一种低成本光伏电站清洁设备的制作方法

本发明涉及一种低成本光伏电站清洁设备。

背景技术：

现在世界上已经建成了大量的大型光伏电站，也出现了很多光伏电站的光伏组件清洁的方案，比如人工清理方式、机械化方式、机器人清洁方式。但是不管哪种方式，都存在清洁成本高的致命缺陷，清洁成本往往要占到光伏电站年收益率的8-10％。如果不清洁光伏组件的话，对发电量的影响为5-20％，由此看出，环境因素影响发电量在10％以下的电站几乎不会考虑对光伏板的清理。因为清洁工作对大多数电站来说非但不能显著的增加收益，并且会带来不少的工作量。所以市场非常需要一种使用成本更低的光伏组件清洁设备，来进一步显著提高光伏电站的收益。

技术实现要素：

本发明是将人工操作和机器人清洁方式相结合，清洁设备采用非固定模式，用人工方式将清洁主机安装到一个需要清洁的工作面上以后，清洁设备自动运行，进行作业面清洁工作。一个作业面清洁完毕后，再以人工方式将清洁设备从一个作业面快速转移另一个工作面进行工作。人工操作和机器自动运行相结合，这样就可以一个人看护多套设备，最大限度的节约人力，最大限度的利用设备。这种方案可以使光伏电站的清洁成本控制在电站年收益的3％以内，显著的提高光伏电站的收益，保证光伏电站高效的运行。

附图说明

附图1是本发明一种低成本光伏电站清洁设备直观应用图。1清洁设备的运行轨道。2光伏组件组成的作业面。3两条悬挂设备主机的钢丝绳。4是轨道中的滚轮。5为清洁设备主机。

附图2是本发明一种低成本光伏电站清洁设备主机结构图。1清洁毛刷辊，上下各一个。2清洁毛刷辊驱动电机。3中央控制盒。4左右行走轮子升降驱动步进电机。5工作面位置监测传感器，左右各一个。6钢丝绳缠绕轴，左右各一。7设备上下移动牵引钢丝绳。8钢丝绳缠绕驱动步进电机。9设备水平监测传感器和上行时限位传感器。10蓄电池组。11左右行走机构中两组橡胶轮之间的驱动连杆。12步进电机控制器盒。13两根毛刷滚轴之间的同步传动带。14橡胶轮，共四个。15电机传动同步带。16左右行走驱动步进电机。

附图3是本发明一种低成本光伏电站清洁设备左右行走机构结构图。1左右行走轮子升降驱动步进电机。2偏心盘。3驱动连杆。4曲柄。5橡胶轮。6传动连杆。

附图4是本发明一种低成本光伏电站清洁设备吊装轨道装配图。1铝合金轨道。2轨道中的滑轮组。3轨道锁定夹具。4光伏组件铝合金边框。5清洁设备吊装钢丝绳及挂钩。

附图5是本发明一种低成本光伏电站清洁设备轨道滚轮结构图。1橡胶滚轮。2铝合金滚轮支架。3钢丝绳吊装孔。

附图6是本发明一种低成本光伏电站清洁设备轨道安装结构图。1铝合金轨道。2光伏组件铝合金边框。3紧固锁定螺栓。4u型锁定卡具。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步说明本发明。

附图1展示的是设备的工作时的形态。清洁设备主机要遍历一组光伏组件工作面需要上下左右移动来实现。通过收放钢丝绳来达到上下移动的目的，通过主机内的左右行走机构来完成设备的左右移动。设备的工作过程如下：从工作面的上端开始慢慢的放长钢丝绳，同时设备内部的上下两根清洁毛辊逆时针快速转动，加之清洁设备主机自身重力的作用，主机开始向下方缓缓运动，开始清洁工作。当设备达到工作面底部时，清洁毛辊继续逆时针转动，而钢丝绳开始回收，当到达工作面顶端后停止钢丝绳回收，同时清洁毛辊停止转动。左右行走机构的四个橡胶轮放下，支撑在工作面上，使毛滚离开工作面，然后在左右行走步进电机的驱动下，设备在工作面上左右移动。当达到下一个清洁区域上端后，停止左右移动，收起左右行走橡胶轮使清洁毛辊接触工作面并开始逆时针转动，同时钢丝绳开始放长，清洁设备下行。如此往复一次清洁一个区域。在主设备的两端有工作面位置监测传感器，帮助设备识别工作区域和工作面边缘。

附图2展示的是清洁主机内部的结构。其中1是清洁用的毛刷辊，上下各一个，在转动时清洁光伏组件表面，并在清洁工作进行时，充当向下行走的轮子，行走并支撑整个清洁主机。清洁工作由2清洁电机驱动，通过同步带15和同步带13把动力传到给两根毛刷辊。左右行走机构由滚轮升降驱动步进电机4、偏心轴轮17、连杆18、曲柄19、连杆11、行走步进电机16以及四个橡胶轮14组成。需要升起橡胶轮时，步进电机4输出推力，通过连杆，推动曲柄动作，这个推力会通过联动杆11同时作用于另一组橡胶轮，导致两组四个轮子同时升起，从而平稳的将设备主机升起，使毛刷辊离开光伏板。同理，在需要四个橡胶轮下降时，步进电机4输出拉力，四个橡胶轮就会同时下降到毛刷辊的下方，使毛刷辊接触并支撑在光伏组件上。附图2中9中包含一个为水平传感器和一个接近传感器。接近传感器可以监测到主机是否运行到了工作面的上端，如果检测已经达到工作面上端，就向主控制盒发出指令停止回收钢丝绳。水平传感器用于监测主机设备是否水平，如果主机设备不水平，它会将检测到的数据发给主控制盒，主控制盒会分别控制左右两个升降步进电机8进行钢丝绳的收放调整操作，直到主设备达到水平。附图2中5是左右一对工作面位置监测传感器，用于监测判断主设备所处位置，实时将监测到的数据发送给主控制盒，由主控制盒判断确定是否继续移动和是否完成作业面清洁工作。附图2中12是所有电机的控制驱动器，它受控于主控制盒3。附图2中10是蓄电池仓，为设备提供电力支持。

附图3展示的是左右行走机构的详细结构图。图中1为升降驱动步进电机，当步进电机顺时针行进时，它带动的偏心轴轮通过连杆3向曲柄4施加推力，橡胶轮5向上抬起。通过联动轴和联动杆6，另外三个轮子也会同步抬起。

附图4展示的是这套设备左右行走时，工作面上端的轨道结构。其中1是一个铝合金型材轨道，一根轨道扣压在多块组件4的上边框。通过很多的3轨道锁定夹具将轨道和光伏组件紧固的连接成一体。2是安装在轨道中的吊装滚轮总成。当主机被钢丝绳吊到距离轨道很近时，主机中的左右行走机构在行走时，就会非常容易带着2在轨道中左右滑动。

附图5展示的是轨道中的吊装滚轮总成结构。其中1是橡胶滚轮，每个总成一共有四个。2为铝合金支架。支架和滚轮轴通过轴承连接，达到最小的摩擦，整个机构运行自如。在铝合金支架中下端有一个挂接钢丝绳的孔，方便钢丝绳的钩子来挂接。

附图6展示的是轨道和光伏组件组合在一起的装配结构方式。一根长的铝合金轨道扣压住一排光伏组件的边框，通过多套u型夹具和紧固螺丝将铝合金轨道和光伏组件边框紧密的结合成一体。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，也可以通过其他方式实现各部分功能，只要其不违背本发明的思想，同样应当视为本发明所公开的内容。此外，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。本发明的保护范围由权利要求限定。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种低成本光伏电站清洁设备，现在有很多光伏电站的光伏组件清洁的方案，但是不管哪种方式，都存在清洁成本高的致命缺陷，清洁成本往往要占到光伏电站年收益率的8‑10％。如果不清洁光伏组件的话，对发电量的影响为5‑20％，所以市场非常需要一种使用成本低的光伏组件清洁设备，来进一步显著提高光伏电站的收益。本发明是将人工操作和机器人清洁方式相结合，采用非固定模式的方案，用人工将清洁主机挂接在设备运行轨道机构上之后，清洁设备自动运行，进行作业面清洁工作。最大限度的节约人力，最大限度的利用设备。这种方案可以使光伏电站的清洁成本控制在电站年收益的3％以内，显著的提高光伏电站的收益，保证光伏电站高效的运行。

技术研发人员：张昊;张卜闻
受保护的技术使用者：张昊;张卜闻
技术研发日：2017.11.23
技术公布日：2019.05.31