CN219843581U - 一种光伏电站自动去灰装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏电站自动去灰装置，包括机器人本体；行进机构，设置在机器人本体的下端，用于驱动机器人本体在光伏电站上行进；安装座，通过旋转机构连接在机器人本体的前侧；清洁刷，通过动力机构可转动连接在安装座的下端；喷管，固定在安装座的前侧，喷管的下端间隔固定有多个喷头，喷管的上端连接有用于与供水管相连接的接头；柔性刮板，倾斜连接机器人本体的底部；优点是能够提高清洁效率，降低成本，保证清洁质量和安全，提高电站适用性和可维护性，以最大限度发挥光伏电站的发电效能。

Description

一种光伏电站自动去灰装置

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其是指一种光伏电站自动去灰装置。

背景技术

光伏电站，是指一种利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统，一般来说，光伏电站主要由光伏面板、支架、逆变器、电缆等组成，其中:光伏面板将光能转为电能，其这个系统起到关键性作用。

然而光伏组件表面累计的灰尘极大的影响了发电量，定期频繁的灰尘清理已成为光伏电站日常运维的重要工作，目前，传统清洗光伏电站的清洁还是靠人工手动进行，清洗的方式分为用水冲洗或用拖把清扫，存在如下诸多问题：1、人工清扫效率较低，难以在短时间内彻底清洗大面积光伏面板，影响发电量，并且采用人工的方式，会产生较高的人工成本，增加光伏电站的运维开支；2、人工清洗的清洗质量和效果依赖于操作人员的技能和经验，难以保证每次清洗达到同样的清洁标准；3、人工清洗大型光伏电站难度较大，尤其是屋顶电站，活动范围受限，存在一定的高空作业和坠落等安全隐患，可能对操作人员造成伤害；4、如果操作不当，人工清洗也可能造成光伏面板表面刮伤和破损，影响发电效率和寿命。

综上，人工清洗光伏电站存在诸多问题，机器人自动清洁系统可作为一种更优的清洁方式，解决这些问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供了一种光伏电站自动去灰装置，其能够提高清洁效率，降低成本，保证清洁质量和安全，提高电站适用性和可维护性，以最大限度发挥光伏电站的发电效能。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：一种光伏电站自动去灰装置，包括机器人本体；

行进机构，设置在所述机器人本体的下端，用于驱动所述机器人本体在光伏电站上行进；

安装座，通过旋转机构连接在所述机器人本体的前侧；

清洁刷，通过动力机构可转动连接在所述安装座的下端；

喷管，固定在所述安装座的前侧，所述喷管的下端间隔固定有多个喷头，所述喷管的上端连接有用于与供水管相连接的接头；

柔性刮板，倾斜连接所述机器人本体的底部。

所述行进机构包括两个分布在所述机器人本体两侧的履带单元，每个所述履带单元包括第一带轮、第二带轮、行进电机和行进履带，所述第一带轮和所述第二带轮分别可转动连接在所述机器人本体的一侧，所述行进电机固定在所述机器人本体内，且用于驱动所述第一带轮转动，所述行进履带绕设在所述第一带轮和所述第二带轮之间，且所述行进履带的外表面分布有若干个吸盘。

所述旋转机构包括旋转座、旋转单元、第一连杆和第二连杆，所述旋转座可转动连接在所述机器人本体的上端，所述旋转单元设置在所述机器人本体内，且用于驱动所述旋转座周向转动，所述第一连杆的一端连接在所述旋转座上，所述第一连杆的另一端与所述第二连杆的一端相连接，所述第二连杆的另一端与所述安装座相连接。

所述旋转单元包括转轴、旋转电机、第一锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述转轴竖直可转动连接在所述机器人本体内，所述第一锥齿轮同轴与所述转轴固定，所述旋转电机固定在所述机器人本体内，且所述旋转电机的输出轴与所述第二锥齿轮同轴固定。

所述机器人本体的下端设置有作用于光伏电站表面的喷气槽，所述机器人本体的侧壁上开设有进气槽，所述机器人本体内设置有将空气变成高压气体的高压气泵，所述高压气泵通过气管与所述喷气槽相连通。

所述动力机构包括一动力电机，所述动力电机固定在所述安装座上，且所述用于驱动所述清洁刷转动。

所述柔性刮板为橡胶、硅胶或聚氨酯材质。

所述柔性刮板与机器人本体的底部之间的夹角为20-45°之间。

与现有技术相比较，本实用新型的优点在于：

1.采用机器人本体和行进机构实现自动行进清洁，无需人工操作，大大提高了清洁效率，降低了人工成本；

2.采用清洁刷、喷管和柔性刮板三种清洁方式，可以对光伏面板上的灰尘进行扫除、喷洗和擦拭，实现面板表面全面清洁；

3.清洁方式灵活，清洁刷和喷管的工作可以单独使用或联动使用，可以选择干清洁或湿清洁，满足不同清洁要求。

4.通过行进机构驱动，机器人本体可以在光伏电站内导航移动，达到清洁全部光伏面板的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面对将实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型中行进机构的立体结构示意图；

图3是本实用新型中旋转机构的立体结构示意图；

图4是本实用新型中机器人本体底部的立体结构示意图；

图中，1、机器人本体；2、行进机构；3、安装座；4、清洁刷；5、喷管；6、柔性刮板；7、第一带轮；8、第二带轮；9、行进电机；10、行进履带；11、旋转座；12、旋转单元；13、第一连杆；14、第二连杆；15、转轴；16、旋转电机；17、第一锥齿轮；18、第二锥齿轮；19、喷气槽；20、进气槽；21、高压气泵；22、吸盘；23、动力电机；24、喷头；25、接头。

具体实施方式

实施例一：如图所示，一种光伏电站自动去灰装置，包括

机器人本体1；

行进机构2，设置在机器人本体1的下端，用于驱动机器人本体1在光伏电站上行进；

安装座3，通过旋转机构连接在机器人本体1的前侧；

清洁刷4，通过动力机构可转动连接在安装座3的下端；

喷管5，固定在安装座3的前侧，喷管5的下端间隔固定有多个喷头24，喷管5的上端连接有用于与供水管相连接的接头25；

柔性刮板6，倾斜连接机器人本体1的底部。

本装置在工作前，首先将供水管与喷头24连接，之后接头25机器人本体1在行进机构2的驱动下，在光伏电站内按预定路线自动移动，对光伏面板进行巡回，当机器人本体1移动至待清洗光伏面板上方时，安装座3上的清洁刷4和喷管5开始工作，接着清洁刷4对光伏面板表面进行扫除，将细小灰尘由面板表面扫下，喷管5的喷头24则喷出水流，对光伏面板表面进行预喷洗，大大的灰尘颗粒在水流的作用下被冲刷离开面板表面，而柔性刮板6轻轻擦拭光伏面板表面，将喷洗后残留的水珠及细微灰尘移走，实现面板表面最终清洁，当清洁刷4、喷管5和刮板结束工作后，机器人本体1继续在行进机构2的驱动下，移动至下一块光伏面板上方，重复以上工步，实现全面自动清洁。

实施例二：如图所示，与实施一不同的是，行进机构2包括两个分布在机器人本体1两侧的履带单元，每个履带单元包括第一带轮7、第二带轮8、行进电机9和行进履带10，第一带轮7和第二带轮8分别可转动连接在机器人本体1的一侧，行进电机9固定在机器人本体1内，且用于驱动第一带轮7转动，行进履带10绕设在第一带轮7和第二带轮8之间，且行进履带10的外表面分布有若干个吸盘26。

在上述结构中，行进机构2采用双履带驱动，机动性强，可以轻松驱动机器人本体1在光伏电站内各种地形上稳定行进，履带作为驱动轮具有较强的负重和驱动能力，通过控制两个行进履带的驱动速度可以实现机器人的自动转向，使机器人本体1实现清洁过程中的连续转向和旋转。

为了加强工作中的稳定性，第二带轮8也采用另一个行进电机驱动的形式，这样即使一个行进电机出了问题，也不影响整体的运动。

履带单元由带轮、行进履带和行进电机组成，机械结构简单，便于加工制造和维护保养，同时也降低了成本，而采用吸盘26设计可以吸附在光伏电站表面，对机器人本体1起到定位的作用，使其能够吸附在光伏电站上，有效提高机器人在行进、转向及清洁过程中的稳定性，避免整机倾斜或翻转。

在实际工作中，需要转向时，通过控制右侧和左侧行进电机9的转速，可以实现机器人的自动转向。例如在转向过程中，使右侧行进履带的转速增加而左侧行进履带的转速减小，机器人本体1将绕其垂直轴转向；相反，左侧行进履带的转速增加而右侧行进履带的转速减小，机器人本体1将绕其垂直轴反转向，从而可以精确实施机器人本体1的转向和旋转，完成光伏电站的全面去灰工作。

实施例三：如图所示，与实施二不同的是，旋转机构包括旋转座11、旋转单元12、第一连杆13和第二连杆14，旋转座11可转动连接在机器人本体1的上端，旋转单元12设置在机器人本体1内，且用于驱动旋转座11周向转动，第一连杆13的一端连接在旋转座11上，第一连杆13的另一端与第二连杆14的一端相连接，第二连杆14的另一端与安装座3相连接。

在上述结构中，该旋转机构采用旋转座11、第一连杆13和第二连杆14相互配合的方式，使得清洗刷的清洗范围扩大，其中第一连杆13与第二连杆14通过铰接实现两个转动自由度，由此可以调节安装座3的位置，各铰接点之间采用蝶形螺栓的方式，在初始状态下，调整第一连杆13和第二连杆14位置，使安装座3上的清洁刷4能够重新接触光伏电站的表面，调整结束后，锁紧蝶形螺栓即可。

旋转单元12包括转轴15、旋转电机16、第一锥齿轮17与第一锥齿轮17啮合的第二锥齿轮18，转轴15竖直可转动连接在机器人本体1内，第一锥齿轮17同轴与转轴15固定，旋转电机16固定在机器人本体1内，且旋转电机16的输出轴与第二锥齿轮18同轴固定。

机器人本体1的下端设置有作用于光伏电站表面的喷气槽19，机器人本体1的侧壁上开设有进气槽20，机器人本体1内设置有将空气变成高压气体的高压气泵21，高压气泵21通过气管与喷气槽19相连通。

在上述结构中，通过旋转电机16驱动第二锥齿轮18旋转，第二锥齿轮18带动第一锥齿轮17和转轴15旋转，转轴15驱动旋转座11进行周向水平运动，从而实现清洁刷4位置的变化，完成清洁过程中的定位和朝向变化。

该旋转单元12采用锥齿轮减速结构，具有结构简单、传动稳定、防溜效果好、驱动力矩大、使用寿命长等优点，是实现旋转座11稳定驱动的理想机构，并且，锥齿轮的单向传动结构可以防止旋转座11反向旋转，在机器人清洁过程中可以避免旋转座11由于外力反向旋转引起的故障，稳定性较高。

动力机构包括一动力电机23，动力电机23固定在安装座3上，且用于驱动清洁刷4转动。

在上述结构中，通过动力电机23直接驱动清洁刷4旋转，没有复杂的机械传动机构，机械结构简单紧凑，易于加工和装配，降低了成本。

柔性刮板6为橡胶、硅胶或聚氨酯材质。

在上述结构中，上述材料具有较好的柔性，作为柔性刮板使用可以紧贴光伏面板表面，有效清除表面残留的水珠和细小颗粒，并且这些材料表面光滑柔软，不会刮伤光伏面板表面，安全可靠的作为清洁过程的末段擦拭工序。

柔性刮板6与机器人本体1的底部之间的夹角为20-45°之间。

在上述结构中，适当的夹角可以使刮板紧贴光伏面板表面，充分发挥柔性刮板6对表面残留物的擦拭作用，达到很好的清洁效果，同时可以避免刮板与光伏面板之间形成较大的压力，减小对面板表面的刮擦，安全高效的完成清洁工作，夹角优选采用30°。

Claims (8)

1.一种光伏电站自动去灰装置，其特征在于：包括

机器人本体；

行进机构，设置在所述机器人本体的下端，用于驱动所述机器人本体在光伏电站上行进；

安装座，通过旋转机构连接在所述机器人本体的前侧；

清洁刷，通过动力机构可转动连接在所述安装座的下端；

喷管，固定在所述安装座的前侧，所述喷管的下端间隔固定有多个喷头，所述喷管的上端连接有用于与供水管相连接的接头；

柔性刮板，倾斜连接所述机器人本体的底部。

2.根据权利要求1所述的一种光伏电站自动去灰装置，其特征在于：所述行进机构包括两个分布在所述机器人本体两侧的履带单元，每个所述履带单元包括第一带轮、第二带轮、行进电机和行进履带，所述第一带轮和所述第二带轮分别可转动连接在所述机器人本体的一侧，所述行进电机固定在所述机器人本体内，且用于驱动所述第一带轮转动，所述行进履带绕设在所述第一带轮和所述第二带轮之间，且所述行进履带的外表面分布有若干个吸盘。

3.根据权利要求1所述的一种光伏电站自动去灰装置，其特征在于：所述旋转机构包括旋转座、旋转单元、第一连杆和第二连杆，所述旋转座可转动连接在所述机器人本体的上端，所述旋转单元设置在所述机器人本体内，且用于驱动所述旋转座周向转动，所述第一连杆的一端连接在所述旋转座上，所述第一连杆的另一端与所述第二连杆的一端相连接，所述第二连杆的另一端与所述安装座相连接。

4.根据权利要求3所述的一种光伏电站自动去灰装置，其特征在于：所述旋转单元包括转轴、旋转电机、第一锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述转轴竖直可转动连接在所述机器人本体内，所述第一锥齿轮同轴与所述转轴固定，所述旋转电机固定在所述机器人本体内，且所述旋转电机的输出轴与所述第二锥齿轮同轴固定。

5.根据权利要求1所述的一种光伏电站自动去灰装置，其特征在于：所述机器人本体的下端设置有作用于光伏电站表面的喷气槽，所述机器人本体的侧壁上开设有进气槽，所述机器人本体内设置有将空气变成高压气体的高压气泵，所述高压气泵通过气管与所述喷气槽相连通。

6.根据权利要求1所述的一种光伏电站自动去灰装置，其特征在于：所述动力机构包括一动力电机，所述动力电机固定在所述安装座上，且所述用于驱动所述清洁刷转动。

7.根据权利要求1所述的一种光伏电站自动去灰装置，其特征在于：所述柔性刮板为橡胶、硅胶或聚氨酯材质。

8.根据权利要求1所述的一种光伏电站自动去灰装置，其特征在于：所述柔性刮板与机器人本体的底部之间的夹角为20-45°之间。