CN212572469U - 一种山地光伏智能清扫车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种山地光伏智能清扫车，包括车本体、安装于车本体的车轮、除草器以及通过高度可调支撑件安装在所述车本体的上方的支撑板，支撑板的上方设置有能够全角度旋转的转盘，转盘上铰接有机械臂，机械臂与所述车本体之间连接有液压驱动装置，机械臂上设置有可伸缩清扫刷头，机械臂前端设置有光伏面板清扫喷头，光伏面板清扫喷头设置有热斑检测装置、喷头距离保持装置，所述车本体上设置有控制器，控制器分别与热斑检测装置、喷头距离保持装置、可伸缩清扫刷头、转盘的旋转驱动装置、液压驱动装置信号连接。该山地光伏智能清扫车旨在解决现有技术中光伏清扫时作业效率低、结构复杂、占用空间大、光伏场地除草困难的技术问题。

Description

一种山地光伏智能清扫车

技术领域

本实用新型属于光伏清扫车领域，尤其涉及一种山地光伏智能清扫车。

背景技术

近年来随着国家对清洁能源关注度不断提升，光伏发电行业发展迅猛，光伏发电装机总量快速提升，光伏太阳能发电面板的维护需求也大幅提升。灰尘、鸟粪等污物掉落在电池板上会影响发电效率，严重时可能造成电池板的损坏或火灾事故，因此光伏面板清扫、除尘是光伏发电行业中一项重要的维护项目，目前常见的清扫方式主要为人工清扫，也有部分光伏发电企业采用移动式机器人或固定式清扫装置清扫。

现有技术中的三种清扫方式均不具备面板检测功能，仅能按指令进行面板清扫工作。在清扫工作方面，人工清扫优点是控制灵活，但效率较低且人工成本高；移动式机器人清扫优点是体积小、能耗低，但不能在光伏板阵列之间移动，作业范围受限；固定式清扫装置优点是清扫效率高，可按预设轨道在光伏板阵列间移动，但需配套铺设连接光伏板阵列的轨道，轨道占用空间大且铺设成本较高，同时由于轨道属于刚性外围设备会增加维护工作量，且很难满足改变方位后的光伏板阵列的新需求。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

基于此，本实用新型提出了一种山地光伏智能清扫车，该山地光伏智能清扫车旨在解决现有技术中光伏清扫时作业效率低、结构复杂、占用空间大的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种山地光伏智能清扫车，其中，所述山地光伏智能清扫车包括车本体、安装于车本体的车轮、除草器、耙草器以及通过高度可调支撑件安装在所述车本体的上方的支撑板，支撑板的上方设置有能够全角度旋转的转盘，转盘上铰接有机械臂，机械臂与所述车本体之间连接有液压驱动装置，机械臂上设置有可伸缩清扫刷头，机械臂前端设置有光伏面板清扫喷头，光伏面板清扫喷头背部设置有热斑检测装置、喷头距离保持装置，所述车本体上设置有控制器，控制器分别与所述热斑检测装置、喷头距离保持装置、可伸缩清扫刷头、转盘的旋转驱动装置、液压驱动装置信号连接。

优选地，所述高度可调支撑件包括连接在所述车本体和支撑板之间的升降杆以及设置于所述车本体的高度调节电机，所述高度调节电机与所述升降杆通过自平衡支撑杆连接传动装置传动连接，所述高度调节电机与所述控制器信号连接。

优选地，所述升降杆、高度调节电机、自平衡支撑杆连接传动装置的数量分别为4，且各自布置在所述车本体的四个边角处。

优选地，所述车本体设置有定位控制模块，定位控制模块包括RTK 定位接收机和毫米波雷达，所述定位控制模块与所述车本体的驱动装置信号连接。

优选地，所述车本体设置有距离传感器，所述距离传感器与所述车本体的驱动装置信号连接。

优选地，所述热斑检测装置为线式激光扫描仪。

优选地，所述喷头距离保持装置包括定位轮和带压力传感器的液压杆，所述液压杆的一端连接所述定位轮，另一端连接所述光伏面板清扫喷头。

优选地，所述光伏面板清扫喷头为高压空气水雾化清扫装置，可伸缩清扫刷头长度和刷头角度可调。

(三)有益效果

本实用新型与现有技术对比，本实用新型山地光伏智能清扫车的有益效果主要包括：

该山地光伏智能清扫车可智能对布置在山地上的光伏面板进行全面清扫，清扫过程无需人工控制，并且无需轨道等辅助设施即可在复杂地形条件下方便移动位置，优选方案中，可以通过定位控制模块中的RTK定位接收机实现厘米级定位使清扫车能按规划路线行驶，毫米波雷达检测车辆行进路线上障碍物并发送信号给控制器进行自动避障，车身距离检测传感器检测车身与光伏面板距离并传送给控制器，使清扫车车身始终与光伏阵列保持相对平行且固定的距离。在起伏路面上，清扫车通过喷头距离保持装置检测刷头与光伏面板在清扫过程中的贴合程度，由控制器分析传感器回传数据，并通过多级机械臂调整使光伏面板清扫喷头与光伏面板保持相对固定的清扫距离，多级机械臂的最大调整幅度为200mm，当通过机械臂调整无法保刷头与光伏面板的相对距离时，由控制器控制安装在支撑板下部的高度调节电机控制支撑杆进行调节，使光伏面板清扫喷头与光伏面板距离保持相对固定的作业距离，确保良好的清扫效果。在清扫工作进行的同时，由安装在光伏面板清扫喷头背部的热斑检测装置对清扫后的光伏面板进行检测，当检测到光伏面板仍存在污渍时，由控制器发出指令收回光伏面板清扫喷头，并控制可伸缩清扫刷头动作，对顽固污渍进行深度高效清理。

本实用新型的其他有益效果将在下文的具体实施方式中一一说明。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：

图1为本实用新型实施方式的山地光伏智能清扫车的侧视图；

图2为本实用新型实施方式的山地光伏智能清扫车底盘的俯视图。

附图标记说明：

1-车本体、2-车轮、3-支撑板、4-转盘、5-机械臂、6-液压驱动装置、7-热斑检测装置、8-喷头距离保持装置、9-可伸缩清扫刷头、10- 升降杆、11-高度调节电机、12-自平衡支撑杆连接传动装置、13-距离传感器、14-控制器、15-光伏面板清扫喷头、16-定位控制模块、17-视觉分析系统、18-除草器、19-水雾化装置、20-耙草器、21-机械臂支撑杆、22-水箱、81-定位轮、82-液压杆。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1和图2，本实用新型提供一种山地光伏智能清扫车，山地光伏智能清扫车包括车本体1、安装于车本体1的车轮2以及通过高度可调支撑件安装在车本体1的上方的支撑板3，支撑板3的上方设置有能够全角度(至少可沿水平360°)旋转的转盘4，当然转盘4的旋转驱动装置可以采用各种已知结构，例如该转盘4可以类似工程机械中挖掘机等的转盘4结构，所以其旋转驱动装置很好理解，这里不再赘述，转盘4上铰接有机械臂5，机械臂5与车本体1之间连接有液压驱动装置6，例如液压缸等等，机械臂5的上部设置有可伸缩清扫刷头9，机械臂5的前端设置有光伏面板清扫喷头15(具体可以是带一组水平排列高压喷头的管状形式或者其他形式)，光伏面板清扫喷头15背部 (与清扫作业方向背离的方向)设置有热斑检测装置7(例如线式激光扫描仪)、喷头距离保持装置8，车本体1上设置有控制器14，控制器14分别与热斑检测装置7、喷头距离保持装置8、可伸缩清扫刷头9、转盘4的旋转驱动装置、液压驱动装置6信号连接，通过信号传递，可伸缩清扫刷头9可根据热斑检测装置7的检测结果经智能分析(采用图像处理、智能定位等已知分析方法)后对顽固污渍进行深度清理。可伸缩清扫刷头9为长度和角度可调，具体调节可以通过各种已知的机械距离、角度调节机构，这里不再展开说明。

根据本实用新型的具体实施方式，高度可调支撑件包括连接在车本体1和支撑板3之间的升降杆10以及设置于车本体1的高度调节电机 11，高度调节电机11与升降杆10通过自平衡支撑杆连接传动装置12 传动连接，高度调节电机11与控制器14信号连接，自平衡支撑杆连接传动装置12可以采用各种已知的机械传动组件来将高度调节电机11 的旋转运动转化成升降杆10的直线运动，机械传动组件例如齿轮机构、蜗轮蜗杆机构等等，本领域技术人员是能够易于找出设计这样的自平衡支撑杆连接传动装置12的，这里不再赘述，甚至高度可调支撑件整个可以采用升降液压缸来替换，这样的替换结构也将落入本实用新型的保护范围。

根据本实用新型的具体实施方式，车本体1设置有定位控制模块16 (各种已知的中央处理器)，并且车本体的四个边角处还设置有距离传感器13，定位控制模块16分别与距离传感器13以及车本体1的驱动装置(采用各种已知的驱动装置，可驱动车本体1行进、转向等等操作)信号连接，以能够通过距离传感器13感知的信号控制车本体1的行进、转向等操作，车本体1设置有距离传感器13，距离传感器13与控制器14信号连接。山地光伏智能清扫车在崎岖路面上由水平及距离传感器将距离信号传递给控制器14，然后控制器14发控制信号给高度可调支撑件使机械臂5作业面与光伏面板距离保持相对固定。且车轮2 优选为履带式车轮。

此外，车本体1设置有定位控制模块16，定位控制模块包括RTK(载波相位差分)定位接收机和毫米波雷达，定位控制模块16与车本体1 的驱动装置信号连接。

根据本实用新型的优选实施方式，喷头距离保持装置8包括定位轮 81和带压力传感器的液压杆82，液压杆82的一端连接定位轮81，另一端连接光伏面板清扫喷头15。定位轮81和液压杆82配合，并通过压力传感器感知到定位轮81压靠光伏面板的压力，根据压力信号由控制器调整机械臂或高度调节电机动作以保持光伏面板清扫喷头与光伏面板间合适的压靠力，因为定位轮81光伏面板贴靠，从而使光伏面板清扫喷头15与光伏面板保持相对平行的位置，并贴合紧密且不过度挤压。

此外，车本体1安装有视觉分析系统17(包括摄像头等视觉采集元件以及已知的控制单元等分析模块)、定位系统、远程控制系统，使得该山地光伏智能清扫车可自适应巡航或按指令作业，也可以根据工作需要在底盘上搭载驾驶舱在作业现场进行人工控制。此外，车体上还安装有除草器18、耙草器20，以便在清扫巡航作业过程中同时除去巡航线路上的杂草，并将杂草归拢便于集中处理。至于水雾化装置19、机械臂支撑杆21、水箱22等结构不涉及核心技术构思，这里不再展开说明。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种山地光伏智能清扫车，其特征在于，所述山地光伏智能清扫车包括车本体、安装于车本体的车轮、除草器、耙草器以及通过高度可调支撑件安装在所述车本体的上方的支撑板，支撑板的上方设置有能够全角度旋转的转盘，转盘上铰接有机械臂，机械臂与所述车本体之间连接有液压驱动装置，机械臂上设置有可伸缩清扫刷头，机械臂前端设置有光伏面板清扫喷头，光伏面板清扫喷头背部设置有热斑检测装置、喷头距离保持装置，所述车本体上设置有控制器，控制器分别与所述热斑检测装置、喷头距离保持装置、可伸缩清扫刷头、转盘的旋转驱动装置、液压驱动装置信号连接。

2.根据权利要求1所述的山地光伏智能清扫车，其特征在于，所述高度可调支撑件包括连接在所述车本体和支撑板之间的升降杆以及设置于所述车本体的高度调节电机，所述高度调节电机与所述升降杆通过自平衡支撑杆连接传动装置传动连接，所述高度调节电机与所述控制器信号连接。

3.根据权利要求2所述的山地光伏智能清扫车，其特征在于，所述升降杆、高度调节电机、自平衡支撑杆连接传动装置的数量分别为4，且各自布置在所述车本体的四个边角处。

4.根据权利要求1所述的山地光伏智能清扫车，其特征在于，所述车本体设置有定位控制模块，定位控制模块包括RTK定位接收机和毫米波雷达，所述定位控制模块与所述车本体的驱动装置信号连接。

5.根据权利要求1所述的山地光伏智能清扫车，其特征在于，所述车本体设置有距离传感器，所述距离传感器与所述车本体的驱动装置信号连接。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的山地光伏智能清扫车，其特征在于，所述热斑检测装置为线式激光扫描仪。

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的山地光伏智能清扫车，其特征在于，所述喷头距离保持装置包括定位轮和带压力传感器的液压杆，所述液压杆的一端连接所述定位轮，另一端连接所述光伏面板清扫喷头。

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的山地光伏智能清扫车，其特征在于，所述光伏面板清扫喷头为高压空气水雾化清扫装置，可伸缩清扫刷头长度和刷头角度可调。

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