适用于光伏电站清扫机器人在组件阵列间爬行的桥梁设备的制作方法

本实用新型涉及一种适用于光伏电站清扫机器人，在太阳能板组件阵列间爬行的桥梁设备，更具体的说，涉及一种桥梁连接设备，这种设备可以方便单体爬行式清扫机器人在太阳能板组件阵列间爬行，同时满足机器人的长时间停泊、自清洁、充电、避雨、自检等功能。

背景技术：

光伏电站因其清洁、环保、不消耗燃料、自然资源丰富等优势，近年来在我国发展迅速。影响光伏电站发电效率的因素，除了太阳能板本身质量和太阳光照等因素外，对于太阳能组件阵列的维护与运行也是非常重要的一部分。在我国，适合建设光伏电站的中西部地区，气候干旱，降水量较少，有时还遇有沙尘暴，太阳能组件阵列表面的积灰，会导致发电量下降，甚至组件阵列上的厚实污渍还会引起太阳能板的局部升温，产生热斑而导致破坏。为保证电站的发电效率，应对太阳能板表面及时进行清扫，防止遮挡和热斑效应的产生，这对光伏发电系统的性能和投资收益都将大有好处。

在当前多种光伏电站太阳能板的自动化清扫设备中，各种单向或横纵双向固定式清扫设备，由于受到太阳能板的排列方式、阵列的纵向长度、设备的单机重量、驱动能源、自身维护等多种条件的限制，其弊端已逐渐显露。单体爬行式清扫机器人，已成为目前光伏电站清扫领域研发的主导方向。

单体爬行式清扫机器人和固定式清扫设备一样，在完成一个阵列的清扫任务后，需要搭桥才能到达下一个阵列。不同的是，固定式清扫设备必须依靠驳载系统，才能到达电站的下一个组件阵列，且其驳载系统必须包含有电机、传动部件；而单体爬行式清扫机器人无需像固定式清扫设备那样额外设立驳载系统，其独立的爬行功能，大大提高了运动的灵活性。但光伏电站所建立的区域，地表一般为凹凸不平的草地或泥土，或者在山区、水面，不如太阳能板那么平坦，同时，单体爬行式清扫机器人的行走，一般按巡边模式，离开太阳能板的铝合金边框，其巡边传感器将失去功能，无法保证直线行走及转向。不仅如此，由于材料属性的限制，在强烈阳光下，太阳能板的局部表面若被长时间覆盖，会产生局部升温和热斑效应，即单体爬行式清扫机器人不能长时间停泊在太阳能板组件的表面，而清扫机器人自身的休整，包括自清洁、充电、避雨、自检等活动，亦需要一个固定的区域。

技术实现要素：

针对当前上述技术中存在的不足，本实用新型提供一种应用于光伏电站多个太阳能板组件阵列之间的桥梁设备，方便单体爬行式清扫机器人在太阳能板组件阵列之间行走，同时为清扫机器人提供长时间停泊、自清洁、充电、避雨、自检等休整的固定区域。

本实用新型采用的技术方案如下：

适用于光伏电站清扫机器人在组件阵列间爬行的桥梁设备，设置在太阳能板组件阵列的侧面，包括相互连接的上桥结构、休整结构和下桥结构；所述上桥结构的倾角与太阳能板组件阵列的倾角相同，所述休整结构的底部安装有金属滤网，可与机器人的清扫系统接触；所述下桥结构与相邻的太阳能板组件阵列的上桥结构连接。

所述上桥结构设置在太阳能板组件阵列的最底端；所述上桥结构、休整结构和下桥结构的位置和高度不能遮挡太阳能板组件阵列。

进一步地，所述机器人的清扫系统采用两排滚刷或者盘刷，对应地，所述休整结构的底部设置两排金属滤网。

所述休整结构的上方安装有顶棚。优选地，所述顶棚为透明的。

所述休整结构上还安装有充电系统，为机器人充电。

优选地，所述上桥结构和下桥结构均采用太阳能板组件结构。太阳能板组件结构与所述太阳能板组件阵列之间的电流互不相通，相互独立。

进一步地，所述太阳能板组件结构与所述太阳能板组件阵列之间固定连接。

进一步地，所述下桥结构分为倾斜段和水平段，倾斜段与所述休整结构连接，水平段与相邻太阳能板组件阵列的上桥结构连接。

在光伏电站的太阳能板组件阵列之间，安装本实用新型的桥梁设备之后，单体爬行式清扫机器人可以扩大活动区域范围，提高清扫效率，而且设立固定的、保障充分的长时间停泊休整区域，可以降低清扫机器人的故障率、延长其使用寿命，同时还可以减少电站运维人员的数量与工作量、增加电站收益率。同时，相对于固定式清扫设备的驳载系统，本实用新型的桥梁设备无需动力驱动，更没有运动零部件，大大降低了设备的故障率和维护成本，其自带的太阳能板又可以吸收太阳能并储存，供清扫机器人所用，无需从电站取电。由于清扫机器人的尺寸固定，行走路线单一，所以桥梁设备的上中下三个结构可以采用模块化设计，这对于零部件的快速制造、装配及互换，具有很强的促进作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例的光伏电站清扫机器人主体结构图，图中：1是电源系统，2是行走系统，3是除尘系统，4是清扫系统，5是控制系统。

图2是本实用新型的桥梁设备结构图，图中：P1是一个太阳能板组件阵列，P2是与之相邻的另一个太阳能板组件阵列，R是清扫机器人，W1是连接P1与P2之间的桥梁设备，包括A1上桥结构、B1休整结构和C1下桥结构，N1是金属滤网，S1是顶棚，E1是充电系统。W2是另一套桥梁设备，其结构组成与设备W1相同，并与设备W1无缝对接。

具体实施方式

本实施例的光伏电站清扫机器人采用的结构如图1所示，包括电源系统1、行走系统2、清扫系统4、除尘系统3、控制系统5以及若干传感器等。电源系统1分别与行走系统2、清扫系统4、除尘系统3和控制系统5连接，行走系统2、清扫系统4和除尘系统3分别通过传感器连接到控制系统5。清扫系统4采用盘刷或者滚刷结构。

整个桥梁设备安装在太阳能板组件阵列的一侧。桥梁设备的上桥结构A1倾角与组件阵列P1的倾角相同。上桥结构A1和下桥结构C1是由若干块太阳能板组件构成，桥梁设备的太阳能板组件与电站的太阳能板组件阵列之间采用机械固定连接，但是两者的电流是相互独立的，即桥梁设备自身具备吸热和储电功能，可以不从电站取电，独立给清扫机器人供电，这样方便桥梁设备模块化制造、装配和维护。休整结构B1设置成水平状态，包括顶棚S1、下部的充电系统E1、底部的两排金属滤网N1。

光伏电站清扫机器人首先在一个太阳能板组件阵列P1上，按照设定路径完成既定的清扫任务，到达此阵列的最低点角落(如图2所示的右下角位置)后，清扫机器人继续无障碍向前爬行，到达与此太阳能板组件阵列倾角相同的上桥结构A1。在上桥结构A1的边缘，控制系统5通过防坠落传感器反馈的信息，控制机器人转向；然后，控制系统5通过巡边传感器反馈的信息，控制机器人行走系统2中的履带沿上桥结构A1直线行走，向上爬行，进入桥梁设备的休整结构B1。休整结构B1主要为为机器人提供的休整区域，其路面安装有两排金属滤网N1，分别对应着机器人的前后盘刷或滚刷，通过盘刷或滚刷的多次正向和反向自转，以及刷毛与金属滤网N1的多次击打接触，一边去除刷毛丝上沾染的灰尘，一边消除刷毛与太阳能板组件摩擦中产生的静电，从而实现机器人清扫组件的自清洁。

为方便机器人长时间停泊、避雨和自检，在休整结构B1的上方安装有顶棚S1，雨天或组件阵列表面过于潮湿时，清扫机器人可不工作，在顶棚S1下躲避或长时间停泊。顶棚S1应为透明材质，便于清扫机器人在修整时，其自带的太阳能板能继续接收到太阳光，为自己充电。在休整结构B1的下后方安装有充电系统E1，上桥结构A1与下桥结构C1自带的太阳能板所吸收的太阳能，被储存在此充电系统E1中，方便机器人的自充电。下桥结构C1的一段为倾斜段路面，一段为水平段路面，清扫机器人通过倾斜段路面，降低高度，进入水平段路面。水平段路面与下一个太阳能板组件阵列的上桥结构连在一起，实现光伏电站多个桥梁设备的无缝对接。

考虑到光伏电站太阳能板组件阵列不能被其它物体遮阳，本实用新型桥梁设备中三个结构的高度，必须满足这一要求，特别是休整结构B1的顶棚S1上表面应设置在太阳能板组件阵列最高点之后，下桥结构C1的后续水平段路面应尽可能降低高度。针对不同排列方式和阵列安装间距的光伏电站，桥梁设备的具体尺寸，会有一定差异，但不影响本实用新型理念的实现及设备的设计与制造。