一种光伏板清洁装置的制作方法

本实用新型涉及一种光伏板清洁装置。

背景技术：

太阳能光伏板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装置。

太阳能光伏板由于长期暴露在户外，光伏板表面经常由于天气原因布满灰尘，造成光伏板的发电效率大幅下降，所以需要定期进行清扫。在实际使用中，大体分为两种类型的光伏板，一种是独立的光伏板，比如太阳能路灯类的光伏板，另一种是大规模的并网光伏板，比如光伏板发电系统。这两种类型的光伏板都需要进行清洁，以保证发电效率。

中国专利授权公开号CN203108833U公开了一种太阳能光伏板清洁机，包括动力装置、臂杆、支架、清洁刷、手柄和移动载体，动力装置安装在臂杆的后端，清洁刷安装在臂杆的前端，支架设置于移动载体并将臂杆撑起，动力装置通过传动装置驱动清洁刷清洁太阳能光伏板；清洁刷为滚筒式；还配置喷水装置及吸尘装置。此专利的清洗部和光伏板无法相对固定，人工操作易造成清洗部对光伏板施加过大作用力而损坏光伏板，清洗效果凭肉眼判断，并且对高处的光伏板清洁无能为力。

中国专利授权公开号CN104777851A公开了了一种太阳能电池板清洗车，包括清洗车的车体的液压站和水箱，车体上固定一支撑架，支撑架通过转轴连接活动杆的一端，活动杆的另一端端末通过转轴安装一固定块；支撑架上固定第一液压缸，第一液压缸上的第一活塞杆通过转轴安装在活动杆上；活动杆上靠近固定块的位置设有一“人”字形折杆，折杆一端固定在固定块上，另一端通过转轴固定在活动杆上，活动杆上固定第二液压缸，第二液压缸上的第二活塞杆固定在折杆上；固定块上固定一固定板，固定板上安装旋转电机，旋转电机的转轴上安装圆形刷；第一液压缸、二液压缸分别连接至液压站，液压站连接控制器，控制器还通过电路连接旋转电机。此专利的清洗部只能清洗较低处的光伏板，对比如说太阳能路灯上的光伏板无法清洗。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种光伏板清洁装置，能够清洗较高处单块的光伏板，也能清洗大规模的光伏板系统。本实用新型夹持安全可靠，工作稳定，不易损伤光伏板。

本实用新型解决其上述问题所采用的技术方案是：

提供一种光伏板清洁装置，包括夹持部、清洗部、支撑部和控制器。

所述夹持部包括呈口型结构的夹紧支撑架，在所述夹紧支撑架左侧，安装有夹紧电机，夹紧电机输出轴上安装有主夹紧丝杠，在与主夹紧丝杠相对的夹紧支撑架上安装有副夹紧丝杠，且主夹紧丝杠和副夹紧丝杠为双向丝杠，所述主夹紧丝杠末端安装有夹紧丝杠主动轮，在副夹紧丝杠同侧末端安装有夹紧丝杠从动轮，一夹紧丝杠同步带固定绕设在夹紧丝杠主动轮和夹紧丝杠从动轮上，实现主夹紧丝杠和副夹紧丝杠同步转动，在主夹紧丝杠和副夹紧丝杠上安装有夹紧组件，所述夹紧组件包括位于主夹紧丝杠和副夹紧丝杠之间左右两侧安装的可随丝杠转动而左右移动的左夹持板和右夹持板，所述左夹持板和右夹持板相向的两侧面上分别安装有左压力开关和右压力开关。

所述清洗部可拆卸的固定在夹持部上方，所述清洗部包括呈口型结构的清洗支撑架和清洗组件，在所述清洗支撑架上侧，安装有往复电机，电机输出轴上安装有主往复丝杠，在与主往复丝杠相对的清洗支撑架上安装有副往复丝杠，所述主往复丝杠两端分别安装有上限位开关和下限位开关，主往复丝杠末端安装有往复丝杠主动轮，在副往复丝杠同侧末端安装有往复丝杠从动轮，一往复丝杠同步带绕设在往复丝杠主动轮和往复丝杠从动轮上，实现主往复丝杠和副往复丝杠同步转动，在主往复丝杠和副往复丝杠之间安装有可随丝杠转动上下移动的清洗组件。

所述清洗组件包括随主往复丝杠和副往复丝杠转动而上下运动的安装板，安装板上安装有毛刷组件、吸尘组件和定位组件。

所述毛刷组件包括并列安装的通过毛刷同步带传动的多组毛刷驱动轮组，所述毛刷驱动轮组止端安装有毛刷，一毛刷电机安装在安装板上，且毛刷电机输出轴与其中一组毛刷驱动轮组相连。

所述吸尘组件包括安装在安装板上的吸尘器和通过连通管连接的位于安装板下方的吸尘管，所述吸尘管上开有面向光伏板的均布的吸尘孔。

所述定位组件包括安装在安装板两侧的清洗定位开关，所述清洗定位开关的检测部件面向光伏板安装，在安装板面向光伏板一面上，安装有用于检测清洁程度的灰尘传感器。

所述支撑部包括支撑平台、旋转台、旋转电机、旋转齿轮、升降油缸、释放油缸、清洗调节油缸、左支撑臂、右支撑臂和横梁。

所述左支撑臂和右支撑臂的一端分别固定在清洗支撑架的两侧，止端通过横梁相连接，所述横梁下方与升降油缸顶端活动铰接，在清洗支撑架和升降油缸上活动铰接有清洗调节油缸，所述旋转台为齿轮结构，可绕自身中心转动的设置在支撑平台上方，升降油缸的底端活动铰接在旋转台上，在升降油缸和旋转台上活动铰接有释放油缸，所述旋转电机通过位于输出轴上的旋转齿轮与旋转台啮合配合，实现旋转台的转动，在横梁上方设置有摄像头。

所述控制器安装在支撑平台上方，且夹紧电机、左压力开关、右压力开关、往复电机、上限位开关、下限位开关、毛刷电机、吸尘器、清洗定位开关、灰尘传感器、旋转电机和摄像头分别与控制器电性连接，并通过控制器进行控制。

优选的，所述夹紧支撑架和清洗支撑架采用铝合金材质，且夹紧支撑架和清洗支撑架可拆卸的固定在一起。

优选的，所述吸尘管采用橡胶材质。

优选的，所述左夹持板和右夹持板相向的两个侧面安装有橡胶层。

优选的，所述摄像头为可旋转摄像头。

优选的，所述控制器中含有监控屏幕。

优选的，所述清洗定位开关为3个超声波距离传感器，且与安装板平行安装。

同时，基于以上的一种光伏板清洁装置，本实用新型还提供了本实用新型的使用方法，包括如下步骤：

步骤1：前期定位

将支撑平台移动到光伏板下，控制器控制升降油缸升起，顶动夹持部和清洗部上升到光伏板上方，通过位于横梁上的可旋转摄像头随时观察夹持部和清洗部的位置，通过调节清洗调节油缸和旋转台使夹持部和清洗部与光伏板大致平行。

步骤2：准确定位

通过控制器调节升降油缸、清洗调节油缸和释放油缸，使夹持部套设在光伏板周围，继续缓慢调节升降油缸，当位于清洗部安装板上的清洗定位开关检测到的数值与设定的数值距离都相同时，即清洗部与光伏板实现精确平行。

步骤3：设备夹紧

当清洗部精确就位后，控制器控制夹紧电机正向夹持工作，带动主夹紧丝杠和副夹紧丝杠转动，使左夹持板和右夹持板向中间方向运动，当左压力开关和右压力开关都检测到压力信号时，夹紧电机停止工作，使左夹持板和右夹持板夹持住光伏板的两侧，防止在清洗时光伏板和清洗部相对运动，影响清洁效果。

步骤4：单块光伏板清扫

当夹持部夹持住光伏板后，控制器控制往复电机正向工作，带动安装板向下运动，当安装板触碰到下限位开关后，控制器控制往复电机反向工作，带动安装板向上运动，当安装板触碰到上限位开关后，控制器控制往复电机正向工作，并一直重复以上工作流程，同时控制器控制毛刷电机工作，通过毛刷同步带带动毛刷驱动轮组转动，从而带动毛刷在光伏板上转动，清扫灰尘，与此同时，控制器控制位于安装板上的吸尘器工作，通过均布吸尘孔的吸尘管将灰尘吸走，同时灰尘传感器实时监测光伏板上的灰尘情况，当检测数值小于设定值时，控制器控制清洗部停止工作，当检测数值大于设定值时，控制器控制清洗部继续清扫，直到满足清洗要求。

步骤5：多块光伏板清扫

将夹持部拆下，控制器控制支撑部将清洗部移动到光伏板上方，缓慢控制支撑部运动，通过安装在安装板上的3个清洗定位开关与光伏板进行距离定位，始终控制清洗部与光伏板处于等距平行状态，控制器控制清洗组件按照步骤4进行清洗。

步骤6：设备脱离

当光伏板清洁完成后，控制器控制夹紧电机反向松开工作，带动主夹紧丝杠和副夹紧丝杠转动，使左夹持板和右夹持板向两侧方向运动，返回到初始位置，随后控制器控制升降油缸、清洗调节油缸和释放油缸工作，使夹持部和清洗部脱离光伏板，完成清洁作业。

实施本实用新型的一种光伏板清洁装置，具有以下有益效果：

1、可以选择清洗单块或多块光伏板，提高了设备的使用率，节约了成本。

2、通过夹持部可以使单块光伏板固定并清洗，防止光伏板和清洁部的相对晃动，提高了清洗质量。

3、通过携带的超声波距离传感器，可以防止清洗部对光伏板的按压，保护光伏板。

4、通过携带的灰尘传感器，系统自动判断清洗效果，并决定清洗时间，减轻工人工作量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明；

图1是本实用新型优选实施例的安装示意图；

图2是本实用新型优选实施例的俯视图示意图；

图3是本实用新型优选实施例的夹紧部示意图；

图4是本实用新型优选实施例的清洗部示意图；

图5是本实用新型优选实施例的清洗组件主视图示意图；

图6是本实用新型优选实施例的清洗组件仰视图示意图。

附图中：

1、夹持部，

11、夹紧支撑架，

12、夹紧电机，13、主夹紧丝杠，14、副夹紧丝杠，15、夹紧组件

16、夹紧丝杠主动轮，17、夹紧丝杠从动轮，18、夹紧丝杠同步带，

151、左夹持板，152、右夹持板，153、左压力开关，154、右压力开关，

2、清洗部，

21、清洗支撑架，

22、往复电机，23、主往复丝杠，231、上限位开关，233、下限位开关，24、副往复丝杠，

25、清洗组件，

251、安装板，252、毛刷组件，253、吸尘组件，254、定位组件

2521、毛刷电机，2522、毛刷驱动轮组，2523、毛刷，2524、毛刷同步带，

2531、吸尘器，2533、连通管，2534、吸尘管，2535、吸尘孔

2541、清洗定位开关，2542、灰尘传感器，

26、往复丝杠主动轮，27、往复丝杠从动轮，28、往复丝杠同步带，

3、支撑部，

31、支撑平台，32、旋转台，321、旋转电机，322、旋转齿轮，33、升降油缸，34、释放油缸，35、清洗调节油缸，36、左支撑臂，37、右支撑臂，38、横梁，

4、控制器，41、摄像头；

5、光伏板

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1和图2所示，一种光伏板清洁装置，包括夹持部1、清洗部2、支撑部3和控制器4。

如图3所示，夹持部1包括呈口型结构的夹紧支撑架11，在夹紧支撑架11左侧，安装有夹紧电机12，夹紧电机12输出轴上安装有主夹紧丝杠13，在与主夹紧丝杠13相对的夹紧支撑架11上安装有副夹紧丝杠14，且主夹紧丝杠13和副夹紧丝杠14为双向丝杠，主夹紧丝杠末端安装有夹紧丝杠主动轮16，在副夹紧丝杠同侧末端安装有夹紧丝杠从动轮17，一夹紧丝杠同步带18固定绕设在夹紧丝杠主动轮16和夹紧丝杠从动轮17上，实现主夹紧丝杠13和副夹紧丝杠14同步转动，在主夹紧丝杠13和副夹紧丝杠14上安装有夹紧组件15，夹紧组件15包括位于主夹紧丝杠13和副夹紧丝杠14之间左右两侧安装的可随丝杠转动而左右移动的左夹持板151和右夹持板152，左夹持板151和右夹持板152相向的两侧面上分别安装有左压力开关153和右压力开关154。

进一步的，左夹持板151和右夹持板152相向的两个侧面安装有橡胶层。

如图4所示，清洗部2可拆卸的固定在夹持部1上方，清洗部2包括呈口型结构的清洗支撑架21和清洗组件25，在清洗支撑架21上侧，安装有往复电机22，电机输出轴上安装有主往复丝杠23，在与主往复丝杠23相对的清洗支撑架21上安装有副往复丝杠24，主往复丝杠23两端分别安装有上限位开关231和下限位开关233，主往复丝杠23末端安装有往复丝杠主动轮26，在副往复丝杠24同侧末端安装有往复丝杠从动轮27，一往复丝杠同步带28绕设在往复丝杠主动轮26和往复丝杠从动轮27上，实现主往复丝杠23和副往复丝杠24同步转动，在主往复丝杠23和副往复丝杠24之间安装有可随丝杠转动上下移动的清洗组件25。

进一步的，夹紧支撑架11和清洗支撑架21采用铝合金材质，且夹紧支撑架11和清洗支撑架21可拆卸的固定在一起。

如图5和图6所示，清洗组件25包括随主往复丝杠23和副往复丝杠24转动而上下运动的安装板251，安装板251上安装有毛刷组件252、吸尘组件253和定位组件254。

毛刷组件252包括并列安装的通过毛刷同步带2524传动的多组毛刷驱动轮组2522，毛刷驱动轮组2522止端安装有毛刷2523，一毛刷电机2521安装在安装板251上，且毛刷电机2521输出轴与其中一组毛刷驱动轮组2522相连。

吸尘组件253包括安装在安装板251上的吸尘器2531和通过连通管2533连接的位于安装板251下方的吸尘管2534，吸尘管2534上开有面向光伏板5的均布的吸尘孔2535。

进一步的，吸尘管2534采用橡胶材质。

定位组件254包括安装在安装板251两侧的清洗定位开关2541，清洗定位开关2541的检测部件面向光伏板5安装，在安装板251面向光伏板5一面上，安装有用于检测清洁程度的灰尘传感器2542。

进一步的，清洗定位开关2541为3个超声波距离传感器，且与安装板251平行安装。

如图1所示，支撑部3包括支撑平台31、旋转台32、旋转电机321、旋转齿轮322、升降油缸33、释放油缸34、清洗调节油缸35、左支撑臂36、右支撑臂37和横梁38。

左支撑臂36和右支撑臂37的一端分别固定在清洗支撑架21的两侧，止端通过横梁38相连接，横梁38下方与升降油缸33顶端活动铰接，在清洗支撑架21和升降油缸33上活动铰接有清洗调节油缸35，旋转台32为齿轮结构，可绕自身中心转动的设置在支撑平台31上方，升降油缸33的底端活动铰接在旋转台32上，在升降油缸33和旋转台32上活动铰接有释放油缸34，旋转电机321通过位于输出轴上的旋转齿轮322与旋转台啮合配合，实现旋转台32的转动，在横梁38上方设置有摄像头41。

进一步的，摄像头41为可旋转摄像头。

控制器4安装在支撑平台31上方，且夹紧电机12、左压力开关153、右压力开关154、往复电机22、上限位开关231、下限位开关233、毛刷电机2521、吸尘器2531、清洗定位开关2541、灰尘传感器2542、旋转电机321和摄像头41分别与控制器4电性连接，并通过控制器4进行控制。

进一步的，控制器4中含有监控屏幕。

进一步的，为更好的理解本实用新型，还提供了本实用新型的使用方法，包括如下步骤：

步骤1：前期定位

将支撑平台31移动到光伏板5下，控制器4控制升降油缸33升起，顶动夹持部1和清洗部2上升到光伏板5上方，通过位于横梁38上的可旋转摄像头41随时观察夹持部1和清洗部2的位置，通过调节清洗调节油缸35和旋转台32使夹持部1和清洗部2与光伏板5大致平行。

步骤2：准确定位

通过控制器4调节升降油缸33、清洗调节油缸35和释放油缸34，使夹持部1套设在光伏板5周围，继续缓慢调节升降油缸33，当位于清洗部2安装板251上的清洗定位开关2541检测到的数值与设定的数值距离都相同时，即清洗部2与光伏板5实现精确平行。

步骤3：设备夹紧

当清洗部2精确就位后，控制器4控制夹紧电机12正向夹持工作，带动主夹紧丝杠13和副夹紧丝杠14转动，使左夹持板151和右夹持板152向中间方向运动，当左压力开关153和右压力开关154都检测到压力信号时，夹紧电机12停止工作，使左夹持板151和右夹持板152夹持住光伏板5的两侧，防止在清洗时光伏板5和清洗部2相对运动，影响清洁效果。

步骤4：单块光伏板清扫

当夹持部1夹持住光伏板5后，控制器4控制往复电机22正向工作，带动安装板251向下运动，当安装板251触碰到下限位开关233后，控制器4控制往复电机22反向工作，带动安装板251向上运动，当安装板251触碰到上限位开关231后，控制器4控制往复电机22正向工作，并一直重复以上工作流程，同时控制器4控制毛刷电机2521工作，通过毛刷同步带2524带动毛刷驱动轮组2522转动，从而带动毛刷2523在光伏板5上转动，清扫灰尘，与此同时，控制器4控制位于安装板251上的吸尘器2531工作，通过均布吸尘孔2535的吸尘管2534将灰尘吸走，同时灰尘传感器2542实时监测光伏板5上的灰尘情况，当检测数值小于设定值时，控制器4控制清洗部2停止工作，当检测数值大于设定值时，控制器4控制清洗部2继续清扫，直到满足清洗要求。

步骤5：多块光伏板清扫

将夹持部1拆下，控制器4控制支撑部3将清洗部2移动到光伏板5上方，缓慢控制支撑部3运动，通过安装在安装板251上的3个清洗定位开关2541与光伏板5进行距离定位，始终控制清洗部2与光伏板5处于等距平行状态，控制器4控制清洗组件25按照单块光伏板步骤进行清洗。

步骤6：设备脱离

当光伏板5清洁完成后，控制器4控制夹紧电机12反向松开工作，带动主夹紧丝杠13和副夹紧丝杠14转动，使左夹持板151和右夹持板152向两侧方向运动，返回到初始位置，随后控制器4控制升降油缸33、清洗调节油缸35和释放油缸34工作，使夹持部1和清洗部2脱离光伏板5，完成清洁作业。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本实用新型的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本实用新型的权利要求范围内。