CN220054126U - 一种光伏组件巡检清扫集成式无人机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种光伏组件巡检清扫集成式无人机，属于光伏件巡检技术领域。本申请实施例旨在解决目前光伏组件清扫主要依靠人工，进而造成清扫不彻底、效率低的技术问题。本申请实施例的光伏组件巡检清扫集成式无人机，包括机身，还包括有电磁吸附件和清扫机器人，机身的底部与电磁吸附件的顶部磁吸连接，电磁吸附件的底部与清扫机器人的顶部磁吸连。本申请实施例所提供的光伏组件巡检清扫集成式无人机，无需人工辅助，提高清扫效率，同时无人机与清扫机器人通过机械臂连接，实现清扫机器人姿态调整控制功能，保证了清扫机器人与光伏组件的准确接触，有效布置到位，且二者磁吸连接，稳定可靠。

Description

一种光伏组件巡检清扫集成式无人机

技术领域

本申请实施例属于光伏件巡检技术领域，尤其涉及一种光伏组件巡检清扫集成式无人机。

背景技术

太阳能作为一种新型的绿色可再生能源，与其他新能源相比利用最大，是最理想的可再生能源。特别是近几十年来，随着科学技术的不断进步，太阳能及其相关产业成为世界发展最快的行业之一。在光伏发电产业日常工作中，光伏组件因大风沙尘、扬尘容易造成光伏组件表面附着一层灰尘，严重影响光伏组件发电效率，故而对光伏组件进行清扫便变得尤为重要。

现阶段光伏电站依旧采用人力进行清扫，这样的清扫方式还存在以下不足，比如目前光伏发电站巡检运维完全依靠人力进行，劳动强度大、巡检质量较差，部分巡检内容需要依靠第三方技术支持(例如：光伏组件热斑监测)；同时光伏发电站巡检工作停留在地面巡检未实现“空中巡检”对现场问题及缺陷发现不够全面。光伏组件清扫依靠人力完成，劳动强度大，常规清扫操作容易造成光伏组件损伤，降低发电效率且存在较大安全风险。现阶段采用的清扫机器人存在清扫不彻底，效果差等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种光伏组件巡检清扫集成式无人机，以解决目前光伏组件清扫主要依靠人工，进而造成清扫不彻底、效率低的技术问题。

本申请实施例提供一种光伏组件巡检清扫集成式无人机，包括机身，还包括有电磁吸附件和清扫机器人，所述机身的底部与所述电磁吸附件的顶部磁吸连接，所述电磁吸附件的底部与所述清扫机器人的顶部磁吸连接；所述电磁吸附件包括有依次连接的上连接盘、机械臂以及下连接盘。

本申请实施例的光伏组件巡检清扫集成式无人机，通过形成清扫巡检一体式机器人，不仅拓展无人机的功能，同时利用无人机控制清扫机器人，可实现定点投放，实现对局部异常部位的定点投放，即对积尘较多、设备效率下降的光伏组件进行重点清扫，灵活性较高，无需人工辅助，提高清扫效率，同时无人机与清扫机器人通过机械臂连接，实现清扫机器人姿态调整控制功能，保证了清扫机器人与光伏组件的准确接触，有效布置到位，且二者磁吸连接，稳定可靠。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述电磁吸附件包括有上连接盘、机械臂以及下连接盘，所述上连接盘和下连接盘之间通过机械臂连接，其中上连接盘与机身的底部磁吸连接，所述下连接盘与清扫机器人的顶部磁吸连接。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述机械臂包括有上连杆、转动轮和下连杆，其中上连杆的顶部连接到上连接盘、底部通过转动轮与下连杆转动连接，所述下连杆的底部连接到下连接盘。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述上连接盘以及下连接盘均采用双磁吸点位，且形状采用椭圆式结构。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述清扫机器人包括有外壳体，所述外壳体的底部开口，外壳体内部安装有除尘管，其中外壳体上设有驱动件。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述外壳体的顶部安装有与电磁吸附件连接的磁吸件。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，还包括有旋翼和支架，所述旋翼安装在机身的两侧，支架安装在机身的底部。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述旋翼设置有四个，且四个所述旋翼两两对称设置于所述机身的两侧。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述机身的框架整体采用中空碳纤维构成。

在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述机身的头部采用高强度树脂透明玻璃罩壳。

本申请实施例与现有技术相比，具有如下有益效果：

一、本申请通过形成清扫巡检一体式机器人，不仅拓展无人机的功能，同时利用无人机控制清扫机器人，可实现定点投放，实现对局部异常部位的定点投放，即对积尘较多、设备效率下降的光伏组件进行重点清扫，灵活性较高，无需人工辅助，提高清扫效率，同时无人机与清扫机器人通过机械臂连接，实现清扫机器人姿态调整控制功能，保证了清扫机器人与光伏组件的准确接触，有效布置到位；

二、本申请利用无人机清扫，解决了现阶段光伏组件需要大量人工清扫的问题，且清扫机器人内的除尘处理，还解决了现阶段使用的清扫机器人未对灰尘进行收集处理，容易造成二次污染的问题，且不需要人工干预，实现智能清扫；

三、本申请无人机与机械臂连接、清扫机器人与机械臂连接均采用电磁吸式连接，利用电磁吸式连接能够实现无人机和机械臂的自动连接与快速拆除功能，且稳定可靠，无需人工辅助，安装拆卸均方便；

四、本申请将无人机和清扫机器人进行集成，将无人机的巡检和光伏组件的清扫进行结合，实现二者同步或者分布进行的效果，进而提高本申请的多功能性和实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例巡检清扫集成式无人机的结构示意图；

图2为本申请实施例巡检清扫集成式无人机的部分结构示意图；

图3为本申请实施例图2中的底部视角示意图；

图4为本申请实施例图3的部分剖视图。

附图标记说明：

1、机身；

2、旋翼；

3、支架；

4、电磁吸附件；

401、上连接盘；402、上连杆；403、转动轮；404、下连杆；405、下连接盘；

5、清扫机器人；

501、外壳体；502、驱动件；503、除尘管；504、磁吸件。

具体实施方式

为了解决相关技术中光伏组件清扫主要依靠人工，进而造成清扫不彻底、效率低的技术问题，本申请实施例的一种光伏组件巡检清扫集成式无人机，通过形成清扫巡检一体式机器人，不仅拓展无人机的功能，同时利用无人机控制清扫机器人，可实现定点投放，实现对局部异常部位的定点投放，即对积尘较多、设备效率下降的光伏组件进行重点清扫，灵活性较高，无需人工辅助，提高清扫效率，同时无人机与清扫机器人通过机械臂连接，实现清扫机器人姿态调整控制功能，保证了清扫机器人与光伏组件的准确接触，有效布置到位，且二者磁吸连接，稳定可靠。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参考图1，本申请实施例的光伏组件巡检清扫集成式无人机，包括机身1、旋翼2、支架3、电磁吸附件4和清扫机器人5。示例性地，旋翼2设置为四个，四个旋翼2两两对称安装在机身1的两侧，支架3安装在机身1的底部，机身1的底部与电磁吸附件4的顶部磁吸连接，电磁吸附件4的底部与清扫机器人5的顶部磁吸连接，清扫机器人5用来对光伏组件实现清扫工作，而机身1、旋翼2和支架3形成无人机器人，无人机器人能够通过电磁吸附件4将清扫机器人5进行磁吸连接，进而带动清扫机器人5移动到待除尘清扫的光伏组件上进行除尘处理。

示例性地，参考图1，机身1的框架整体采用中空碳纤维构成，减少整体重量的同时提升了无人机抗风和姿态调整能力。机身1的头部采用高强度树脂透明玻璃罩壳，示例性地，高强度树脂采用PP聚丙烯、环氧树脂等，此外白光红外摄像头、距离感应组件(即距离传感器)、边缘监测组件(即边缘测量传感器)集中在无人机头部高强度树脂透明防护罩壳中，保障了白光红外、距离感应、边缘监测功能实现的同时能够应对沙尘及飞鸟的冲击；此处需要注意的是，白光红外摄像头、距离感应组件和边缘监测组件属于目前无人机领域较为常规的部件，本申请在此处不做改进，仅仅是使用，故对三者的原理不做详细的赘述，三者将巡检的过程中可针对光伏组件的异常情况(即通过白光红外摄像头)进行查看并定位(即通过距离感应组件和边缘监测组件)，实现清扫机器人的定点精准投放，准确投放至目标光伏组件表面，实现自动清扫。

本申请通过在无人机器人的底部挂载清扫机器人5，可通过控制无人机器人带动清扫机器人5移动到积尘较多、设备效率下降的光伏组件进行重点清扫，实现定点投放；在投放过程中也可同时进行巡检的功能。

示例性地，本申请无人机采用“双途径充电模式”，可采用无线充电(无人机驻留桩可直接为其充电)，也可采用充电头直接充电(磁吸式快拆接头)，且本申请无人机采用大容量电池保证巡检周期性足够长，同时实现为清扫机器人紧急情况下充电，可自动寻找临时驻靠点进行无线充电的功能，大幅提升无人机续航能力。

参考图2-4，电磁吸附件4包括有依次连接的上连接盘401、机械臂以及下连接盘405；上连接盘401和下连接盘405之间通过机械臂连接，其中上连接盘401与机身1的底部磁吸连接，下连接盘405与清扫机器人5的顶部磁吸连接。需要注意的上，上连接盘401以及下连接盘405均采用双磁吸点位，且形状采用椭圆式结构，在增加连接便捷性的同时增加了无人机飞行挂载清扫机器人过程中的稳定，本申请采用电磁吸附件4能够实现无人机器人和清扫机器人5的快速拆除连接的功能，且本申请机械臂内部具备数据传输、电源输送功能实现无人机器人、清扫机器人紧急情况下的双向供电，保证数据在有干扰情况下实现数据的有线传输。

示例性地，机械臂包括有上连杆402、转动轮403和下连杆404，其中上连杆402的顶部连接到上连接盘401、底部通过转动轮403与下连杆404转动连接，下连杆404的底部连接到下连接盘405，上连杆402和下连杆404之间通过转动轮403转动，此处需要注意的是，无人机器人与清扫机器人5通过机械臂(即上连杆402、转动轮403和下连杆404三者的配合)连接，实现清扫机器人5姿态调整控制功能，保证了清扫机器人5与光伏组件的准确接触，有效布置到位。

参考图3和4，清扫机器人5包括有外壳体501，外壳体501的底部开口，外壳体501内部安装有除尘管503，其中外壳体501的端部设有驱动件502，用来对除尘管503进行驱动，在除尘管503转动的时候，同时位于外壳体501上的抽风机也进行工作，可将灰尘从除尘管503上开设的进尘口进入，然后进行收集处理，后续工作结束将其倒出便可。外壳体501的顶部安装有与电磁吸附件4连接的两个磁吸件504，两个磁吸件504正好与椭圆式的下连接盘405上的双磁吸点位进行磁吸连接。

本申请不仅实现了光伏电站无人机数字化巡检的功能(需要注意的是，本申请的无人机器人为目前光伏电站使用的无人巡检机器人，属于目前已经公开的技术，本申请在此巡检机器人的基础上增加清扫机器，故针对巡检的具体原理本申请不做详细的赘述，属于目前的公知常识)。通过巡检、光伏组件清扫实现二者同步或分步进行的功能。且可以实现局部异常问题点快速抵达巡检的功能，以及光伏组件即时清扫、即时巡检、即时检测的功能。实现了无人机巡检、组件清扫机器人、红外检测一体化的功能，解决了现阶段光伏组件需要大量人工清扫的问题，解决了现阶段使用的清扫机器人未对灰尘进行收集处理，容易造成二次污染的问题，解决了现阶段使用清扫机器人需要人为干预的问题。

示例性地，在使用的时候，将控制无人机器人工作，使得机身1下方的电磁吸附件4能够与相应的清扫机器人5上的磁吸件504进行磁吸，待安装完毕后，无人机开始工作，工作时无人机开始针对光伏组件进行巡检，待检测到光伏组件出现异常情况时，可及时发送到管理平台提供工作人员；待检索到光伏组件出现积尘较多的状况时，可带动清扫机器人5落在相应的光伏组件上，并对相应的光伏组件进行重点清扫处理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种光伏组件巡检清扫集成式无人机，包括机身，其特征在于，还包括有电磁吸附件和清扫机器人，所述机身的底部与所述电磁吸附件的顶部磁吸连接，所述电磁吸附件的底部与所述清扫机器人的顶部磁吸连接；所述电磁吸附件包括有依次连接的上连接盘、机械臂以及下连接盘。

2.根据权利要求1所述的光伏组件巡检清扫集成式无人机，其特征在于，所述上连接盘和下连接盘之间通过机械臂连接，其中上连接盘与机身的底部磁吸连接，所述下连接盘与清扫机器人的顶部磁吸连接。

3.根据权利要求2所述的光伏组件巡检清扫集成式无人机，其特征在于，所述机械臂包括有上连杆、转动轮和下连杆，其中上连杆的顶部连接到上连接盘、底部通过转动轮与下连杆转动连接，所述下连杆的底部连接到下连接盘。

4.根据权利要求2所述的光伏组件巡检清扫集成式无人机，其特征在于，所述上连接盘以及下连接盘均采用双磁吸点位，且形状采用椭圆式结构。

5.根据权利要求1所述的光伏组件巡检清扫集成式无人机，其特征在于，所述清扫机器人包括有外壳体，所述外壳体的底部开口，外壳体内部安装有除尘管，其中外壳体上设有驱动件。

6.根据权利要求5所述的光伏组件巡检清扫集成式无人机，其特征在于，所述外壳体的顶部安装有与电磁吸附件连接的磁吸件。

7.根据权利要求1所述的光伏组件巡检清扫集成式无人机，其特征在于，还包括有旋翼和支架，所述旋翼安装在机身的两侧，所述支架安装在机身的底部。

8.根据权利要求7所述的光伏组件巡检清扫集成式无人机，其特征在于，所述旋翼设置有四个，且四个所述旋翼两两对称设置于所述机身的两侧。

9.根据权利要求1所述的光伏组件巡检清扫集成式无人机，其特征在于，所述机身的框架整体采用中空碳纤维构成。

10.根据权利要求1所述的光伏组件巡检清扫集成式无人机，其特征在于，所述机身的头部采用高强度树脂透明玻璃罩壳。