、截面较小，作为传动介质不会遮挡阳光，因而不影响光伏组件的正常发电，由于其截面较小无需润滑也很少出现被沙尘等杂物卡滞的现象。另外，钢丝绳结实且柔性比较好适宜长距离传动，当遇到光伏组件中的板块高低不平时，钢丝绳的柔性可使除尘刷自动适应不同高度的平面，因此钢丝绳是较理想的传动介质。

运行校正模块4包括安装于光伏组件一端所述传动轮上的限位开关41，以及安装于光伏组件另一端所述传动固定支架31上的同步校正器42。限位开关41有两个，分别安装在光伏组件一端的一对主动轮和从动轮上，同步校正器42有两个，分别安装在光伏组件另一端两个传动固定支架31的开孔中。若两对主动轮和从动轮分别位于光伏组件的上端和下端，将两个限位开关安装在上端的主动轮和从动轮上，则两个同步校正器就安装在下端的两个传动固定支架上，反之也可以。

限位开关41的主要作用是控制传动轮和除尘刷的运动方向，实现除尘刷的往复运动达到清洁光伏组件的目的。当除尘刷触碰到限位开关，则开始反方向运动。

例如除尘刷向左运动清洁光伏组件，当其运动到光伏组件的左边缘，触碰到左边的限位开关，触发传动电机带动传动轮反方向运动，则除尘刷也开始向右运动，当除尘刷运动到光伏组件的右边缘，触碰到右边的限位开关，触发传动电机带动传动轮向做运动，这样通过两个限位开关实现了除尘刷的往复运动。

同步校正器42的主要作用是校正除尘刷在运动过程中的不同步位移，实现除尘刷两端同步运动达到完整清洁光伏组件减少运动故障的目的。当除尘刷一端触碰到同步校正器，则会被同步校正器阻挡停止这一端的运动，等待除尘刷另一端触碰到限位开关进行反方向运动。

例如除尘刷向左运动清洁光伏组件，由于天气原因除尘刷的两端发生不同步位移：

1、除尘刷上端运动在前，下端运动在后；

2、除尘刷上端先触碰到左侧限位开关，则传动轮开始反方向运动；

3、除尘刷开始向右运动，此时下端运动在前，上端运动在后；

4、除尘刷下端先运动到光伏组件的右边缘，触碰右边的同步校正器；

5、被同步校正器阻挡除尘刷下端停止运动，而除尘刷上端仍向右运动；

6、除尘刷上端触碰到位于右边的限位开关，传动轮开始反方向运动；

7、除尘刷下端也离开同步校正器与除尘刷上端同步向左运动，完成位移同步的过程。

同步校正器阻挡除尘刷中发生位移偏差的那一端运动，因此是安装于传动固定支架下方开孔中带有固定螺杆、固定螺母的片状挡板，通过固定螺杆和固定螺母将同步校正器安装于传动固定支架上，片状挡板的大小和形状可根据除尘刷的截面大小形状确定，可以是方形、圆形等，需要说明的是，为了不阻碍传动绳的运动，可在片状挡板上开凹槽，使传动绳位于凹槽内可正常运动。

需要说明的是，当除尘刷发生污损，可将其拆卸下来更换清洗，或者在光伏组件的两侧延展区域或光伏组件的电池板之间安装除尘滤网，当除尘刷运动到滤网上时，可以去除灰尘和杂质。

还需要说明的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，本实用新型并不局限于此，对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种光伏组件自动清洁装置，其特征在于所述装置包括：

运行控制箱、清洁驱动模块、清洁传动模块、运行校正模块及与所述清洁传动模块相连接的除尘刷；

所述清洁传动模块包括安装在所述光伏组件两侧的传动固定支架、安装于所述传动固定支架上的传动轮、以及置于所述传动轮槽内的传动绳；

所述运行校正模块安装在所述清洁传动模块上，所述除尘刷的两端分别固定于所述的传动绳上；

所述运行控制箱下达运行模式命令后，所述清洁驱动模块和清洁传动模块带动所述除尘刷根据其运行模式对所述光伏组件进行清扫，通过所述除尘刷触碰所述运行校正模块改变所述清洁传动模块的运动方向并校正其运动位移。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述运动校正模块包括安装于光伏组件一端所述传动轮上的限位开关，以及安装于光伏组件另一端所述传动固定支架上的同步校正器。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：

所述除尘刷一端触碰所述限位开关触发所述清洁驱动模块带动所述传动轮反方向运动；

所述除尘刷另一端触碰所述同步校正器，则被所述同步校正器阻挡停止这一端的当前运动，等待所述传动轮反方向运动带动其向反方向运动。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：

所述同步校正器为安装于传动固定支架下方带有固定螺杆和固定螺母的片状挡板，通过所述固定螺杆和固定螺母将所述同步校正器安装于所述传动固定支架上，所述片状挡板上有可以使所述传动绳通过的凹槽。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述传动固定支架为包含U型槽且包含开孔的直立支架，分别安装在所述光伏组件两侧的顶端和低端，所述传动轮安装在所述U型槽内，所述同步校正器安装在所述开孔中。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：

所述清洁驱动模块为传动电机，所述传动轮包含主动轮和从动轮；

所述主动轮与所述传动电机相连，所述传动电机接收所述运动控制箱发送的运行模式命令后带动主动轮从动轮进行运动，所述主动轮从动轮带动所述传 动绳运动，进而带动固定在所述传动绳上的除尘刷进行运动。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述限位开关的数量为两个，分别安装在光伏组件一端的一对所述主动轮和从动轮上；

所述同步校正器的数量为两个，分别安装在光伏组件另一端两个所述传动固定支架的开孔中。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述运动控制箱位于所述光伏组件的背面，包括运动模式模块、远程通信模块和急停按钮；所述运动模式模块直接下发运行模式命令或通过远程通信模块接收远程下发的运行模式命令，并将所述运行模式命令发送给清洁驱动模块。

9.如权利要求1～6中任一所述的装置，其特征在于：

所述传动绳为钢丝绳，所述传动轮的轮槽中压制摩擦系数大于等于0.35的耐磨材料。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：

所述传动固定支架底座上包含有调节丝杆。