带轨道的光伏发电系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及带轨道的光伏发电系统和方法。
【背景技术】
[0002]现有的光伏发电系统利用太阳光发电，提供一种清洁、取之不尽的高品位能源，并且成本已经接近火力发电。但一些光伏发电系统在安装时没有事先考虑光伏组件表面采用机器清洁的问题；以后，采用人工清洁或者人工搬运清洁装置上、下光伏组件，劳动强度大效率低;采用普通车载光伏清洁机器人清洁，在地面状况复杂时效果欠佳;并且有时不方便越过两块光伏组件板之间的间隙间隔。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是要提供带轨道的光伏发电系统和方法。
[0004]本发明带轨道的光伏发电系统方法:制造一个光伏发电系统，包括台架、光伏组件、输变电装置和计算机控制系统；台架包括基础、支架、场地和基粧;还包括一组两根平行的轨道和运行于轨道上的电动装置;轨道与台架连接包括设置于基础上;或者，轨道与光伏组件连接或者与光伏组件一体制作;轨道包括金属轨道、非金属轨道、连接多个台架的长横杆、光伏组件上侧和/或下侧边框;电动装置包括电动轮组、机架、动力蓄电池和安装于机架上的专用设施；电动轮组与轨道，包括同时与属于前后排台架上的轨道配合滚动连接;或者电动轮组与光伏组件的边框配合滚动连接;专用设施包括光伏组件清洁模块、安维设施、载物容器和农业机械;农业机械包括地面轮，地面轮增加牵引力和荷载能力；电动装置包括通用光伏机器人;通用光伏机器人包括巡检机器人、安维机器人和清洁机器人；
进一步，光伏发电系统还包括台架上的轨状输电母线和与轨状输电母线电气连接的电动装置的受电器，轨状输电母线包括导电轨道和架空电缆;轨状输电母线与电源的电极连接;至少一个轨状输电母线和一个受电器电气绝缘安装;轨状输电母线的电阻率小于0.3欧姆.毫米V米(约为铁的3倍)；电源电压包括直流和工频交流3至1000伏;轨状输电母线的许用电流I至250安培;轨状输电母线的漏电损耗小于线路总电流的80%;受电器包括电动轮组和电刷；电动轮组的绝缘技术包括:采用绝缘的轴承包括陶瓷轴承和采用实心及充气橡胶轮;电源、轨状输电母线、受电器、大地和电动装置的用电负载组成一个电路回路；
电动装置、电源和光伏组件通过各自的接口电路与计算机控制系统主机信号连接；电动装置、电源和光伏组件的状态根据计算机控制系统主机状态的变化而变化。
[0005]轨状输电母线可单独设置并对外开放。其用途包括电力线载波通讯，即轨状输电母线的耐压和高频损耗技术指标至少符合每秒钟100兆赫的电力线载波通讯要求。
[0006]本发明实现其目的的技术方案之一:制造一个带轨道和轨状输电母线的光伏系统，采用上述带轨道的光伏发电系统方法，包括台架、光伏组件、输变电装置和计算机控制系统；台架包括基础、支架、场地和基粧;所述光伏系统包括一组两根平行轨道和运行于轨道上的电动装置;轨道与台架连接或者轨道设置于基础上;或者，轨道与光伏组件连接或者与光伏组件一体制作;轨道包括金属轨道、非金属轨道、连接多个台架的长横杆；电动装置包括通用光伏机器人；电动装置包括电动轮组、机架、动力蓄电池和专用设施；电动轮组与轨道配合滚动连接;专用设施包括光伏组件清洁模块、摄像头、光伏组件安维设施、载物容器、单轮巡检车和农业机械;最简易的清洁模块包括一块清洁布或者一块刮板;并包括台架上的轨状输电母线和与轨状输电母线电气连接的电动装置的受电器，轨状输电母线包括轨道很和架空电缆;轨状输电母线连接电源;轨状输电母线对外开放通过配套的受电器与外部电气设备电气连接;轨状输电母线的电阻率小于0.3欧姆.毫米V米;受电器包括电动轮组和电刷;所述电源、轨状输电母线、受电器和电动装置的用电负载组成一个电路回路;或者电源、轨状输电母线、受电器、大地和电动装置的用电负载组成一个电路回路。
[0007]本发明实现其目的的技术方案之二:制造一个带轨道的光伏发电系统，采用上述带轨道的光伏发电系统方法，包括台架、光伏组件、输变电装置和计算机控制系统；台架包括基础、支架、场地和基粧;所述光伏发电系统包括一组两根平行轨道和运行于轨道上的电动装置;轨道与台架连接;或者，轨道与光伏组件连接或者与光伏组件一体制作；电动装置包括通用光伏机器人;轨道包括金属轨道、非金属轨道、连接多个台架的长横杆；电动装置包括电动轮组、机架、动力蓄电池和专用设施;电动轮组与轨道配合滚动连接。
[0008]本发明实现其目的的技术方案之三:制造一个带轨状输电母线的光伏发电系统，采用上述带轨道的光伏发电系统方法，包括台架、光伏组件、输变电装置和计算机控制系统；台架包括基础、支架、场地和基粧;所述光伏发电系统包括台架上的轨状输电母线，轨状输电母线包括轨道和架空电缆;轨状输电母线连接电源;轨状输电母线对外开放通过配套的受电器与外部电气设备电气连接;轨状输电母线的电阻率小于0.3欧姆.毫米V米;受电器包括电动轮组和电刷;所述轨状输电母线、电源、受电器和电气设备构成一个电路回路；或者所述轨状输电母线、电源、受电器、电气设备和大地构成一个电路回路。
[0009]本发明实现其目的的技术方案之四:制造一个带轨道的光伏系统台架，采用上述带轨道的光伏发电系统方法，包括基础、支架、场地和基粧，其特征是:
光伏系统台架包括与一组轨道的连接界面或者包括一根以上轨道;所述轨道与台架连接或者设置于基础上;轨道包括金属轨道、非金属轨道;连接多个台架的长横杆和光伏组件的上侧和下侧边框;轨道与运行于其上的电动装置的电动轮组配合滚动连接，或者；
光伏系统台架包括与轨道的连接界面或者包括一根以上轨道;所述轨道与台架连接或者设置于基础上；轨道包括金属轨道;连接多个台架的长横杆和光伏组件的上侧和下侧边框;轨道与其运行于其上的电动装置的电动轮组配合滚动连接;并包括台架上的轨状输电母线;轨状输电母线包括轨道和架空电缆;轨状输电母线与电源接通;轨状输电母线对外开放通过与其配套的受电器与外部电气设备电气连接;轨状输电母线的电阻率小于0.3欧姆.毫米V米;所述受电器包括电动轮组和电刷;所述轨状输电母线、电源、受电器和电气设备构成一个电路回路;或者，所述轨状输电母线、电源、受电器、电气设备和大地构成一个电路回路;电源持续供应电动装置电力，或者；
光伏系统台架包括一个以上轨状输电母线，轨状输电母线包括轨道、跨接多个台架的杆状物和架空电缆;轨状输电母线与电源接通;至少一个轨状输电母线与外界电气绝缘安装;轨状输电母线对外开放通过与其配套的受电器与外部电气设备电气连接;轨状输电母线的电阻率小于0.3欧姆.毫米V米;所述受电器包括电动轮组和电刷;所述轨状输电母线、电源、受电器和电气设备构成一个电路回路;或者，所述轨状输电母线、电源、受电器、电气设备和大地构成一个电路回路;电源持续供应电动装置电力。
[0010]本发明实现其目的的技术方案之五:制造一个光伏组件，采用上述带轨道的光伏发电系统方法，包括矩形玻璃板、光伏电池、输出电线端和矩形边框；
矩形边框至少一组对边的两条边框为金属材料且相互电气绝缘，所述相互电气绝缘的两条边框分别与一个电源的两个电极电气连接;相互电气绝缘的两条边框中的至少一条、电源、电动装置的受电器和用电负载组成一个电路回路；电源持续供应运行于所述相互电气绝缘的两条边框上的电动装置或者其他用电负载电力；受电器包括电刷和电动轮组;其他用电负载包括太阳光跟踪装置，或者；
矩形框架的四条边框中至少一条边框上电气绝缘连接一条金属条，金属条与一个电源的电极电气连接;所述金属条、电源、电动装置的受电器和用电负载组成一个电路回路，或者；
光伏组件为双玻双面组件，带有或者不带有金属型材边框;其上、下两块玻璃的面积相同或者不同；所述双玻双面组件上面或者下面的玻璃板表面至少含有一条金属条;金属条与一个电源的电极电气连接;金属条、电源、电动装置的受电器和用电负载组成一个电路回路的一部分;电源持续供应电动装置或者其他用电负载电力;受电器包括电刷和电动轮组；其他用电负载包括太阳光跟踪装置，或者；
光伏组件的部分或者全部边界含有弹性密封材料，所述弹性密封材料用于相邻光伏组件之间的密封;所述弹性密封材料包括弹性管道。
[0011]本发明实现其目的的技术方案之六:制造一个光伏组件系统机器人轨道，采用上述带轨道的光伏发电系统方法，其特征是:包括两端分别带有内螺纹和管螺纹的不锈钢管；所述内螺纹和管螺纹相互配合连接加长；，加长后的轨道至少同一朝向120度圆周角范围的表面光滑并含有间隔一致的标记，包括英制尺寸的间隔很米制尺寸的间隔，或者
包括两端分别带焊接界面的不锈钢管、所述焊接界面包括壁厚加厚段;各段轨道焊接加长;加长后的轨道至少同一朝向120度圆周角范围的表面光滑并含有间隔一致的标记，包括英制尺寸的间隔很米制尺寸的间隔;轨道与光伏系统台架的连接界面相连接一一包括设置于台架一侧或者两侧的基础上;轨道与轨道上面运行电动装置。
[0012]本发明实现其目的的技术方案之七:制造一个光伏发电系统轨状输电母线，采用上述带轨道的光伏发电系统方法，包括一条以上轨道、跨接多个台架的杆状物、金属缆索、相邻对接与外界绝缘并且电气连通的光伏组件上侧和/或下侧边框;所述轨状输电母线对外开放能通过与其配套的受电器与外部电气设备电气连接;轨状输电母线的电阻率小于
0.3欧姆.毫米V米;所述受电器包括电动轮组和电刷;所述轨状输电母线与一个电源连接;所述轨状输电母线、电源、受电器和电气设备构成一个电路回路;或者所述轨状输电母线、电源、受电器、电气设备和大地构成一个电路回路;电源持续供应电动装置电力。
[0013]本发明实现其目的的技术方案之八:制造一个光伏发电系统换轨界面，采用上述带轨道的光伏发电系统方法，包括一组两根换轨轨道和运行于换轨轨道上的换轨机器人；换轨轨道设置于轨道的侧面;换轨轨道的布置包括与所述轨道垂直;换轨机器人包括底盘、与底盘连接的电动轮组、一组两根驳接轨道、与驳接轨道连接的撑杆、动力蓄电池和计算机控制系统;驳接轨道与通用光伏机器人的电动轮组滚动配合连接并传递通用光伏机器人的重力;驳接轨道的状态包括与任何一组两根轨道接轨;轨道上的通用光伏机器人能够直接从轨道上行驶到与其对接的换轨机器人驳接轨道上或者从所述驳接轨道上行驶到所述轨道上，或者;换轨机器人包括底盘、与底盘连接的电动轮组、一组两根驳接轨道、与驳接轨道连接的电动伸缩机械臂、动力蓄电池和计算机控制系统；电动伸缩机械臂通过球面副机构或者转动副机构与底盘连接;电动伸缩机械臂采用电动丝杆或者液压、气动杆制作，用于调节驳接轨道的空间状态；电动伸缩机械臂的自由端向下方伸展;驳接轨道与通用光伏机器人的电动轮组滚动配合连接并传递通用光伏机器人的重力;驳接轨道的状态可以通过电动伸缩机械臂调整到与任何一组两根轨道接轨;轨道上的通用光伏机器人可以直接从轨道上行驶到与其对接的驳接轨道或者从所述驳接轨道上行驶到所述轨道上，或者；
包括一组两根换轨轨道和运行于换轨轨道上的换轨机器人;换轨轨道设置于轨道的侧面;换轨轨道的布置包括与所述轨道垂直;换轨机器人包括底盘、与底盘连接的电动轮组、一组两根驳接轨道、与驳接轨道连接的撑杆、受电器和计算机控制系统;驳接轨道与通用光伏机器人的电动轮组滚动配合连接并传递通用光伏机器人的重力;驳接轨道的状态包括与任何一组两根轨道接轨;换轨轨道与台架机械连接但至少一根换轨轨道与台架绝缘安装连接;换轨轨道与一个电源的电极电气连接;通用光伏机器人通过受电器与换轨轨道连接;受电器包括电动轮组和/或电刷；电源、换轨轨道、受电器、输电接线和换轨机器人的用电负载组成一个电路回路；电源持续供应换轨机器人电力;通用光伏机器人能够直接从轨道上行驶到与其对接的换轨机器人驳接轨道上或者从所述驳接轨道上行驶到所述轨道上，或者；包括一组两根换轨轨道和运行于换轨轨道上的换轨机器人;换轨轨道设置于轨道的侧面;换轨轨道的布置包括与所述轨道垂直;换轨机器人包括底盘、与底盘连接的电动轮组、一组两根驳接轨道、与驳接轨道连接的电动伸缩机械臂、受电器和计算机控制系统；电动伸缩机械臂通过球面副机构或者转动副机构与底盘连接;电动伸缩机械臂采用电动丝杆或者液压、气动杆制作，用于调节驳接轨道的空间状态；电动伸缩机械臂的自由端向下方伸展；驳接轨道与通用光伏机器人的电动轮组滚动配合连接并传递通用光伏机器人的重力;驳接轨道的状态可以通过电动伸缩机械臂调整到与任何一组两根轨道接轨;换轨轨道与台架机械连接但至少一根换轨轨道与台架绝缘安装连接;换轨轨道与一个电源的电极电气连接；通用光伏机器人通过受电器与换轨轨道连接;受电器包括电动轮组和/或电刷；电源、换轨轨道、受电器、输电接线和换轨机器人的用电负载组成一个电路回路；电源持续供应换轨机器人电力;通用光伏机器人能够直接从轨道上行驶到与其对接的换轨机器人驳接轨道上或者从所述驳接轨道上行驶到所述轨道上。
[0014]本发明实现其目的的技术方案之九:制造一个通用光伏机器人，采用上述带轨道的光伏发电系统方法，
包括机架、电动轮组、专用设施、动力电池和计算机控制模块；电动轮组与轨道配合滚动连接构成一个移动副；专用设施包括清洁模块和摄像头;最简易的清洁模块包括一块清洁布或者一块刮板一一如汽车雨刮器的雨刮;专用设施与机架连接；电动轮组包括行驶于轨道上的轨道电动轮组和行驶于组件上的组件电动轮组;组件电动轮组包括正面轮和侧面轮;正面轮用于驱动;侧面轮用于定位;组件电动轮组实现清洁模块与光伏组件的配合滚动连接;轨道电动轮组与组件电动轮组同步运行，或者；
包括机架、电动轮组、专用设施、动力电池和计算机控制模块;两根金属轨道上的电动轮组通过跨接式机架连接成为一体;专用设施包括清洁模块和摄像头;最简易的清洁模块包括一块清洁布或者一块刮板一一如汽车雨刮器的雨刮；专用设施与机架连接；电动轮组包括行驶于轨道上的轨道电动轮组和行驶于组件上的组件电动轮组;组件电动轮组包括正面轮和侧面轮;正面轮用于驱动;侧面轮用于定位;组件电动轮组实现清洁模块与光伏组件的配合滚动连接;轨道电动轮组与组件电动轮组同步运行，或者；
包括机架、电动轮组、专用设施、动力电池和计算机控制模块;两根金属轨道上的电动轮组通过跨接式机架连接成为一体，专用设施包括清洁模块和摄像头;最简易的清洁模块包括一块清洁布或者一块刮板一一如汽车雨刮器的雨刮;专用设施与机架上垂下的缆索连接；电动轮组包括行驶于轨道上的轨道电动轮组和行驶于组件上的组件电动轮组;组件电动轮组包括正面轮和侧面轮;正面轮用于驱动;侧面轮用于定位;组件电动轮组实现清洁模块与光伏组件的配合滚动连接;轨道电动轮组与组件电动轮组同步运行;计算机控制系统通过缆索改变清洁模块的空间状态，或者；
包括机架、电动轮组、受电器、专用设施和计算机控制模块；电动轮组与轨道配合滚动连接构成一个移动副；专用设施包括清洁模块和摄像头;最简易的清洁模块包括一块清洁布或者一块刮板一一如汽车雨刮器的雨刮;专用设施与机架连接；电动轮组包括行驶于轨道上的轨道电动轮组和行驶于组件上的组件电动轮组；组