CN208162118U - 一种光伏清扫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏清洁装置，包括：行走驱动模块、清扫模块、传感模块、控制电路模块、电源模块、风扇和灰尘收集装置，所述行走驱动模块采用履带传动结构，用于带动所述装置贴合光伏面板工作，以适应光伏面板的空间姿态，所述传感模块检测边界信号，所述控制电路模块根据所述边界信号，进行路线规划，防止跌落以及控制转向，同时控制所述清扫模块进行同步清扫；所述灰尘收集装置由前面板、后面板、左侧板、右侧板、下盖板、和/或上盖板可拆卸的安装组成，组装方便，易于拆卸清洗。本实用新型具有自动清扫，路线智能规划、滚刷同步清扫、无水清洁等优点，能够高效、高质量、地清洁光伏面板。

Description

一种光伏清扫装置

技术领域

本实用新型属于光电清洁领域，更具体地，涉及一种光伏清扫装置。

背景技术

传统能源，例如煤炭、石油、天然气等为不可再生资源，随着现代文明的发展，传统能源消耗巨大，其存储量日益也减少。因此，人类开始开发新的可再生能源以满足日益增长的能源需求。其中，太阳能则占有举足轻重的地位。

我国太阳能资源丰富，尤其是西部地区，光照时间长，地广人稀。因此光伏发电装置主要集中于西部地区。但是该地区气候干燥，降水少，加之灰尘的影响，光伏发电装置面板积灰现象严重，显著影响光伏发电效率。

现有技术中，对光伏发电装置上积灰的处理，一般采用人工清洗方式居多，但其人力成本高、清洗效率低、且容易对光伏发电装置组件造成磨损，影响光伏发电装置透光率和寿命；或者采用大型清洗车提高清洗效率，但仅适用于组件前后间距较大，地势比较平坦，地质较好的场所，因此并不适合我国光伏发电装置主要集中的西部地区；或者采用预先安装好的喷淋系统进行清洗，但其安装成本高，清洗效果不好，而且喷淋系统本身也需要维护。

目前虽然有自动化、小型化的清扫装置，但这样的清扫装置仅为水平地面设计，不能适用于具有各种空间姿态、不同功能区域的光伏面板。

因此，目前还没有一种清洁装置，能够满足现有光伏发电装置的清洁需求。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种光伏清扫装置装置，其目的在于对光伏发电装置进行自动高效的清洁，由此解决现有清洁技术应用于光伏发电装置时，造成的成本高，难度大、效率低、组件易损伤的技术问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种光伏清扫装置，包括：行走驱动模块、清扫模块、控制电路模块、和电源模块；其中：所述行走驱动模块和所述清扫模块分别与所述控制电路模块信号连接；

所述行走驱动模块采用履带传动结构，用于带动所述装置贴合光伏面板工作，以适应所述光伏面板的空间姿态。

优选地，所述光伏清扫装置，其装置履带传动结构包括履带，所述履带与光伏面板贴合的一面与所述光伏面板摩擦系数在0.4至0.8之间。

优选地，所述光伏清扫装置，其还包括传感模块，其与控制电路模块信号相连；所述传感模块包括金属传感器，所述金属传感器用于检测行进方向上光伏面板上的金属边框，并将信号输出至所述控制电路模块：

工作时，所述控制电路模块接收所述金属传感器的触发信号，控制所述行走驱动模块减速至预设速度。

优选地，所述光伏清扫装置，其传感模块还包括光电开关，所述光电开关用于检测行进方向上光伏面板的边界，并将信号输出至所述控制电路模块：

工作时，所述控制电路模块接收所述光电开关的触发信号，控制所述行走驱动模块转向行驶。

优选地，所述光伏清扫装置，其光电开关为漫反射式光电开关。

优选地，所述光伏清扫装置，其行走驱动模块包括至少一对独立驱动单元，所述独立驱动单元左右对称的设置于所述装置底板上；当所述独立驱动单元接收所述控制电路模块发出的转向信号时，所述独立驱动单元驱动所述光伏清扫装置转向行驶。

优选地，所述光伏清扫装置，其清扫模块包括滚刷驱动电机、滚刷、和滚刷安装轴；其中，所述滚刷驱动电机与安装轴连接，所述滚刷与所述滚刷安装轴连接；所述滚刷驱动电机与所述行走驱动模块同步。

优选地，所述光伏清扫装置，其电源模块为可拆卸式充电电池。

优选地，所述光伏清扫装置，其包括吸尘模块，所述吸尘模块包括可拆卸的灰尘收集盒；所述灰尘收集盒包括多个独立的容器壁形成部件，所述多个容器壁形成部件可拆卸组合成容器，用于容纳灰尘。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)、本实用新型提供的光伏清扫装置，通过采用履带传动结构，增大所述装置在光伏面板上行驶时的摩擦力，使其能够应用于光伏面板；通过采用光电开关和金属传感器，来检测光伏面板边界信息，所述控制电路模块通过接收边界信息，从而进行路线规划，控制所述装置转向，防止其跌落；同时，所述控制电路模块控制清扫模块进行同步清扫。因此，本实用新型与现有技术相比，具有自动清扫，路线智能规划、滚刷同步清扫等优点，能够高效、高质量、地清洁光伏面板；

(2)、本实用新型提供的灰尘收集装置，通过其多个独立的容器壁形成部件，使其可完全拆卸，易于彻底清洗；方便零散部件安装，例如过滤网；本实用新型与现有技术相比，具有方便安装和拆卸、易于彻底清洗的优点。

附图说明

图1是光伏清扫装置主体结构示意图；

图2是行走驱动模块示意图；

图3是滚刷驱动电机和传动部分示意图；

图4是清扫装置中滚刷及其安装结构俯视图；

图5是本实用新型灰尘收集盒示意图；

图6是本实用新型实施例提供的灰尘收集侧板辐条结构；

图7是本实用新型实施例提供的灰尘收集装置上下盖板矩形槽结构；

图8是本实用新型实施例提供的灰尘收集装置后面板过滤网安装结构。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型提供一种光伏清扫装置，如图1所示，包括传感模块100、吸尘模块200、电源模块300、控制电路模块400、行走驱动模块500、清扫模块600；

其中，所述行走驱动模块和所述清扫模块分别与所述控制电路模块信号连接；所述传感模块与所述控制电路模块信号相连；

所述行走驱动模块500采用履带传动结构，用于带动所述装置贴合光伏面板工作，以适应所述光伏面板的空间姿态；所述装置履带传动结构包括履带，所述履带与光伏面板贴合的一面与所述光伏面板摩擦系数在0.4 至0.8之间。优选方案，所述行走驱动模块包括至少一对独立驱动单元，所述独立驱动单元左右对称的设置于所述装置底板上，当所述独立驱动单元接收所述控制电路模块发出的转向信号时，所述独立驱动单元驱动所述光伏清扫装置转向行驶。

所述传感模块100包括金属传感器和光电开关。所述金属传感器位于所述装置前端的中心位置，用于检测行进方向上光伏面板上的金属边框，并将信号输出至所述控制电路模块。所述光电开关左右对称的安装在所述装置上，用于检测行进方向上光伏面板上的边界，并将信号输出至所述控制电路模块400；所述光电开关优选为漫反射式光电开关，漫反射式光电开关自带光源和光接收装置，相对于对射式节省安装空间。

所述控制电路模块400接收所述传感模块100的信号，并根据所述信号进行路线规划，控制所述行走驱动模块500按规定路线减速、和/或转向工作，以防止所述装置跌落；

所述清扫模块600包括滚刷驱动电机610、滚刷609、和滚刷安装轴608；其中，所述滚刷驱动电机610与安装轴608连接，所述滚刷与所述滚刷安装轴连接；所述滚刷驱动电机与所述行走驱动模块同步。用于接收所述控制电路模块400发出的控制信号，并当所述行走驱动装置贴合光伏面板行走时，同步对光伏面板进行清扫；

所述吸尘模块200用于将所述清扫模块600清扫的灰尘进行收集；所述吸尘模块包括吸尘风扇和可拆卸的灰尘收集盒；所述吸尘风扇安装在所述灰尘收集盒后端，提供吸附力，用于将灰尘吸入所述灰尘收集盒；优选地，所述吸尘风扇为双风扇，用于增大吸附力。所述灰尘收集盒包括多个独立的容器壁形成部件，所述多个容器壁形成部件可拆卸组合成容器，用于容纳灰尘。优选地，所述多个容器壁形成部件之间楔键连接、形槽配合、辐条配合和/或磁吸配合，其中至少包括一个设有过滤网安装卡扣的容器壁形成部件。

所述电源模块300用于为整个装置提供工作电压，优选为可拆卸式充电电池。

工作时，所述控制电路模块接收所述金属传感器的触发信号，控制所述行走驱动模块减速至预设速度；所述控制电路模块接收所述光电开关的触发信号，控制所述行走驱动模块转向行驶。

本实用新型提供的灰尘收集盒，如图5所示，所述灰尘收集盒包括多个独立的容器壁形成部件，所述多个容器壁形成部件可拆卸组合成容器，用于容纳灰尘。所述多个容器壁形成部件之间楔键连接、形槽配合、辐条配合和/或磁吸配合。所述多个容器壁形成部件至少包括一个设有过滤网安装卡扣的容器壁形成部件。

目前的洗扫装置灰尘收集盒一般采用一体式或者连体式，其内部结构较为复杂，不易清洁和安装滤网等功能部件。本实用新型提供的尘盒，采用独立的可拆装部件，易于清洁和安装功能部件，尤其是功能部件较多的情况下，例如安装静音装置、过滤网、甲醛催化分解网、电网等功能部件时，拆装的容器壁可分别或者集中安装功能部件。

多个独立的部件之间，采用楔键连接，较为紧密、稳固，适合内部功能部件较长时间更换的灰尘收集装置；形槽配合、辐条配合密封性和安装简易性取得较好平衡；磁吸配合，安装和拆分方便，适合需要经常拆分的情形，例如灰尘收集容器较小，需要经常清理或者内部功能部件寿命较短需要经常更换的情形。

以下结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一：

一种光伏清扫装置，如图1所示，包括传感模块100，吸尘模块200，电源模块300，控制电路模块400，行走驱动模块500，清扫模块600。

本实用新型提供的传感模块100，如图1所示，所述传感模块100包括金属传感器和光电开关，所述金属传感器位于所述装置前端的中心位置，用于检测行进方向上光伏面板上的金属边框，并将信号输出至所述控制电路模块400，所述光电开关左右对称的安装在所述装置上，用于检测行进方向上光伏面板上的边界，并将信号输出至所述控制电路模块400：

优选地，由于光伏面板周边是用铝材包裹的，所述金属传感器为对铝材质敏感的金属传感器。工作时，当所述金属传感器靠近铝材质边框时，其触发动作，所述控制电路模块400接收信号并处理，给所述行走驱动模块发出减速信号；

优选地，所述光电开关为漫反射式，当所述装置移动范围超过光伏面板时，光电开关触发动作，所述控制电路模块400接收信号并处理，给所述行走驱动模块发出改变移动方向的信号。

本实用新型提供的控制电路模块400，如图1所示，所述控制电路模块 400接收所述传感模块100的信号，并根据所述信号进行路线规划，控制所述行走驱动模块500按规定路线减速、和/或转向工作，以防止所述装置跌落。

本实用新型提供的行走驱动模块500，如图2所示，所述行走驱动模块 500包括两路独立驱动单元，用于控制所述装置完成360度转弯动作。其中：每一路独立驱动单元都包括直流伺服电机501、行星减速器502、履带504 和履带轮；履带轮又包括了主动轮503、支撑轮505和从动轮506；所述直流伺服电机501与所述行星减速器502通过法兰连接，用于增大输出扭矩，为机器人提供足够的驱动力，所述行星减速器502输出端与所述主动轮503 通过平键配合以驱动整个装置，所述主动轮503通过所述履带504带动所述支撑轮505和所述从动轮506工作；

优选地，所述履带504为橡胶材质，其一侧与履带轮通过齿啮合，其另一侧为纹路，用于增大摩擦系数，使其摩擦系数为0.4至0.8之间，为所述装置贴合倾角0-30度的光伏面板工作提供足够的摩擦力；

工作时，所述行走驱动模块500接收所述控制电路模块400指令，驱动所述装置贴合光伏面板工作：当所述行走驱动模块500接收到所述控制电路模块400发出的减速指令时，所述直流伺服电机501驱动所述行星减速器502减速至预设速度，所述行星减速器502与所述主动轮503通过平键配合，以驱动整个装置减速行驶；当所述行走驱动模块500接收到所述控制电路模块400发出的转向指令时，所述两路独立驱动单元中的直流伺服电机501以相同的转速，不同的转向转动，使所述装置完成转弯动作。

本实用新型提供的清扫模块600，如图3和如图4所示，所述清扫模块 600包括滚刷驱动电机610、滚刷609、传动部分以及滚刷安装轴608；所述传动部分包括传动带主轮611、传动带612、带轮602；所述滚刷驱动电机610与所述传动带主轮611通过紧定螺钉连接，所述传动带主轮611通过所述传动带612驱动所述带轮602，所述带轮602通过外端盖601压紧固定在所述带轮轴603上，轴承座605与滚刷主体结构604通过螺钉连接，所述轴承座605给轴承预留空间，轴承通过过盈配合安装在所述带轮轴603 上，轴承挡盖606固定在所述轴承座605上，起到对轴承轴向限位的作用，所述滚刷609通过左右两个联接结构607与所述带轮轴603和所述滚刷轴 608固定连接；

优选地，所述传动带612为橡胶材质，其一侧与履带轮通过齿啮合，其另一侧为平滑面，使所述传动结构传动平稳；

工作时，所述行走驱动装置贴合光伏面板行走，所述清扫模块600接收所述控制电路模块400信号，所述滚刷驱动电机610驱动所述传动带主轮611转动，所述传动带主轮通过所述传动带612驱动所述带轮602转动，所述带轮602带着所述带轮轴603转动，由于所述带轮轴603与所述滚刷 609通过所述联接结构607固定连接，因此所述滚刷609会随着所述带轮轴 603一起转动，同步对光伏面板进行清扫。

本实用新型提供的灰尘收集盒，如图5所示，所述吸尘模块包括吸尘风扇和可拆卸的灰尘收集盒；所述吸尘风扇安装在所述灰尘收集盒后端，提供吸附力，用于将灰尘吸入所述灰尘收集盒；优选地，所述吸尘风扇为双风扇，用于增大吸附力。所述灰尘收集盒包括多个独立的容器壁形成部件，所述多个容器壁形成部件可拆卸组合成容器，用于容纳灰尘。优选地，所述多个容器壁形成部件之间楔键连接、形槽配合、辐条配合和/或磁吸配合，其中至少包括一个设有过滤网安装卡扣的容器壁形成部件。

优选地，如图5所示，所述灰尘收集盒由六块有机玻璃板楔合而成；

优选地，如图6所示，所述灰尘收集盒侧板2011上粘接有辐条；

优选地，如图7所示，所述灰尘收集盒，其前后面板和上下盖板有矩形槽；

优选地，如图8所示，所述灰尘收集盒后面板设有过滤网安装卡扣，用于安装过滤网；

组装时，将所述灰尘收集盒侧板2011上的辐条平稳滑进所述矩形槽中；因此组装方便轻松，易于拆卸，方便对所述灰尘收集盒进行彻底清洗,不产生二次污染。同时，由于设有过滤网安装卡扣，因此方便了滤网等功能部件的安装和拆卸；并且，由于所述灰尘收集盒采用有机玻璃板，其透明性好，可以随时观察所述灰尘收集盒中灰尘的收集情况，以便及时清理。

本实用新型提供的电源模块300为可拆卸式充电电池，用于为整个装置提供工作电压；其设计为抽屉式，方便安装和拆卸。

本实用新型提供的光伏清扫装置，其整机重量控制在20kg以下，续航时间150min以上，清洁效率70平米/小时以上。

以下为具体工作过程：

工作时，在两路独立驱动单元的驱动下，装置在光伏面板上按照弓字型路径移动：当安装在装置前端的金属传感器触发时，行走驱动电机501 接收控制电路模块指令，减速至某固定速度，该装置继续移动，若此时光电开关并没有触发，表示未移动到光伏面板边界，金属传感器检测到的是金属边框条幅，如果光电开关触发，表示装置移动到了边界，此时控制电路模块控制行走驱动电机501改变两路行走驱动电机转向，使得两路电机以相同的转速，不同的转向转动，完成转弯动作，避免跌落。在装置移动过程中，滚刷609一直在以某一固定速度转动以清扫光伏面板上的灰尘，同时吸尘风扇提供吸附力将灰尘收集于吸尘盒201。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光伏清扫装置，其特征在于，包括：行走驱动模块、清扫模块、控制电路模块、和电源模块；其中：所述行走驱动模块和所述清扫模块分别与所述控制电路模块信号连接；

所述行走驱动模块采用履带传动结构，用于带动所述装置贴合光伏面板工作，以适应所述光伏面板的空间姿态。

2.如权利要求1所述的光伏清扫装置，其特征在于，所述履带传动结构包括履带，所述履带与光伏面板贴合的一面与所述光伏面板摩擦系数为0.4至0.8之间。

3.如权利要求1所述的光伏清扫装置，其特征在于，还包括传感模块，其与控制电路模块信号相连；所述传感模块包括金属传感器，所述金属传感器用于检测行进方向上光伏面板上的金属边框，并将信号输出至所述控制电路模块：

工作时，所述控制电路模块接收所述金属传感器的触发信号，控制所述行走驱动模块减速至预设速度。

4.如权利要求3所述的光伏清扫装置，其特征在于，所述传感模块还包括光电开关，所述光电开关用于检测行进方向上光伏面板的边界，并将信号输出至所述控制电路模块：

工作时，所述控制电路模块接收所述光电开关的触发信号，控制所述行走驱动模块转向行驶。

5.如权利要求4所述的光伏清扫装置，其特征在于，所述光电开关为漫反射式光电开关。

6.如权利要求1所述的光伏清扫装置，其特征在于，所述行走驱动模块包括至少一对独立驱动单元，所述独立驱动单元左右对称设置；当所述独立驱动单元接收所述控制电路模块发出的转向信号时，所述独立驱动单元驱动所述光伏清扫装置转向行驶。

7.如权利要求1所述的光伏清扫装置，其特征在于，所述清扫模块包括滚刷驱动电机、滚刷、和滚刷安装轴；其中，所述滚刷驱动电机与安装轴连接，所述滚刷与所述滚刷安装轴连接；所述滚刷驱动电机与所述行走驱动模块同步。

8.如权利要求1所述的光伏清扫装置，其特征在于，所述电源模块为可拆卸式充电电池。

9.如权利要求1所述的光伏清扫装置，其特征在于，其包括吸尘模块，所述吸尘模块包括可拆卸的灰尘收集盒；所述灰尘收集盒包括多个独立的容器壁形成部件，所述多个容器壁形成部件可拆卸组合成容器，用于容纳灰尘。