DE202014008756U1 - Mobile carrier vehicle for inspection and cleaning of photovoltaic modules / plants - Google Patents

Mobile carrier vehicle for inspection and cleaning of photovoltaic modules / plants Download PDF

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Abstract

Mobiles Trägerfahrzeug, zur Inspektion und Reinigung von Photovoltaik Anlagen. dadurch gekennzeichnet, dass dieses Fahrzeug sich automatisch, entlang von aufgeständerten Photovoltaik Modulreihen bewegt. (3 + 8)Mobile carrier vehicle, for the inspection and cleaning of photovoltaic systems. characterized in that this vehicle moves automatically along elevated photovoltaic module rows. (3 + 8)

Description

Bei der zu schützenden Erfindung,9i handelt es sich um ein portables Trägerfahrzeug zum reinigen und inspizieren von Photovoltaik Modulen.The invention to be protected 9i is a portable carrier vehicle for cleaning and inspecting photovoltaic modules.

Verwendbar bei aufgeständerten Photovoltaik Modulreihen, auf Dach oder bei Freiland und bei nachgeführten Anlagen.Can be used with elevated photovoltaic module rows, on roof or outdoors and with tracked systems.

Vergleichbare Reinigungsgeräte, sind an den Modulreihen fest montiert und in der Größe nicht flexibel. Außerdem ist das Gewicht der fest installierten Anlagen, sehr schwer und die Spannungsversorgung beträgt AC 240–400 Volt. ( DE 103 17 479 B4 )( DE 10 2010 025 845 )Comparable cleaning devices, are firmly mounted on the module rows and not flexible in size. In addition, the weight of permanently installed systems, very heavy and the power supply is AC 240-400 volts. ( DE 103 17 479 B4 () DE 10 2010 025 845 )

Bisher gab es nur Geräte, die auf die EINE feste Modulgröße gebaut wurden. Diese Geräte sind nicht universell einsetzbar. Desweiteren haben diese Geräte den Nachteil, dass am Anfang und Ende der Modulreihen von Hand nachgereinigt werden muß.So far, there were only devices that were built on the ONE module size. These devices are not universally applicable. Furthermore, these devices have the disadvantage that at the beginning and end of the module rows must be cleaned by hand.

Unsere Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass es ohne Zugseile, Ketten oder mechanischer Parallelführung, die Bewegung über die Photovoltaik Module verrichtet und noch wichtiger, Steigungen von 35 Grad überwindet. Vergleichbare Konstruktionen laufen auch auf aufgeständerten 15–30 Grad zur Lichtquelle zugewandten Modulreihen aber diese sind auf relativ flachen Dächern montiert und nicht auf Dachschrägen von bis zu 35 Grad Dachneigung. 8 ( AU 0020 12345 482 A1 ), ( WO2013080135A3 )Our invention is characterized by the fact that it performs without traction cables, chains or mechanical parallel guidance, the movement over the photovoltaic modules and more importantly, overcomes slopes of 35 degrees. Comparable designs also run on raised 15-30 degrees to the light source facing module rows but these are mounted on relatively flat roofs and not on roof slopes of up to 35 degrees roof pitch. 8th ( AU 0020 12345 482 A1 ) WO2013080135A3 )

Bei unserer Erfindung handelt es sich um eine Fahrzeug-Konstruktion aus Aluminium Profilen, die nach jeweiligem Einsatzort variabel, verlängert oder auch gekürzt werden kann.In our invention, it is a vehicle construction of aluminum profiles, which can be variable, extended or shortened according to the respective site.

Das Trägerfahrzeug, was wir von Hand auf unterschiedliche, aufgeständerte Modulreihen, aufbauen können, fährt selbstständig die Modulreihe entlang. Am Ende angekommen, dreht es durch die elektronische Steuerung selbstständig um und bewegt sich in Richtung Startpunkt. Während dieser Fahrt können Videoaufnahmen gemacht werden, um die Modulreihen optisch sowie mit einer Wärmebildkamera thermisch zu inspizieren. Durch eine Modular aufgebaute elektrisch/hydraulisch angetriebene Reinigungsbürste, kann desweiteren eine Reinigung der Modulreihe durchgeführt werden. Dabei ist das Fahrzeug mit einem Kabel mit der externen Spannungsversorgung verbunden.The carrier vehicle, which we can build by hand on different, elevated module rows, moves independently along the row of modules. Arrived at the end, it turns over by the electronic control independently and moves towards the starting point. During this journey, video recordings can be made to thermally inspect the module rows optically as well as with a thermal imaging camera. By a modular constructed electrically / hydraulically driven cleaning brush, further cleaning of the module row can be performed. The vehicle is connected with a cable to the external power supply.

Der Vorteil dieser Erfindung zeichnet sich durch, Gewicht/Flexibilität/Sicherheit aus.The advantage of this invention is characterized by weight / flexibility / security.

Bei einer Video Aufzeichnung ist immer der gleiche Abstand/Winkel zu den Modulen gewährleistet und nicht wie bei einer Aufzeichnung von Hand bzw. aus der Luft mittels Quadrokopter entsprechend verwackelt. Lichtspiegelungen sind somit vermeidbar, durch optimale Grundeinstellung vor Ort, die bei Veränderungen der Sonneneinstrahlung permanent wechselt.In a video recording, the same distance / angle to the modules is always guaranteed and not blurred as with a manual or aerial recording by means of a quadrocopter. Light reflections are thus avoidable, by optimal basic setting on site, which changes permanently with changes in sunlight.

Der wichtigste Aspekt ist die Arbeits-Sicherheit!The most important aspect is work safety!

Die Erfindung wird mit einer Niedervolt DC Spannung unter 50 Volt betrieben.The invention is operated with a low voltage DC voltage below 50 volts.

Keine Lebensbedrohlichen Spannungen!No life-threatening tensions!

Das Gerät ist über einen Hubsteiger, von der Dachrinne aus, oder am Dachfirst, auf die Modulreihen montierbar, d. h. der Bediener muss nicht, die Modulreihen zu Fuß entlanglaufen und auf die Dacheindeckung wie Dachsparren/Faserzementplatten/Ziegel sowie Lichtplatten vertrauen. Der Inspekteur begibt sich gar nicht erst in diese Gefahr. Einbrechen oder gar Absturz vom Dach haben weitreichende Verletzungsfolgen.The device can be mounted on the module rows via a hoist, from the gutter, or on the roof ridge, d. H. the operator does not have to walk the rows of modules on foot and rely on the roofing such as rafters / fiber cement panels / bricks and light panels. The inspector does not even venture into this danger. Breakage or even crash from the roof have far-reaching consequences of injury.

Detail Beschreibung:Detail Description:

Nachdem das Fahrzeug (3) auf die Modulreihe aufgespannt wurde, greifen die Elektrisch angetriebenen Spezialtriebrollen (2 Nr. 4) auf den Modulrahmen oder der Außenkannte der Module. Der Abstand der Triebrollen muss vorab auf die Modulgröße eingestellt sein. Die oberen Achsen (1 Nr. 2) sind durch einen Verschiebemechanismus am Grundchassis befestigt und nach Grundeinstellung fest fixiert. Die unteren Achsen dagegen sind schwenkbar (1 Nr. 3) am Chassis befestigt und über eine lösbare Zugvorrichtung in Richtung obere Achse vorspannbar, um nach aufsetzen des Gerätes auf die Modulreihe, das einklemmen der Module zu ermöglichen.After the vehicle ( 3 ) was clamped onto the module row, grab the electrically driven special caster wheels ( 2 No. 4 ) on the module frame or the outer edge of the modules. The spacing of the drive rollers must be set in advance to the module size. The upper axles ( 1 No. 2 ) are fixed by a sliding mechanism on the base chassis and firmly fixed after basic adjustment. The lower axles are pivotable ( 1 No. 3 ) Attached to the chassis and over a releasable pulling device in the direction of the upper axis prestressed to allow for placing the device on the row of modules, pinching the modules.

Die Zwangsführung wird durch die Vorspannung und durch die spezielle Form der Triebrollen erreicht (2 Nr. 4) wobei die Rollen, nicht immer gleicher Bauform sein müssen. Die Anzahl der Triebrollen ist variabel und abhängig von der Verlängerung des Grundchassis. Wahlweise treiben 3–8 Getriebemotoren die Rollen an. Um die Traktion zu erhöhen, sind die Rollen mit Gummi-Profilen versehen (2 Nr. 3).The positive guidance is achieved by the bias and by the special shape of the drive rollers ( 2 No. 4 ) where the roles, not always the same design must be. The number of casters is variable and depends on the extension of the base chassis. Optionally, 3-8 geared motors drive the rollers. To increase the traction, the rollers are provided with rubber profiles ( 2 No. 3 ).

Mit einer Verlängerung des Grundchassis (1 Nr. 1) sind 2–8 übereinander angeordnete Modulreihen befahrbar. Bei Einsatz der Reinigungsbürste muss Diese ebenfalls in der Breite angepasst, oder sogar verschiebbar angeordnet sein, um bei erster Richtung, zunächst der obere Teil, der zu reinigenden Fläche und bei Umkehrung der Fahrtrichtung der untere Teil gereinigt werden kann. Bürstenbreiten sind in der Breite fix und somit in unterschiedlichen Längen verfügbar.With an extension of the basic chassis ( 1 No. 1 ) 2-8 superimposed module rows are passable. When using the cleaning brush this must also be adjusted in width, or even slidably to be cleaned in the first direction, first the upper part, the surface to be cleaned and reversing the direction of travel of the lower part. Brush widths are fixed in width and thus available in different lengths.

Die Steuerung befindet sich in einer wasserdichten, am Fahrzeug angebrachten Box. Ein Gleichlauf für die Parallelität des Chassis, ist durch eine spezielle Verschaltung der einzelnen Motortriebeinheiten (2) automatisiert, sodass bei unterschiedlicher Traktion nur eine geringe Schiefstellung toleriert wird. Ist die Schiefstellung außerhalb der Tollerranz, werden Triebeinheiten aus-/zu-geschaltet. Zusätzlich können die Optionalen Erweiterungen über die E-Box mit Spannung versorgt werden (Kamera/Reinigungsbürste/GPS-Antenne/Transmitter usw).The controller is located in a watertight box attached to the vehicle. A synchronism for the parallelism of the chassis is due to a special interconnection of the individual motor drive units ( 2 ) automated so that only a slight skew is tolerated with different traction. If the misalignment is outside the Tollerranz, drive units are switched off / on. In addition, the optional extensions can be supplied with power via the E-Box (camera / cleaning brush / GPS antenna / transmitter etc.).

Nach Aktivierung des Fahrzeugs bewegt sich das Trägerfahrzeug entlang der Modulreihen. Durch Endschalter gesteuert, kehrt es selbstständig um und bewegt sich wieder zurück zu Ausgangspunkt. Bei Einsatz der optionalen Reinigungsbürste besteht die Möglichkeit die Drehrichtung der Bürste zu verändern. Die Geschwindigkeiten für den Vor-/Rückwärts-Gang sind getrennt einstellbar. Die Automatisierung ist selektiv ein bzw. ausschaltbar.After activation of the vehicle, the carrier vehicle moves along the rows of modules. Controlled by limit switches, it reverses automatically and moves back to the starting point. When using the optional cleaning brush, it is possible to change the direction of rotation of the brush. The speeds for the forward / reverse gear are separately adjustable. The automation can be selectively switched on or off.

Per Funkfernsteuerung ist das Fahrzeug zu kontrollieren, unterschiedliche einstell Möglichkeiten können justiert werden z. B.:

  • 1 – Fahrzeug Start/Stopp,
  • 2. – Laufrichtungsänderung vor/zurück,
  • 3 – Parallelität Automatik on/off, oder auch Bürstendrehrichtung, je nach Typ
  • 4 – Ein/Aus für externe Zusatz Ausstattungen wie Bürsteneinheit/Wärmebildkamera/Videokamera
By remote control, the vehicle is to control, different setting options can be adjusted z. B .:
  • 1 - vehicle start / stop,
  • 2. - change of direction forward / backward,
  • 3 - Parallelism automatic on / off, or brush rotation direction, depending on the type
  • 4 - On / Off for external auxiliary equipment such as brush unit / thermal camera / video camera

Am Hauptrahmen ist es möglich unterschiedliche Kamera Typen zu installieren und entsprechend einzustellen um die Module bzw. Verkabelung und Befestigung zu kontrollieren. Per Wärmebild-Kamera können Nachweise zu Leistungsstörungen/Übergangswiderstände detektiert werden, welche zur besseren Fehlerbeseitigung vom Elektriker genutzt werden können.On the main frame it is possible to install different types of cameras and adjust accordingly to control the modules or cabling and mounting. Evidence of power failures / contact resistance can be detected by a thermal imaging camera, which can be used by the electrician for better troubleshooting.

Als modulares Anbaugerät ist es möglich, eine Rotationsbürste zu installieren, die schwenkbar, mal vor, oder auch hinter der Triebeinheit Ihre Dienste verrichtet (4). Dabei ist anzumerken, dass die Anordnung der Bürste über die Fahrzeugmaße hinausragt, um ohne Handarbeit vom Anfang bis zum Ende der Modulreihen reinigen zu können. Bei Reinigungsfahrt ist jedoch eine Sprenkler-Einrichtung installiert, um die verschmutzten Module und der darauf aufliegende, Licht filternde Schmutz einzuweichen und wegzuspülen. Zur Versorgung der Sprenklereinheit ist eine zusätzliche externe Reinstwasser-Wasserversorgung in Form von Wasserschläuchen bereit zu stellen.As a modular attachment, it is possible to install a rotary brush that can pivot, sometimes in front, or behind the drive unit your services ( 4 ). It should be noted that the arrangement of the brush extends beyond the vehicle dimensions in order to clean without manual work from the beginning to the end of the module rows can. However, during cleaning travel, a sprinkler device is installed to soak and flush away the soiled modules and the light-filtering dirt overlying them. To supply the sprinkler unit, an additional external ultrapure water supply in the form of water hoses must be provided.

Die Rotationsbürste kann unterschiedlich angetrieben sein (elektrisch/hydraulisch).The rotary brush can be driven differently (electric / hydraulic).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

Fig. 1: Fahrzeugrahmen

1
Grundchassis (verlängerbar)
2
obere Achse (nach rechts und links verlängerbar)
3
untere Achse (schwenkbar)
4
obere Triebeinheiten
5
untere Triebeinheiten
6
Stützrollen
7
Vorspannmechanismus
8
Expander zur Vorspannung
Fig. 2: Triebeinheit
1
Getriebemotor
2
Lagerbock
3
Gummierung Triebrolle
4
Triebrolle
5
Antriebswelle
Fig. 3: Fahrzeug auf Modulreihe aufgespannt
1
Photovoltaik-Module aufgeständert auf einem Satteldach (Dachneigung bis 35 Grad)
2
Trägerfahrzeug
3
Fahrtrichtungsmöglichkeit
Fig. 4: Fahrzeug mit Hilfsrahmen, 180 Grad schwenkbarer Reinigungsbürste
1
nach links geschwenkte Reinigungsbürste
2
gestrichelt nach rechts geschwenkte Reinigungsbürste
3
Antriebsmotor Reinigungsbürste
4
Scharnier
Fig. 5
1
H-Triebrolle geschlossen mit Traktionsgummierung
Fig. 6
1
T-Triebrolle unten offen mit Traktionsgummierung
Fig. 7
1
O-Triebrolle ohne Führungskante
Fig. 1: vehicle frame
1
Basic chassis (extendable)
2
upper axis (can be extended to the right and left)
3
lower axle (swiveling)
4
upper drive units
5
lower drive units
6
support rollers
7
biasing mechanism
8th
Expander for preloading
Fig. 2: drive unit
1
gearmotor
2
bearing block
3
Gumming Triebrolle
4
drive sprocket
5
drive shaft
Fig. 3: vehicle clamped on module row
1
Photovoltaic modules mounted on a pitched roof (roof pitch up to 35 degrees)
2
carrier vehicle
3
Direction possibility
Fig. 4: vehicle with subframe, 180 degrees pivoting cleaning brush
1
swept to the left cleaning brush
2
dashed to the right pivoted cleaning brush
3
Drive motor cleaning brush
4
hinge
Fig. 5
1
H-treadroll closed with traction rubber coating
Fig. 6
1
T-track roller open at the bottom with traction rubber coating
Fig. 7
1
O-trolling roller without leading edge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10317479 B4 [0003] DE 10317479 B4 [0003]
  • DE 102010025845 [0003] DE 102010025845 [0003]
  • AU 002012345482 A1 [0005] AU 002012345482 A1 [0005]
  • WO 2013080135 [0005] WO 2013080135 [0005]

Claims (18)

Mobiles Trägerfahrzeug, zur Inspektion und Reinigung von Photovoltaik Anlagen. dadurch gekennzeichnet, dass dieses Fahrzeug sich automatisch, entlang von aufgeständerten Photovoltaik Modulreihen bewegt. (3 + 8)Mobile carrier vehicle, for the inspection and cleaning of photovoltaic systems. characterized in that this vehicle moves automatically along elevated photovoltaic module rows. ( 3 + 8th ) Mobiles Trägerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerfahrzeug vor Ort in Baugruppen mittels Schnellverschlüssen leicht zerlegbar und komplettierbar ist.Mobile carrier vehicle according to claim 1, characterized in that the carrier vehicle can be easily dismantled and completed on site in assemblies by means of quick-release fasteners. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung des oben genannten Trägerfahrzeug, durch die Form der gummierten Triebrollen zwangsgesteuert ist. (57)Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the guide of the above-mentioned carrier vehicle is positively controlled by the shape of the rubberized trolley rollers. ( 5 - 7 ) Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebrollen mittels Getriebemotoren und mit einer lastaufnehmenden Lagerung an der oberen und unteren Achse befestigt sind. (1 & 2)Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the trolley rollers are mounted by means of geared motors and with a load-bearing mounting on the upper and lower axles. ( 1 & 2 ) Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass modulare Erweiterungen, mittels Video/Wärmebildkamera und Rotationsbürste an einem schwenkbar, gelagerten Hilfsrahmen befestigt werden, der über die äußeren Maße des Trägerfahrzeuges herausragt. (4)Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that modular extensions are fastened by means of video / thermal imaging camera and rotary brush on a pivotally mounted subframe, which protrudes beyond the outer dimensions of the carrier vehicle. ( 4 ) Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung, Schiefstellung durch Traktionsverlust der Triebrollen mittels Sensoren erfasst und automatisch korrigiert.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the control detects and automatically corrects misalignment due to loss of traction of the drive rollers by means of sensors. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Notabschaltung/Steuerung, durch eine Funkfernbedienung erzwungen wird.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the emergency shutdown / control is enforced by a radio remote control. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundkonstruktion aus Aluminium Nut-Profilen, in allen Richtungen verlängerbar ist.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the basic construction of aluminum groove profiles, in all directions is extendable. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass obere und untere Achsen an den Nut-Profilen verschiebbar befestigt sind. (1)Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that upper and lower axes are slidably mounted on the groove profiles. ( 1 ) Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Achse schwenkbar gelagert, sowie mit Expander und Spannvorrichtung in Richtung obere Achse gezogen wird. (1 Nr. 3 + 7 + 8)Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the lower axis is pivotally mounted, as well as pulled with expander and tensioning device in the direction of the upper axis. ( 1 No. 3 + 7 + 8th ) Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren verschiebbar an der oberen Achse und am Hilfsrahmen befestigt sind.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that sensors are slidably mounted on the upper axis and the subframe. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Distanzrollen an unterer und oberer Achse verschiebbar gelagert sind.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that spacer rollers are slidably mounted on the lower and upper axis. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, für jede Richtung selektiv wählbar ist.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the speed of the vehicle is selectively selectable for each direction. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Triebeinheiten der Achsen, um 90 Grad verdrehbar sind und Triebrollen austauschbar sind.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that drive units of the axles are rotatable by 90 degrees and drive rollers are exchangeable. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebeinheiten, elektronisch gebremst werden.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the drive units are braked electronically. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstenwellen, an einem Ende Federbelastet, um 2–6 cm einschiebbar ist.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the brush shafts, spring loaded at one end, to 2-6 cm can be inserted. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bürstendrehrichtung, in Abhängigkeit der Fahrtrichtung, programmierbar ist.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the brush rotation direction, depending on the direction of travel, is programmable. Mobiles Trägerfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprinkler Einrichtung, am schwenkbaren Hilfsrahmen befestigt ist.Mobile carrier vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that the sprinkler device is attached to the pivotable subframe.
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Effective date: 20150226

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