一种智能控制的柔性导向光伏电站行走装置的制作方法

本发明涉及光伏领域，具体是一种适用于光伏组件清扫系统的智能控制的柔性导向光伏电站行走装置。

背景技术：

光伏发电是一种清洁能源，已在全世界得到广泛运用。光伏组件是太阳能电站电能产生的根源，光伏组件的效率直接决定着太阳能电站的发电量。如果灰尘附着在光伏组件表面，影响了光线的透射率，进而影响组件表面接收到的辐射量，就会影响发电效率，还有因为灰尘距离电池片的距离很近，会形成阴影，就会在光伏组件局部形成热斑效应进而降低组件的发电效率，甚至烧毁组件，因此，保持光伏组件清洁是保证光伏电站最大发电能力的有效途径。

现有的光伏组件清扫系统的传动机构是在横梁下方设置牵引爬行机构和导向支撑机构，牵引爬行机构和导向支撑机构由一个双轴电动机驱动，如果双轴电动机的两个电机轴输出不同，则会造成整个牵引爬行机构发生跑偏，而且跑偏时不能及时发现并调整，容易对光伏组件造成损伤。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能控制的柔性导向光伏电站行走装置，这种装置利用两个电动机分别带动两个牵引爬行机构运行，而且利用两个位移传感器分别检测两根牵引绳带的位移，并通过控制器控制两个电动机的转速；利用两组测隙传感器分别检测该装置左侧与右侧是否同时到达同一排光伏组件的边沿，并通过控制器调整电动机转速，使该装置左、右两侧同时到达光伏组件边沿。该装置既保证清扫刷无偏运行，保证清洁刷能够清洁到光伏组件边缘，又避免光伏组件与该装置接触刮伤。

为解决上述技术问题，本发明提供一种智能控制的柔性导向光伏电站行走装置，包括横梁、驱动机构、两组牵引爬行机构、两组导向支撑机构和反馈调整机构，所述的牵引爬行机构和导向支撑机构都对称地设置在横梁两端；

所述的驱动机构包括蓄电池、控制器、两个驱动器、两个电动机和两根传动轴，两个电动机相互对称地悬挂在横梁下方，两个电动机分别通过两个万向节与两根传动轴连接，所述的蓄电池与控制器电连接，控制器又同时与两个驱动器电连接，两个驱动器分别与两个电动机相连；

所述的牵引爬行机构通过两个支撑架相互对称地固定在横梁下方，每组牵引爬行机构都包括驱动轮、导向轮和牵引绳带，电动机的电机轴通过万向节与驱动轮连接，驱动轮通过牵引绳带与导向轮连接，所述的驱动轮和导向轮都固定在支撑架上；所述的每组牵引爬行机构的导向轮各有六个，六个导向轮分布在同组的驱动轮的两侧；

所述的导向支撑机构通过支撑杆固定在支撑架下方，每个支撑架上固定两根支撑杆，每根支撑杆上固定一个U型轮架，每个U型轮架上安装两个支撑定位轮，所述的支撑定位轮沿光伏组件的缝隙行走；

所述的反馈调整机构包括两个位移传感器、两组限位开关和两组测隙传感器，两个位移传感器分别安装在两个牵引绳带上，两组限位开关分别对称地设置在横梁两端的前后两侧，所述的两组测隙传感器也分别对称地设置在横梁两端的前后两侧，所述的位移传感器和测隙传感器都与控制器相接。

为简单说明问题起见，以下对本发明所述的智能控制的柔性导向光伏电站行走装置均简称为本装置。

本装置利用两个位移传感器分别检测两根牵引绳带的位移，并将信号送给控制器，控制器通过比较分别控制两个电动机的速度，使本装置左、右两侧的位移是相同的。两组限位开关用于确定到本装置在达位置和返回位置时左、右两侧位置准确，保证下一次运行基准可靠。两组测隙传感器用于检测本装置左侧与右侧是否同时到达同一排光伏组件的边沿，如果没有到达，则将信号传送给控制器，由控制器调整其中一个电动机的转速，使本装置左、右两侧位移相同，两组测隙传感器只有在检测到的同步信息相同时，才能通过控制器对两个电动机的转速进行调整，若两组测隙传感器检测到的同步信息不相同，则会以位移传感器检测到的信号为准进行控制。

本装置的工作原理：导向支撑机构支撑整个装置，并负责导向，牵引爬行机构负责整个装置的运行。两个电动机都从蓄电池取电，且在同一个控制器作用下开始转动，带动两个驱动轮同步转动，驱动轮带动两个牵引爬行机构运动，从而使整个装置运动，由两个位移传感器分别提供两根牵引绳带的位移信息，在控制器的控制下，保证左、右两侧的位移一致，本装置平行向前运动；到达极限位置，由限位开关提供信号，并同时通过测隙传感器矫正本装置的到达位置，控制器在接到信号后停止电动机运动，限位开关有两组，两组限位开关分别与光伏组件的左右两侧、首尾两端的挡板相对应，用于检测横梁与挡板之间的距离，限制本装置左侧和右侧起始与终止的到达位置；测隙传感器也有两组，分别检测本装置左、右两侧是否同时到达同一排光伏组件的边沿，为防止误检测的发生，设置两组测隙传感器，只有两组测隙传感器检测到的信号相同，才会作为控制信号；蓄电池在起始位置和终止位置都能充电，充电的电源由市电提供，也可由光伏组件提供，用于供电的光伏组件安装在本装置上，相当于自带小型独立的供电系统。

具体地，所述的支撑架呈倒“E”字形，由左支腿、中支腿和右支腿组成，驱动轮位于中支腿下端部，第一导向轮位于左支腿下端部，第二导向轮位于左支腿的右上角，第三导向轮位于驱动轮的左上方，第四导向轮位于驱动轮的右上方，第五导向轮位于右支腿的左上角，第六导向轮位于右支腿的下端部；所述的第一导向轮与第六导向轮的中心共线，第二导向轮、第三导向轮、第四导向轮和第五导向轮的中心共线，所述的牵引绳带依次从第一导向轮、第二导向轮、第三导向轮、驱动轮、第四导向轮、第五导向轮和第六导向轮上绕过，牵引绳带的一端固定，另一端与弹簧连接，牵引绳带末端保持水平，从而减小牵引绳带与导向轮之间的摩擦力，延长牵引绳带的使用寿命；所述的支撑定位轮的最底部低于第五导向轮和第六导向轮的最底部。

附图说明

图1是本发明智能控制的柔性导向光伏电站行走装置的示意图之一。

图2是本发明智能控制的柔性导向光伏电站行走装置的示意图之二。

图3是本发明智能控制的柔性导向光伏电站行走装置的牵引绳带走向示意图。

具体实施方式

下面通过附图和具体实施方式对发明作进一步说明。此处所描述的具体实施方式仅以解释发明，并不用于限定本发明的保护范围。

智能控制的柔性导向光伏电站行走装置，如图1—图3所示，包括横梁1、横梁1上设置有驱动机构、两组相互对称的牵引爬行机构、两组相互对称的导向支撑机构和反馈调整机构。

驱动机构包括蓄电池16、控制器15、两个驱动器14A、14B、两个电动机13A、13B和两根传动轴12A、12B，两个电动机13A、13B相互对称地悬挂在横梁1下方，两个电动机13A、13B分别通过两个万向节11A、11B与两根传动轴12A、12B连接，所述的蓄电池16与控制器15电连接，控制器15又同时与两个驱动器14A、14B电连接，驱动器14A与电动机13A电连接，驱动器14B与电动机13B电连接；

两组牵引爬行机构分别通过两个支撑架5A、5B对称地固定在横梁1下方，本实施例以左侧的牵引爬行机构为例加以说明，右侧的牵引爬行机构结构与左侧的牵引爬行机构结构相同，且位置对称。左侧的牵引爬行机构包括一个驱动轮9A、六个导向轮10A和一根牵引绳带6A，驱动轮9A和六个导向轮10A都固定在支撑架5A上，支撑架5A呈倒“E”字形，由左支腿5A-a、中支腿5A-b和右支腿5A-组成，其中驱动轮9A位于中支腿5A-b下端部，第一导向轮10A-a位于左支腿5A-a下端部，第二导向轮10A-b位于左支腿5A-a的右上角，第三导向轮10A-c位于驱动轮9A的左上方，第四导向轮10A-d位于驱动轮9A的右上方，第五导向轮10A-e位于右支腿5A-c的左上角，第六导向轮10A-f位于右支腿5A-c的下端部；其中第一导向轮10A-a与第六导向轮10A-f的中心共线，第二导向轮10A-b、第三导向轮10A-c、第四导向轮10A-d和第五导向轮10A-e的中心共线。电动机13A的电机轴通过万向节11A与驱动轮9A连接，所述的牵引绳带6A依次从第一导向轮10A-a、第二导向轮10A-b、第三导向轮10A-c、驱动轮9A、第四导向轮10A-d、第五导向轮10A-e和第六导向轮10A-f上绕过，牵引绳带6A的一端固定，另一端与弹簧17A连接，实施预紧。

两组导向支撑机构分别固定在两个支撑架5A、5B下方，本实施例以左侧的导向支撑机构为例加以说明，左侧的导向支撑机构通过两根支撑杆8A固定在支撑架5A下方，所述的两根支撑杆8A分别位于支撑架5A的左支腿5A-a与中支腿5A-b和中支腿5A-b与右支腿5A-c之间，每根支撑杆8A上各固定有一个U型轮架18A，每个U型轮架18A上安装有两个支撑定位轮7A，所述的支撑定位轮7A的最底部低于第一导向轮10A-a和第六导向轮10A-f的最底部，支撑定位轮7A沿光伏组件M的缝隙行走；

所述的反馈调整机构包括两个位移传感器4A、4B，两组限位开关2A-1、2B-1和2A-2、2B-2，两组测隙传感器3A-1、3B-1和3A-2、3B-2，所述的位移传感器4A、4B和测隙传感器3A-1、3B-1、3A-2、3B-2都与控制器15相接。两个位移传感器4A、4B分别安装在两个牵引绳带6A、6B上，位移传感器4A检测左侧牵引绳带6A的位移，位移传感器4B检测右侧牵引绳带6B的位移，位移传感器4A、4B都将各自检测到的信号送给控制器15，控制器15通过比较，并分别控制电动机13A或13B转动的速度，保证装置左、右两侧的位移是相同的。限位开关2A-1和限位开关2B-1为一组，对称地设置在横梁1两端的前侧，确定本装置在到达位置时横梁1左、右两侧位置准确；限位开关2A-2和限位开关2B-2为一组，对称地设置在横梁1两端的后侧，确定本装置返回时横梁1左、右两侧位置准确，保证装置下一次运行基准可靠。测隙传感器3A-1和测隙传感器3B-1为一组，对称地设置在横梁1两端的前侧，测隙传感器3A-2和测隙传感器3B-2为一组，对称地设置在横梁1两端的后侧，用于检测本装置左侧与右侧是否同时到达同一排光伏组件M的边沿，如果没有到达，则将信号传送给控制器15，由控制器15调整电动机9A或电动机9B的转速，使本装置左、右两侧保持位移相同，两组测隙传感器只有在检测到的同步信息相同时，控制器15才对电动机9A或电动机9B的转速进行调整，两组测隙传感器检测到的同步信息不同时，则以位移传感器4A、4B检测到的信号为准进行控制。

以上所述的仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。