光伏太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动清扫机器人。
【背景技术】
[0002]太阳能是目前社会公认的一种清洁无污染的可再生能源，在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类可使用能源的重要组成部分。太阳能发电是人类开发利用太阳能的重要途径，其不仅安全可靠，而且也不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击。
[0003]光伏太阳能发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。目前，光伏太阳能发电每年的增长速度超过30%，而光伏太阳能发电站主要建在沙漠地带，这里光照时间长，强度高，但是风沙较大，电池板表面很容易积灰尘，太阳能电池板表面的透光率直接影响光-电转化率。随着使用时间的积累，电池板迎光面会逐渐的积累一层灰尘(主要是无机物S102、和有机污染物鸟粪等)，既减弱了太阳能电池板对光的吸收，影响电池的发电量，也容易因"热岛效应"造成电池局部发热而损坏。
[0004]目前太阳能电池板的清洗主要采用人工使用高压水枪的方式清洗，清洗效率低，耗水量较大，这使得本来比较缺水的沙漠地带的发电成本大大提高；也有部分地区采用较为先进的进口设备清洗电池板，但是这种设备价格比较昂贵，需要两个人操作，同时也需要较大量的水。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种光伏太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人。
[0006]本实用新型是光伏太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人，包括皮带电机2、皮带刷3、防尘护罩7、皮带支架8、竖直移动支架12、卷扬机13、水平移动支架18、动力源及配重22以及车体23，皮带支架8通过转动销轴I固定于竖直移动支架12上，皮带支架8距上端1/3处与钢丝绳9连接，皮带电机2安装于皮带支架8的下端，拖轮6均布安装于皮带支架8上、下两面上，皮带轮24安装于皮带支架8的上端，皮带刷3传过皮带电机2、皮带轮24、拖轮6安装于皮带支架8上；竖直移动支架12的下端与皮带支架8连接，竖直移动支架12的上端安装有卷扬机13，钢丝绳9的另一端与卷扬机13连接，竖直移动支架12中间位置安装有提升螺母座17 ;水平移动支架18的上端安装有提升电机14，水平移动支架18的下端安装有水平移动螺母座19，水平移动支架18的前端安装有竖直移动导轨10，提升丝杠16与提升螺母座17构成丝杠螺母副，提升丝杠16与提升电机14连接；水平移动驱动电机21安装于车体23上，水平移动丝杠20与水平移动螺母座19构成丝杠螺母副，水平移动丝杠20与水平移动驱动电机21连接，水平移动导轨11安装于车体23左侧，动力源、控制系统及配重22安装于车体右侧。
[0007]本自动清扫机器人具有以下优点:1、使用皮带刷高速清扫，无需喷水；2、使用GPS和距离传感器定位，无需人工操作；3、清扫工作主要在夜间或光照较弱时间完成，不影响电池板发电。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的结构示意图，附图标记及对应名称为:转动销轴1，皮带电机2，皮带刷3，光伏太阳能电池板4，皮带张紧卡槽5，拖轮6，防尘护罩7，皮带支架8，钢丝绳9，竖直移动导轨10，水平移动导轨11，竖直移动支架12，卷扬机13，提升电机14，车体外壳15，提升丝杠16，提升螺母座17，水平移动支架18，水平移动螺母座19，水平移动丝杠20，水平移动驱动电机21，动力源及配重22，车体23，皮带轮24。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示，本实用新型是光伏太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人，包括皮带电机2、皮带刷3、防尘护罩7、皮带支架8、竖直移动支架12、卷扬机13、水平移动支架18、动力源及配重22以及车体23，皮带支架8通过转动销轴I固定于竖直移动支架12上，皮带支架8距上端1/3处与钢丝绳9连接，皮带电机2安装于皮带支架8的下端，拖轮6均布安装于皮带支架8上、下两面上，皮带轮24安装于皮带支架8的上端，皮带刷3传过皮带电机2、皮带轮24、拖轮6安装于皮带支架8上；竖直移动支架12的下端与皮带支架8连接，竖直移动支架12的上端安装有卷扬机13，钢丝绳9的另一端与卷扬机13连接，竖直移动支架12中间位置安装有提升螺母座17 ;水平移动支架18的上端安装有提升电机14，水平移动支架18的下端安装有水平移动螺母座19，水平移动支架18的前端安装有竖直移动导轨10，提升丝杠16与提升螺母座17构成丝杠螺母副，提升丝杠16与提升电机14连接；水平移动驱动电机21安装于车体23上，水平移动丝杠20与水平移动螺母座19构成丝杠螺母畐O，水平移动丝杠20与水平移动驱动电机21连接，水平移动导轨11安装于车体23左侧，动力源、控制系统及配重22安装于车体右侧。
[0010]如图1所示，将皮带支架8通过转动销轴I固定于竖直移动支架12上，皮带支架8距上端1/3处与钢丝绳9连接，其作用是:皮带支架8可以绕转动销轴I转动，进而调节皮带支架8与太阳能电池板平行，保证皮带刷3与太阳能电池板的接触；皮带电机2安装于皮带支架8下端，拖轮6均布安装于皮带支架8上、下两面上，皮带轮24安装于皮带支架8上端，皮带刷3穿过皮带电机2、皮带轮24、拖轮6安装于皮带支架8上，其作用是:皮带电机2作为皮带刷3的动力源，皮带电机2安装在皮带支架8下端可以减轻皮带支架8的整体重量，拖轮6能够防止皮带刷3与皮带支架8接触摩擦消耗能量；竖直移动支架12下端与皮带支架8连接，竖直移动支架12上端安装有卷扬机13，钢丝绳9另一端与卷扬机13连接，竖直移动支架12中间位置安装有提升螺母座17，其作用是:竖直移动支架12能够在竖直移动导轨10中上下滑动，进而调节皮带支架8的高度，卷扬机13拉动钢丝绳使得皮带支架8可以绕转动销轴I转动；水平移动支架18上端安装有提升电机14，水平移动支架18下端安装有水平移动螺母座19，水平移动支架18前端安装有竖直移动导轨10，提升丝杠16与提升螺母座17构成丝杠螺母副，提升丝杠16与提升电机14连接，其作用是:水平移动支架18能够在水平移动导轨11中滑动，进而调节车体23与光伏太阳能电池板4的距离；提升电机14驱动提升丝杠16，使得竖直移动支架12在竖直移动导轨10中上下滑动；水平移动驱动电机21安装于车体23上，水平移动丝杠20与水平移动螺母座19构成丝杠螺母副，水平移动丝杠20与水平移动驱动电机21连接，水平移动导轨11安装于车体23左侧，动力源、控制系统及配重22安装于车体右侧，其作用是:水平移动驱动电机21驱动水平移动丝杠20使得水平移动支架18在水平移动导轨11中滑动，动力源、控制系统及配重22用于平衡车体重量。
[0011]如图1所示，卷扬机13拉动钢丝绳9可以使得皮带支架8绕转动销轴I转动，竖直移动支架12在竖直移动导轨10中滑动，水平移动支架18在水平移动导轨11中滑动，其作用是:钢丝绳9为柔性连接，避免皮带支架8与光伏太阳能电池板4硬接触，竖直移动导轨10能够保证竖直移动支架12的运动精度，水平移动导轨11能够保证水平移动支架18的运动精度。如图1所示，皮带支架8上端设有皮带张紧卡槽5，其作用是:皮带张紧卡槽5能够方便调节皮带的松紧。
[0012]本实用新型的工作过程为:首先将所要清洗的光伏太阳能发电厂地形及光伏太阳能电池板进行测量和建模，并将所建地图导入机器人控制中枢电脑。将本实用新型所述的光伏太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人放置在所建地图中，调试机器人使得其能够正常工作。机器人将根据自身的GPS芯片进行自身定位和路径规划，同时机器人车体还安装有故障报警系统，当机器人出现故障后，机器人会发报警信号给控制中心，通知管理人员进行维修。
【主权项】
1.光伏太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人，包括皮带电机(2)、皮带刷(3)、防尘护罩(7)、皮带支架(8)、竖直移动支架(12)、卷扬机(13)、水平移动支架(18)、动力源及配重(22)以及车体(23)，其特征在于:皮带支架(8)通过转动销轴(I)固定于竖直移动支架(12)上，皮带支架(8)距上端1/3处与钢丝绳(9)连接，皮带电机(2)安装于皮带支架(8)的下端，拖轮(6)均布安装于皮带支架(8)上、下两面上，皮带轮(24)安装于皮带支架(8)的上端，皮带刷(3)传过皮带电机(2)、皮带轮(24)、拖轮(6)安装于皮带支架(8)上；竖直移动支架(12)的下端与皮带支架(8)连接，竖直移动支架(12)的上端安装有卷扬机(13)，钢丝绳(9)的另一端与卷扬机(13)连接，竖直移动支架(12)中间位置安装有提升螺母座(17);水平移动支架(18)的上端安装有提升电机(14)，水平移动支架(18)的下端安装有水平移动螺母座(19)，水平移动支架(18)的前端安装有竖直移动导轨(10)，提升丝杠(16)与提升螺母座(17)构成丝杠螺母副，提升丝杠(16)与提升电机(14)连接；水平移动驱动电机(21)安装于车体(23)上，水平移动丝杠(20)与水平移动螺母座(19)构成丝杠螺母副，水平移动丝杠(20)与水平移动驱动电机(21)连接，水平移动导轨(11)安装于车体(23)左侦牝动力源、控制系统及配重(22)安装于车体右侧。
2.根据权利要求书I所述的光伏太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人，其特征在于:卷扬机(13 )拉动钢丝绳(9 )能使皮带支架(8 )绕转动销轴(I)转动，竖直移动支架(12 )在竖直移动导轨(10)中滑动，水平移动支架(18)在水平移动导轨(11)中滑动。
3.根据权利要求书I所述的光伏太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人，其特征在于:皮带支架(8)的上端设有皮带张紧卡槽(5)。
【专利摘要】光伏太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人，皮带电机（2）安装于皮带支架（8）下端，皮带刷（3）传过皮带电机（2）、皮带轮（24）安装于皮带支架（8）上；竖直移动支架（12）上端安装有卷扬机（13），钢丝绳（9）一端与皮带支架（8）连接，另一端与卷扬机（13）连接；水平移动支架（18）上端安装有提升电机（14），水平移动支架（18）前端安装有竖直移动导轨（10），提升丝杠（16）与提升螺母座（17）构成丝杠螺母副由提升电机14驱动；水平移动驱动电机（21）安装与车体（23）上，水平移动丝杠（20）与水平移动螺母座（19）构成丝杠螺母副由水平移动驱动电机（21）驱动。
【IPC分类】H02S40-10, B08B1-00, B08B13-00
【公开号】CN204448644
【申请号】CN201520058145
【发明人】龚俊, 宁会峰, 申涛, 李翠明, 戴宝林, 杨萍, 周文明, 李玉洋, 李进滔, 张仲玺, 蔺卡宾
【申请人】兰州理工大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月28日