CN208001255U - 太阳能电池板无水清扫机器人 - Google Patents
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Abstract
太阳能电池板无水清扫机器人包括清洁小车，横向导轨和纵向导轨，清洁小车具有底盘、车轮、纵向行走电机与PLC控制器，纵向行走电机通过齿轮组与车轮连接，车轮与纵向导轨匹配，纵向导轨连接有行走机构和横向驱动电机，行走机构由位于电池板高度排列的上下两端滑道内的主动滚轮与从动滚轮组成，其中上端的主动滚轮通过齿轮组和横向驱动电机连接，下端的从动滚轮跟随主动滚轮行走；清洁小车具有能与太阳能电池板表面相接触的清洁滚筒，清洁滚筒的滚筒轴与小车电机通过齿轮组连接，滚筒的旋转方向与纵向行走电机的驱动方向相反。本实用新型具有能对太阳能电池板进行无水清洁，清洁效果好的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动清洁技术领域，特别涉及一种光伏电站使用的太阳能电池板无水清扫机器人及其清扫滚筒。
背景技术
太阳能是一种清洁、可再生的能源。随着太阳能发电成本的降低，光伏产业进入了一个全球发展的新纪元。太阳能电池板是太阳能电站产生电源的基础设备，光伏组件转化太阳能的效率直接决定着太阳能电站的发电量。我国的地面光伏电站主要集中在西北地区，这些地区太阳能资源十分丰富，全年日照达3200小时以上，但是西北地区的自然环境比较恶劣，尤其是春秋季节沙尘暴天气会给光伏组件表面带来大量的污尘，严重影响了光伏组件的发电量。一般情况下，对于3个月没有清理的太阳能电池组件来说，会有5%的输出功率损失，而在位于恶劣环境下的太阳能电池组件在20天没有清理的情况下，损失大约会达到12%。
目前，针对光伏电站的除尘，分别采取人工、高压水枪、喷淋系统等清洗方案。人工清洗的清洗效率低，人员素质差异导致清洁过程不易控制、清洁效果的难以保证，而且可能造成组件玻璃的磨损，影响透光率和寿命。高压水枪清洗用水量大，1MW每次的清洗用水量约为10吨，不适合缺水地区。有的水枪压力较大，会造成组件裂纹，不适合车辆行驶的山地电站。喷淋系统的清洁效果差，用水量大，1MW每次清洗的用水量约6-7吨。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能对太阳能电池板进行无水清洁，清洁效果好的太阳能电池板无水清扫机器人。
太阳能电池板无水清扫机器人，包括清洁小车，横向导轨和纵向导轨，清洁小车具有底盘、车轮、纵向行走电机与PLC控制器，纵向行走电机通过齿轮组与车轮连接，车轮与纵向导轨匹配，纵向导轨连接有行走机构和横向驱动电机，行走机构由位于电池板高度排列的上下两端滑道内的主动滚轮与从动滚轮组成，其中上端的主动滚轮通过齿轮组和横向驱动电机连接，下端的从动滚轮跟随主动滚轮行走；
清洁小车具有能与太阳能电池板表面相接触的清洁滚筒，清洁滚筒的滚筒轴与小车电机通过齿轮组连接，滚筒的旋转方向与纵向行走电机的驱动方向相反。
横向导轨将待清洁的太阳能电池板区域围在其内，纵向导轨的两端分别架设在横向导轨上，清洁小车在纵向导轨内往复运动，清洁小车的车轮与纵向导轨配合。纵向导轨的主动滚轮和从动滚轮分别于横向导轨配合，清洁小车将指定区域清理完毕时，纵向导轨携带清洁小车沿着横向导轨平移至下一作业区开始清洁工作。
清洁小车在清扫时，清洁滚筒的旋转方向与清洁小车的车轮转向相反，即清洁滚筒与太阳能电池板之间的摩擦力方向与清洁滚筒的旋转力方向相反，从而使滚筒作用到太阳能电池板上的清洁力加倍，更容易清洁污渍。
进一步，清洁滚筒上具有多个刷头，每个刷头与一组锥齿轮结构连接，清洁滚筒的滚筒轴上具有多组锥齿轮结构，每一组锥齿轮结构包含主动锥齿轮和从动锥齿轮，主动锥齿轮与滚筒轴固定，从动锥齿轮与刷头固定。如此，当滚筒轴转动时，主动锥齿轮将滚筒轴的转动传递到从动锥齿轮，从动锥齿轮带动刷盘自转，进而使每个刷头自转。随着清洁滚筒的转动，刷头从切向进入，逐渐转动到刷头垂直于太阳能电池板，再从切向离开。清洁滚筒转动的同时，每个刷头自转。刷头从多角度、变力度清扫太阳能电池板。
进一步，刷头为超细纤维刷头。
进一步，刷头按组设置在清洁滚筒表面，每组刷头在清洁滚筒表面沿螺旋线排列，清洁滚筒上有多组刷头。从而使清洁滚筒无论转动到哪个角度，都至少有一个自转刷头清扫太阳能电池板。
进一步，主动滚轮和从动滚轮分别具有各自的滚轮轴，滚轮部分位于横向导轨内；驱动电机的输出端安装主动齿轮，滚轮轴上安装从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮啮合传动。由此，驱动电机输出的转矩传递到滚轮轴上，进而带动主动行走轮转动，纵向导轨带着清洁小车沿横向轨道行走，从动行走轮跟随转动。
进一步，清洁小车的底盘上安装有与车轮一一对应的辅助轮，辅助轮位于对应车轮的内侧；纵向轨道上有导向车轮行走的车轮轨道,车轮轨道设辅助轮轨道，辅助轮轨道为开设于车轮轨道侧壁的腰型槽，辅助轮插入并滑动于辅助轮轨道内。辅助轮在辅助轮轨道内行走，车轮在车轮轨道内行走，。以两个车轮之间的区域为内。
本实用新型的优点在于：1、绕清洁滚筒的轴公转、同时自转的刷头，多角度、变力度清洁太阳能电池板，清洁力度由轻变重，清洁的效果好。
2、清洁小车全自动清扫太阳能电池板的每一个区域。
3、清洁过程无需用人用水，节省人力与成本。
附图说明
图1是本实用新型的示意图。
图2是部分剖开清洁小车的车壳的示意图。
图3是清洁滚筒安装在清洁小车上的示意图。
图4是清洁滚筒和刷头的轴系的示意图。
图5是锥齿轮结构的示意图。
图6是车轮和辅助轮的位置示意图。
具体实施方式
如图1所示，太阳能电池板无水清扫机器人，包括清洁小车1，纵向导轨2和横向导轨5。
如图2所示，清洁小车1具有车壳6，底盘12、车轮11、行走电机7和PLC控制器17，行走电机7与车轮11通过齿轮组连接，车轮11与纵向导轨2匹配。行走电机7和车轮11之间通过联轴器8、减速器9传动。PLC控制器17位于清洁小车1内部控制行走电机7运动。
如图1所示，纵向导轨2具有行走机构4和驱动电机3，行走机构4由主动滚轮和从动滚轮组成，主动滚轮和驱动电机3连接。
如图3所示，清洁小车1具有能与太阳能电池板接触的清洁滚筒14，清洁滚筒14的滚筒轴13与行走电机7通过联轴器8、减速器9以及齿轮组10连接，清洁滚筒14的旋转方向与行走电机7的驱动方向相反。
横向导轨5将待清洁的太阳能电池板区域围在其内，纵向导轨2的两端分别架设在横向导轨5上，清洁小车1在纵向导轨2内往复运动，清洁小车1的车轮11与纵向导轨2配合。纵向导轨2的主动滚轮和从动滚轮分别与横向导轨5配合。
清洁小车1在清扫时，清洁滚筒14的旋转方向与清洁小车1的车轮11转向相反，即清洁滚筒14与太阳能电池板之间的摩擦力方向与清洁滚筒14的旋转力方向相反，从而使滚筒作用到太阳能电池板上的清洁力加倍，更容易清洁污渍。
清洁滚筒14上具有多个刷头16，每个刷头16与一组锥齿轮结构连接，清洁滚筒14的滚筒轴13上具有多组锥齿轮结构18，每一组锥齿轮结构包含主动锥齿轮和从动锥齿轮，主动锥齿轮与滚筒轴固定，从动锥齿轮与刷头16固定。如此，当滚筒轴13转动时，主动锥齿轮将滚筒轴13的转动传递到从动锥齿轮，从动锥齿轮带动刷盘自转，进而使每个刷头16自转。随着清洁滚筒13的转动，刷头16从切向进入，逐渐转动到刷头16垂直于太阳能电池板，再从切向离开。清洁滚筒14转动的同时，每个刷头16自转。刷头16从多角度、变力度清扫太阳能电池板。
刷头16为超细纤维刷头。
刷头16按组设置在清洁滚筒14表面，每组刷头16在清洁滚筒14表面沿螺旋线排列，清洁滚筒14上有多组刷头16。从而使清洁滚筒14无论转动到哪个角度，都至少有一个自转刷头16清扫太阳能电池板。
主动滚轮和从动滚轮分别具有各自的滚轮轴，滚轮轴上安装球形滚轮，球形滚轮部分位于横向导轨5内；驱动电机3的输出端安装主动齿轮，滚轮轴上安装从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮啮合传动。由此，驱动电机3输出的转矩传递到滚轮轴上，进而带动主动滚轮转动，纵向导轨2带着清洁小车1沿横向导轨5行走，从动滚轮跟随转动。
4、清洁小车1的底盘12上安装有与车轮11一一对应的辅助轮15，辅助轮15位于对应车轮11的内侧；纵向轨道2上有导向车轮11行走的车轮轨道,车轮轨道的侧壁设辅助轮轨道，辅助轮轨道为开设于车轮轨道侧壁的腰型槽，辅助轮15插入并滑动于辅助轮轨道内。辅助轮15在插入并在辅助轮轨道内滑动，车轮11在车轮轨道内行走，车轮轨道对车轮11导向，辅助轮轨道对辅助轮15导向，辅助轮15相当于销子将车轮限制在车轮轨道内，即使遇到大风，因辅助轮15始终被限制在辅助轮轨道内，而实现清洁小车的防侧翻。本实用新型的优点在于：1、绕清洁滚筒的轴公转、同时自转的刷头，多角度、变力度清洁太阳能电池板，清洁力度由轻变重，清洁的效果好。2、清洁小车全自动清扫太阳能电池板的每一个区域。3、清洁过程无需用人用水，节省人力与成本。
本文中所描述的具体实施实例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施实例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (7)
1.太阳能电池板无水清扫机器人，其特征在于：该机器人包括清洁小车，横向导轨和纵向导轨，清洁小车具有底盘、车轮、纵向行走电机与PLC控制器，纵向行走电机通过齿轮组与车轮连接，车轮与纵向导轨匹配，纵向导轨连接有行走机构和横向驱动电机，行走机构由位于电池板高度排列的上下两端滑道内的主动滚轮与从动滚轮组成，其中上端的主动滚轮通过齿轮组和横向驱动电机连接，下端的从动滚轮跟随主动滚轮行走；
清洁小车具有能与太阳能电池板表面相接触的清洁滚筒，清洁滚筒的滚筒轴与小车电机通过齿轮组连接，滚筒的旋转方向与纵向行走电机的驱动方向相反。
2.如权利要求1所述的太阳能电池板无水清扫机器人，其特征在于：横向导轨将待清洁的太阳能电池板区域围在其内，纵向导轨的两端分别架设在横向导轨上，清洁小车在纵向导轨内往复运动，清洁小车的车轮与纵向导轨配合。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池板无水清扫机器人，其特征在于：清洁滚筒上具有多个刷头，每个刷头与一组锥齿轮结构连接，清洁滚筒的滚筒轴上具有多组锥齿轮结构，每一组锥齿轮结构包含主动锥齿轮和从动锥齿轮，主动锥齿轮与滚筒轴固定，从动锥齿轮与刷头固定。
4.如权利要求3所述的太阳能电池板无水清扫机器人，其特征在于：刷头为超细纤维刷头。
5.如权利要求4所述的太阳能电池板无水清扫机器人，其特征在于：刷头按组设置在清洁滚筒表面，每组刷头在清洁滚筒表面沿螺旋线排列，清洁滚筒上有多组刷头。
6.如权利要求5所述的太阳能电池板无水清扫机器人，其特征在于：主动滚轮和从动滚轮分别具有各自的滚轮轴，滚轮部分位于横向导轨内；驱动电机的输出端安装主动齿轮，滚轮轴上安装从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮啮合传动。
7.如权利要求6所述的太阳能电池板无水清扫机器人，其特征在于：清洁小车的底盘上安装有与车轮一一对应的辅助轮，辅助轮位于对应车轮的内侧；纵向轨道上有导向车轮行走的车轮轨道,车轮轨道设辅助轮轨道，辅助轮轨道为开设于车轮轨道侧壁的腰型槽，辅助轮插入并滑动于辅助轮轨道内。
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