光伏面板清洁系统及光伏能源系统的制作方法

文档序号:33583128发布日期:2023-03-24 18:40阅读:35来源:国知局
光伏面板清洁系统及光伏能源系统的制作方法

1.本公开涉及光伏技术领域,尤其涉及光伏面板清洁系统及光伏能源系统。


背景技术:

2.光伏面板(也可称光伏组件)的表面需要清洗,以减少灰尘遮挡阳光的照射。
3.然而,目前光伏面板清洁存在极其严苛的需求,导致现有清洁方案存如下等问题:(1)由于当前使用光伏跟踪技术,所述光伏面板的倾斜角度可能变化,这就导致目前固定角度的清洁方式不适用。(2)虽然目前有采用小型移动机器人对光伏面板进行清洗,但对于集成式的大规模光伏电站的光伏面板阵列而言,清洁速度较慢导致效率较低。(3)如果利用自然现象(如降雨)或喷水清洗,对于设置在缺水地区的光伏电站而言也难以有效实施。(4)目前的表面清洁技术中有振动清洁方式,可以利用振动来将物体表面的灰尘震落,但是对光伏面板不适用,振动可能会对光伏面板产生破坏,难以此场景推广应用。(5)也有采用固定框架的清洁装置对光伏面板进行清洁,但是清洁范围受限,缺乏灵活性,不是太适合倾斜角度变化的光伏面板的清洁。


技术实现要素:

4.鉴于以上相关技术的缺点,本公开的目的在于提供光伏面板清洁系统及光伏能源系统,以解决相关技术中的问题。
5.本公开第一方面提供一种光伏面板清洁系统,包括:至少一个光伏变位机构,连接至少一个光伏面板,配置成能调整至少一个光伏面板的姿态;清洁机构,包括:至少两个清洁组件;每个所述清洁组件配置成能沿所在的一排光伏面板的表面移动并清洁;清洁对接机构,包括至少一对清洁对接组件;所述至少一对清洁对接组件包括设于第一清洁组件的第一清洁对接组件、以及设于第二清洁组件的供与第一清洁对接组件接合的第二清洁对接组件;所述第一清洁组件和第二清洁组件分别设于相邻的两排光伏面板中的一排及另一排;所述第一清洁对接组件与第二清洁对接组件的接合形成第一清洁组件和第二清洁组件之间的组合关系;至少一个清洁控制模块,耦接于所述清洁机构,配置成控制清洁机构的移动及清洁。
6.在本公开的一些实施例中,所述的光伏面板清洁系统包括:至少一个变位控制模块,耦接于每个光伏变位机构,配置成控制每个光伏变位机构设置光伏面板的姿态;所述清洁控制模块,耦接于所述清洁对接机构,配置成控制清洁对接机构形成接合以令第一清洁组件和第二清洁组件定位组合关系。
7.在本公开的一些实施例中,所述的光伏面板清洁系统包括:主控模块,耦接于所述变位控制模块以及清洁控制模块,配置成控制变位控制模块设置各列光伏面板的姿态至相互表面齐平;控制清洁控制模块设置第一清洁组件和第二清洁组件之间的组合关系,并使组合后的清洁机构沿所述面板阵列同步移动并清洁。
8.在本公开的一些实施例中,所述光伏变位机构包括:配重平衡机构、阻尼平衡机
构、回转臂、俯仰臂及底座;所述配重平衡机构,连接于回转臂一端;所述阻尼平衡机构一端与回转臂另一端铰接;所述阻尼平衡机构另一端与俯仰臂铰接;所述俯仰臂的一端可相对俯仰转动地连接回转臂,所述俯仰臂的另一端固定连接至光伏面板;所述回转臂可相对平转地枢接于所述底座;其中,所述配重平衡机构及阻尼平衡机构用于光伏变位机构运动时的力矩平衡。
9.在本公开的一些实施例中,所述的光伏面板清洁系统还包括:至少一个光伏对接机构,固定设于一个或定位连接的一组光伏面板,配置成至少部分机构能受控运动至与同一排中相邻光伏面板的光伏对接机构接合以形成相邻光伏面板之间的定位关系。
10.在本公开的一些实施例中,所述光伏对接机构包括:第一光伏对接组件和第二光伏对接组件,分别设于一个或定位连接的一组光伏面板的相对两侧;其中,所述第一光伏对接组件配置成能受控进行伸/缩运动,以运动至与设于相邻光伏面板的光伏对接机构中的第二光伏对接组件接合;所述第二光伏对接组件配置成能受控进行开/合运动,以在开状态下接纳第一光伏对接组件。
11.在本公开的一些实施例中,所述光伏对接机构耦接并受控于变位控制模块。
12.在本公开的一些实施例中,所述第一清洁对接组件配置成能受控进行伸/缩运动;所述第二清洁对接组件配置成可受控进行/合运动,以在开状态下接纳第一清洁对接组件。
13.在本公开的一些实施例中,所述清洁组件包括:移动限位机构及除尘机构;所述移动限位机构包括:承载组件,所述承载组件一端安装有驱动轮机构及第一限位机构;所述承载组件上设置有支撑件,所述支撑件装设所述除尘机构;所述承载组件另一端安装有随动轮机构及第二限位机构;所述第一限位机构和第二限位机构分别延伸至挡设在光伏面板的相对两侧边缘外以形成限位;所述相对两侧边缘的延伸方向与光伏面板所在排的延伸方向一致。
14.在本公开的一些实施例中,所述第一限位机构和第二限位机构均包括限位轮,分别可滚动地抵设于光伏面板相对两侧边缘的侧向表面。
15.在本公开的一些实施例中,所述光伏变位机构、清洁组件、清洁组件对接结构具有至少一个电机;所述主控模块包括:总线通讯单元、工控单元及显示单元;所述工控单元耦接所述显示单元及总线通讯单元;所述显示单元用于显示人机交互界面;每个所述变位控制模块包括:第一通讯单元、第一控制单元、及第一驱动单元;所述第一通讯单元耦接于所述总线通讯单元,所述第一控制单元耦接于所述第一通讯单元和第一驱动单元,所述第一驱动单元耦接于所述光伏变位机构中的电机;所述清洁控制模块包括:第二通讯单元、第二控制单元、及第二驱动单元;所述第二通讯单元耦接于所述总线通讯单元,所述第一控制单元耦接于所述第二通讯单元和第二驱动单元,所述第二驱动单元耦接于所述清洁组件及清洁对接机构中的电机;其中,所述人机界面用于接收用户操作而形成控制命令,所述控制命令通过总线通讯单元发送至第一通讯单元及第二通讯单元,所述第一控制单元和第二控制单元分别传递对应所述控制命令的控制信号至第一驱动单元和第二驱动单元,以驱动第一驱动单元和第二驱动单元分别对各自所连接的电机进行控制以驱动对应机构。
16.本公开第二方面提供一种光伏能源系统,包括:光伏面板阵列;如第一方面中任一项所述的光伏面板清洁系统,设置于所述光伏面板阵列。
17.本公开第三方面提供一种光伏面板清洁方法,应用于如第一方面所述的光伏面板
清洁系统;所述方法包括:响应于用户输入,执行清洁流程包括;调整相邻排的光伏面板的姿态至相互表面齐平;接合位于相邻排的各个清洁组件形成组合关系;驱动组合后的清洁机构沿各所在列光伏面板表面同步地移动并清洁。
18.如上所述,本公开实施例中提供光伏面板清洁系统及光伏能源系统,系统包括:至少一个光伏变位机构,连接至少一个光伏面板,配置成能调整至少一个光伏面板的姿态;清洁机构,包括:至少两个清洁组件;每个所述清洁组件配置成能沿所在的一排光伏面板的表面移动并清洁;清洁对接机构,包括至少一对清洁对接组件;所述至少一对清洁对接组件包括设于第一清洁组件的第一清洁对接组件、以及设于第二清洁组件的供与第一清洁对接组件接合的第二清洁对接组件;所述第一清洁组件和第二清洁组件分别设于相邻的两排光伏面板中的一排及另一排;所述第一清洁对接组件与第二清洁对接组件的接合形成第一清洁组件和第二清洁组件之间的组合关系;至少一个清洁控制模块,耦接于所述清洁机构,配置成控制清洁机构的移动及清洁。通过光伏变位机构可调节各光伏面板的姿态,以及通过相邻清洁组件的接合以能同步地进行多列光伏面板的清洁,从而既能满足光伏面板斜度可变情形下的清洁需求,又能高效快速地完成多列清洁,提升清洁效率并且可灵活选择所需清洁各列光伏面板。
附图说明
19.图1展示本公开一实施例中光伏面板清洁系统应用的场景示意图。
20.图2展示本公开一实施例中光伏变位机构的结构示意图。
21.图3展示本公开一实施例中多个光伏变位机构在光伏面板阵列的应用结构示意图。
22.图4展示本公开一实施例中光伏对接机构的结构示意图。
23.图5展示本公开一实施例中光伏清洁组件的结构示意图。
24.图6展示本公开一实施例中移动限位机构的结构示意图。
25.图7展示本公开一实施例中一对光伏清洁组件之间对接的结构示意图。
26.图8展示本公开一实施例中对接后的光伏清洁组件执行清洁的结构示意图。
27.图9展示本公开一实施例中光伏清洁系统的电气连接结构示意图。
具体实施方式
28.以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式,本领域技术人员可由本公开所揭露的消息轻易地了解本公开的其他优点与功效。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用系统,本公开中的各项细节也可以根据不同观点与应用系统,在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.下面以附图为参考,针对本公开的实施例进行详细说明,以便本公开所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本公开可以以多种不同形态体现,并不限定于此处说明的实施例。
30.在本公开的表示中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等表示具体特征、结构、材料或者特点包括于本公开的至少一个实施例或示
例中。而且,表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本公开中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
31.此外,术语“第一”、“第二”仅用于表示目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的表示中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
32.为了明确说明本公开,省略与说明无关的器件,对于通篇说明书中相同或类似的构成要素,赋予了相同的参照符号。
33.在通篇说明书中,当说某器件与另一器件“连接”时,这不仅包括“直接连接”的情形,也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外,当说某种器件“包括”某种构成要素时,只要没有特别相反的记载,则并非将其它构成要素排除在外,而是意味着可以还包括其它构成要素。
34.虽然在一些实例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件,但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如,第一接口及第二接口等表示。再者,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解,术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操执行、元件、模块、项目、种类、和/或组,但不排除一个或多个其他特征、步骤、操执行、元件、模块、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。因此,“a、b或c”或者“a、b和/或c”意味着“以下任一个:a;b;c;a和b;a和c;b和c;a、b和c”。仅当元件、功能、步骤或操执行的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
35.此处使用的专业术语只用于言及特定实施例,并非意在限定本公开。此处使用的单数形态,只要语句未明确表示出与之相反的意义,那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、执行业、要素及/或成份具体化,并非排除其它特性、区域、整数、步骤、执行业、要素及/或成份的存在或附加。
36.表示“下”、“上”等相对空间的术语可以为了更容易地说明在附图中图示的一器件相对于另一器件的关系而使用。这种术语是指,不仅是在附图中所指的意义,还包括使用中的装置的其它意义或执行业。例如,如果翻转附图中的装置,曾说明为在其它器件“下”的某器件则说明为在其它器件“上”。因此,所谓“下”的示例性术语,全部包括上与下方。装置可以转动90
°
或其它角度,代表相对空间的术语也据此来解释。
37.虽然未不同地定义,但包括此处使用的技术术语及科学术语,所有术语均具有与本公开所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的消息相符的意义,只要未进行定义,不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
38.太阳能是可再生能源中极为重要的一种。光伏发电就是通过光伏发电装置将太阳能转化为电能,其原理为半导体的光生伏特效应。在实际场景中,光伏发电装置包含太阳能电池板(也称为光伏面板、光伏组件),是由众多太阳能电池片经串/并联方式连接后,通过如玻璃、封胶等封装而成的大面积的片状结构。光伏面板中每个电池片接受阳光照射并产
生电流,众多电池片的电流在光伏面板汇聚后输出。由此可知,电池片能接受太阳光照射的面积与发电量息息相关。但是,由于光伏发电的场景通常为室外,不可避免的会积累灰尘,造成遮挡阳光,会造成发电效率的降低。
39.因此,需要对光伏面板的表面进行清洁。目前常见的清洁方式,如移动机器人、利用自然现象(如降雨)或喷水清洗、振动清洁方式、固定框架的清洁装置等,各有缺点。比如,移动机器人在清洗效率上较低;利用自然现象或喷水清洗在缺水地区非常受限;振动清洁方式会有损坏光伏面板的风险;固定框架的清洁装置的清洁范围受限,不能灵活地清洁随光伏跟踪支架运动的光伏面板。
40.鉴于此,本公开实施例中提供光伏面板清洁系统,用于解决相关技术中存在的问题。
41.如图1所示,展示本公开一实施例中光伏面板清洁系统应用的场景示意图。
42.所述光伏面板清洁系统可以包括:至少一个光伏变位机构1、清洁机构2、清洁对接机构4、以及清洁控制模块7。
43.所述至少一个光伏变位机构1,连接至少一个光伏面板15,配置成能调整至少一个光伏面板15的姿态。在一些实施例中,每个光伏变位机构1可以连接于多个光伏面板15,例如在图1中,光伏变位机构1连接了一组光伏面板15(示例性地展示为4块光伏面板15),其可以一并调整此一组光伏面板15的姿态。所述清洁控制模块7耦接于所述清洁机构2,配置成控制清洁机构2的移动及清洁。
44.示例性地,所述光伏面板清洁系统可以包括至少一个变位控制模块6,耦接于每个光伏变位机构1,比如耦接于每个光伏变位机构1中的电机,配置成控制每个光伏变位机构1设置光伏面板15的姿态。示例性地,每个光伏变位机构1与所述变位控制模块6可以一对一地耦接,且可选的,所述变位控制模块6可以设置在光伏变位机构1上。或者,在另外的示例中,变位控制模块6可以一对多地耦接于各个光伏变位机构1,比如通过电缆(可以通过电缆既供电及通信,传递控制信号)、或电缆和通信线路(可以电缆用于供电、通信线路用于通信)等连接,以分别进行控制;相应地,变位控制模块6需要根据每个光伏变位机构1被分配的地址来区分并控制。
45.请参阅图2所示,展示本公开一实施例中光伏变位机构的结构示意图。
46.如图所示,一组光伏面板15的背面可以通过如连接架等相连,以便于一并运动。在一些实施例中,所述姿态可以包括俯仰角度和横向转动角度等。示例性地,所述光伏变位机构1可以连接于光伏面板15的背面以避免遮挡正面接受阳光照射。
47.如图2所示,示例性地,所述姿态可以是至少两个自由度的,包括俯仰角和平转角,即对应俯仰转动和平转。俯仰转动如图3中a箭头所示,平转即图3中b箭头所示的横向转动。其中,所述俯仰转动与平转发生在正交的两个自由度,若俯/仰相对绕一水平轴执行,则横向转动绕竖直轴执行。所述光伏变位机构1包括:配重平衡机构14、阻尼平衡机构13、回转臂11、俯仰臂12及底座。所述配重平衡机构14连接于回转臂11一端。所述阻尼平衡机构13一端与回转臂11另一端铰接,所述阻尼平衡机构13另一端与俯仰臂12铰接;所述俯仰臂12的一端可相对俯仰转动地连接回转臂11,所述俯仰臂12的另一端固定连接至光伏面板15,具体可例如为图2中的螺锁连接方式。另外,由于多块光伏面板15固定设于承载架,则所述俯仰臂12可以连接于所述承载架。所述回转臂11可相对平转地枢接于所述底座,从而回转臂11
能相对底座进行横向转动。相应地,光伏面板15可以随俯仰臂12相对回转臂11的俯仰运动进行俯/仰角变化,以及随回转臂11相对于底座的横向转动而进行面板朝向的变化。
48.示例性地,所述配重平衡机构14及阻尼平衡机构13用于光伏变位机构1运动时的力矩平衡。具体的,所述配重平衡机构14设置在相对光伏面板15的远端,以平衡光伏面板15重力产生的部分力矩。示例性地,所述阻尼平衡机构13可以随俯仰臂12的俯/仰运动来进行伸/缩运动,并配置成对应伸/缩运动的一定阻尼作用,该阻尼作用也可以用于平衡一光伏面板15重力产生的部分力矩。通过配置平衡机构14和阻尼平衡机构13的力矩平衡作用,可以提升光伏变位机构1在带动的有效负载比。
49.再如图3所示,展示本公开一实施例中多个光伏变位机构1在光伏面板15阵列的应用结构示意图。
50.图3中示意性地展示了两排光伏面板15,其可能只是光伏电站中光伏阵列的一部分,光伏阵列可能由成百上千或更多的光伏面板15组成。在图3示例中,每个光伏变位机构1连接并控制多个光伏面板15的姿态,而一排排列的多个光伏变位机构1可以控制一排光伏面板15的姿态,图中示例性地展示了3个光伏变位机构1控制12片光伏面板15的姿态。图中靠左的一排光伏面板15的原理相似。可以理解的,通过设置足够数量的光伏变位机构1,例如与连接的一组光伏面板15的数量比为1:n,n≥1,例如图中n=4,则可对整个光伏阵列进行姿态调整。
51.另外,如图3中所展示的两排光伏面板15的姿态已经调整成可清洁姿态。具体的,每排中的光伏面板15之间基本上表面相互齐平,两排光伏面板15之间基本上表面相互齐平,即光伏面板15之间的姿态相同。由此,可以参考图8,清洁机构2可以沿各排光伏面板15顺畅地移动并清洁。
52.为减少光伏面板15之间的相对运动,以利于清洁作业,则如图1所示,在一些实施例中,每个光伏面板15可以设置光伏对接机构3,以用于光伏面板15之间的定位连接。所述光伏对接机构3固定设于每个光伏面板15,配置成至少部分机构能受控运动至与同一排中相邻光伏面板15的光伏对接机构3接合以形成相邻光伏面板15之间的定位关系。
53.可以一并参考图4,展示本公开一实施例中光伏对接机构的结构示意图。
54.所述光伏对接机构3包括第一光伏对接组件31和第二光伏对接组件32,分别设于一组光伏面板15的相对两侧,例如图2中所示分别位于一排光伏面板15中的两端位置设置。当然,在其它实施例中,如果每个光伏面板15之间都不是相互定位的,比如一个光伏变位机构1控制一个光伏面板15的姿态,则每个光伏面板15均可设有一所述光伏对接机构3,以与相邻光伏面板15对接。其中,所述第一光伏对接组件31配置成能受控进行伸/缩运动,比如设有电机及伸缩结构以能受电控驱动进行伸缩,以运动至与设于相邻光伏面板15的光伏对接机构3中的第二光伏对接组件32接合,即如图4中每个光伏面板15的第一光伏对接组件31伸缩至与右侧的其他光伏面板15的。所述第二光伏对接组件32配置成能受控进行开/合运动(比如可开合的卡口),以在开状态下接纳第一光伏对接组件31。示例性地,所述第一光伏对接组件31的可伸缩的头部截面为方形、三角形、梯形圆形、椭圆形等,所述第二光伏对接组件32卡口形状可与所述可伸缩的头部配合。
55.在一些实施例中,所述光伏对接机构3的运动也可以是受控的。所述光伏对接机构3包括的电机可以耦接并受控于所述变位控制模块6。或者,也可以另外设置独立控制光伏
对接机构3的光伏对接控制模块。
56.可以理解的,通过变位控制模块6可以发出控制指令以控制各个光伏变位机构1,以调整各个光伏面板15的姿态至如图3所示,进一步地,可以如图4所示,通过变位控制模块6发出控制指令,以控制各个光伏对接机构3至其中每个第一光伏对接组件31进行伸/缩,以及控制对应的相邻光伏面板15的第二光伏对接组件32相应开/合,进而完成相互的对接接合,或者在完成清洁之后的分离。
57.所述清洁机构2包括至少两个清洁组件20,分别设置在相邻排光伏面板15中的一排及另一排。在图1示例中示意性地展示了安装了一个清洁组件20的状态,图8中展示了两个清洁组件20分别设置在一排光伏面板15上,进而两个清洁组件20可沿两排光伏面板15从右至左地进行移动行走并对下方经过的各个光伏面板15清洁,所述清洁可以包括清扫和/或清洗动作。
58.以下通过实施例介绍光伏清洁组件20的结构。如图5所示,展示本公开一实施例中光伏清洁组件20的结构示意图。
59.为实现能沿一排光伏面板15移动并清洁,所述清洁组件20可包括移动限位机构21及除尘机构22,所述移动限位机构21可以实现所述移动并限制光伏清洁组件20在移动过程中脱离光伏面板15,所述除尘机构22用于对光伏面板15表面除尘。
60.请一并参阅图5和图6。如图6所示,展示本公开一实施例中移动限位机构21的结构示意图。所述限位机构包括承载组件,所述承载组件示例性地展示为两根行进轴211,两根行进轴211架设在光伏面板15,沿光伏面板15一侧至另一侧的长度方向设置,所述长度方向和一排光伏面板15的延伸方向垂直。所述承载组件具有两端,分别对应光伏面板15的两侧。所述承载组件一端安装有驱动轮机构212及第一限位机构216。所述驱动轮机构212可以包括相连的驱动器2121及驱动轮2122;所述驱动器2121包括电机,电机可耦接清洁控制模块7以受控驱动所述驱动轮2122滚动,所述驱动轮2122的滚动方向与一排光伏面板15的延伸方向一致。其中,承载组件中的每根行进轴211一端可以穿设一驱动轮。所述承载组件上设置有支撑件213,在图示中的两根行进轴211中部设有支撑件213,所述支撑件213上可以装设所述除尘机构22,所述支撑件213在行进轴211上的位置可以是可调或不可调的。所述承载组件的另一端安装有随动轮机构214和第二限位机构215。所述随动轮机构214包括随动轮2141,所述随动轮2141设置成与驱动轮2122滚动方向一致,驱动轮2122带动行进轴211转动以带动从动轮2141的滚动,所述驱动轮2122和从动轮2141的滚动使移动限位机构21移动。在此示例中,承载组件设有一对行进轴211及相应的驱动轮2122和从动轮2141,利于平稳地行走及设置除尘机构22,但并不排除承载组件只包含一根行进轴211也可以达到移动和承载除尘机构22的目的。
61.所述第一限位机构216和第二限位机构215分别延伸至挡设在光伏面板15的相对两侧边缘外以形成限位。示例性地,所述第一限位机构216可以包括第一限位轮2161,所述第二限位机构215可以包括第二限位轮2151,分别可滚动地抵设于光伏面板15相对两侧边缘的侧向表面,所述相对两侧边缘的延伸方向与光伏面板15所在排的延伸方向一致。示例性地,第一限位轮2161和第二限位轮2151的中心轴线方向同驱动轮2122和从动轮2141的中心轴线方向之间可以垂直。需说明的是,第一限位机构216和第二限位机构215也可以是其它实现结构,比如挡边等并非以限位轮为限,但限位轮能有效降低移动时的摩擦力。
62.在一些实施例中,所述第二限位轮的位置可调。例如图6中箭头所示意,所述第二限位轮可以绕行进轴211转动至解除对光伏面板15边缘的阻挡。
63.在一些实施例中,所述第一限位机构216和第二限位机构215的高低位置可调,能实现左右抬起、落下运动状态的切换,以适应不同厚度的光伏面板15的清洁。
64.再参考图5中,示例性地展示所述除尘机构22可以包括吸尘部件221和滚刷222。示例性地,所述吸尘部件221可以是多段的,每段设置吸尘口以形成覆盖整个光伏面板15的宽度方向的阵列式吸尘。各所述吸尘口向下设置,以在光伏清洁组件20安装在光伏面板15时,吸尘口对应下方的光伏面板15表面。示例性地,所述滚刷222设置有两个,分别位于所述吸尘部件221的两侧,在滚过光伏面板15表面时卷走灰尘。
65.在一些实施例中,也可以不设置所述吸尘部件221,而以刮尘部件替代,用于随清洁组件20的移动将灰尘刮离光伏面板15,如此在清洁组件20的结构上可以得以简化,并降低成本。在一些实施例中,所述清洁组件20也可以配置清洗部件,通过喷水或者清洗剂以加强对光伏面板15的清洁效果。可以理解的,所述清洁组件20的结构可以根据清洁方式加以变化,以上仅示例性地列出几种,在实际场景中可以加以变化,并非以上述为限。
66.再结合图5、图7和图8所示,用于介绍清洁组件的组合使用。图7展示本公开一实施例中一对光伏清洁组件之间对接的结构示意图。图8展示本公开一实施例中对接后的光伏清洁组件执行清洁的结构示意图。
67.在一些实施例中,所述清洁对接机构4包括至少一对清洁对接组件。所述至少一对清洁对接组件包括第一清洁对接组件41和第二清洁对接组件42。所述第一清洁对接组件41和第二清洁对接组件42分别位于相邻两排中的两个清洁组件上,即图示中的分别位于相邻两排中一排上的第一清洁组件20a和另一排上的第二清洁组件20b上。示例性地,所述第一清洁对接组件41和第二清洁对接组件42可以分别设置第一清洁组件20a和第二清洁组件20b相对应的端部处。
68.在一些实施例中,所述第一清洁对接组件41配置成能受控进行伸/缩运动,所述第二清洁对接组件42配置成可受控进行/合运动,以在开状态下接纳第一清洁对接组件41。
69.需说明的是,虽然图示中只展示了第一清洁组件20a和第二清洁组件20b和相应的一个清洁对接机构4的结构,但是在另一些未图示的实施例中,每个清洁组件上都可以设置一对清洁对接组件。例如,可类似于所述光伏对接机构3的结构特点,在每个清洁组件的长度方向上的相对两端可以分别设置第一清洁对接组件和第二清洁对接组件,第一清洁对接组件用于与一侧相邻的其它清洁组件的第二清洁对接组件接合,第二清洁对接组件用于供另一侧相邻的其它清洁组件的第一清洁对接组件接合。从而,使多个清洁组件能首尾相接构成清洁机构,同步对与清洁组件数量相应排数的光伏面板进行清洁,提升清洁效率。
70.所述清洁控制模块7可以控制第一清洁组件20a和第二清洁组件20b的移动限位机构21的移动、以及除尘机构22的除尘等。在一些实施例中,所述清洁控制模块7还耦接于所述清洁对接机构4,配置成控制清洁对接机构4形成接合以令第一清洁组件20a和第二清洁组件20b定位组合关系,例如控制第一清洁对接组件41的伸/缩、第二清洁对接组件42的开/合等。当然,第一清洁对接组件41和第二清洁对接组件42的对接也可以不通过自动控制方式,而通过例如人工手动控制亦可。所述清洁控制模块7可以通过比如电缆(可以通过电缆既供电及通信,传递控制信号)、或电缆和通信线路(可以电缆用于供电、通信线路用于通
信)等连接于所述移动限位机构21、清洁机构2中的电机,以分别控制实现相应动作。
71.为实现对例如光伏变位机构1、光伏对接机构3、清洁对接机构4、清洁机构2等的运行来实现对各排光伏面板15的清洁,在一些实施例中,所述的光伏面板清洁系统包括主控模块5,耦接于所述变位控制模块6以及清洁控制模块7,配置成控制变位控制模块6设置各列光伏面板15的姿态至相互表面齐平,即如图3所示的待清洁姿态。可选的,所述主控模块5还可以用于控制所述变位控制模块6,以控制所相邻多个或相邻多组光伏对接机构3的对接以定位,以呈现如图4所示的状态。另外,主控模块5还可用于控制清洁控制模块7设置第一清洁组件20a和第二清洁组件20b之间的组合关系,即如图7的状态,并使组合后的清洁机构2沿所述面板阵列同步移动并清洁,即如图8的状态。
72.结合之前所述,示例性地,所述光伏变位机构1包括至少一个电机,用于对其俯仰、平转等运动提供动力。示例性地,所述光伏对接机构3包括至少一个,比如其中的第一光伏对接组件31连接电机,以对所述第一光伏对接组件31的伸/缩运动提供动力。所述主控模块5经变位控制模块6分别耦接于光伏变位机构1和光伏对接机构3中的电机形成控制通路,通过发布控制命令到所述控制通路来控制光伏变位机构1和光伏对接机构3的动作。
73.示例性地,所述清洁对接组件包括至少一个电机,如之前实施例中的第一清洁对接组件41可以具有电机,以对第一清洁对接组件41的伸/缩运动提供动力。示例性地,所述清洁组件20包括电机。如之前实施例中的第一清洁组件20a和第二清洁组件20b,它们的移动限位机构21的驱动轮机构212中的驱动器包括电机,用于对清洁组件20的移动行走提供动力。除尘机构22也包括电机,用于对例如吸尘部件221的吸尘提供动力。所述主控模块5经清洁控制模块7分别耦接于所述清洁机构2和清洁对接机构4中的电机形成控制通路,通过发布控制命令到所述控制通路来控制清洁机构2和清洁对接机构4的动作。
74.由此,所述主控模块5与变位控制模块6、清洁控制模块7主从式协同工作,可实现清洁机构2在调整为待清洁姿态的光伏面板15阵列上的例如稳定行走、精确清洁、启/停等功能。
75.如图9所示,展示本公开一实施例中光伏清洁系统的电气连接结构示意图。
76.所述主控模块5包括:总线通讯单元51、工控单元52及显示单元53。所述工控单元52耦接所述显示单元53及总线通讯单元51。其中,所述显示单元53用于显示人机交互界面以用于接受用户操作而产生控制命令。在一些实施例中,所述总线通讯单元51可以是工业总线通讯卡;所述工控单元52可以是工控机;所述显示单元53可以包括显示器。
77.每个所述变位控制模块6包括:第一通讯单元61、第一控制单元62、及第一驱动单元63;所述第一通讯单元61耦接于所述总线通讯单元51,所述第一控制单元62耦接于所述第一通讯单元61和第一驱动单元63,所述第一驱动单元63耦接于所述光伏变位机构1中的电机。在配置有光伏对接机构3的情况下,所述第一驱动单元63还耦接于所述光伏变位机构1。
78.所述清洁控制模块7包括:第二通讯单元71、第二控制单元72、及第二驱动单元73;所述第二通讯单元71耦接于所述总线通讯单元51,所述第一控制单元62耦接于所述第二通讯单元71和第二驱动单元73,所述第二驱动单元73耦接于所述清洁组件20及清洁对接机构4中的电机。
79.在一些实施例中,所述第一通讯单元61和第二通讯单元71可以包含ethercat从站
控制器。ethercat一种实时工业以太网技术,作为主站的主控模块5无需专门的通信控制器,使用标准的以太网控制器即可。主站和从站之间可以使用普通的以太网电缆连接。ethercat协议中对传统的以太网协议进行了修改,在标准以太网数据帧中填充ethercat的数据帧,并使用特殊的帧类型进行标记,使得其与标准以太网具有良好兼容性。
80.其中,所述人机界面用于接收用户操作而形成控制命令,所述控制命令通过总线通讯单元51发送至第一通讯单元61及第二通讯单元71,所述第一控制单元62和第二控制单元72分别传递对应所述控制命令的控制信号至第一驱动单元63和第二驱动单元73,以驱动第一驱动单元63和第二驱动单元73分别对各自所连接的电机进行控制以驱动对应机构。
81.在一些实施例中,所述第一控制单元62、第二控制单元72可以分别通过io接口连接第一驱动单元63和第二驱动单元73。所述第一控制单元62可以通过解析接收到的控制命令,并形成对应的控制信号,发送至第一驱动单元63,完成对光伏变位机构1、光伏对接机构3的电机、开关量、编码器的统一控制和管理;所述第二控制单元72可以通过解析接收到的控制命令,并形成对应的控制信号发送至第二驱动单元73,完成对清洁机构2、清洁对接机构4的电机、开关量、编码器的统一控制和管理;使得第一驱动单元63驱动光伏变位机构1、光伏对接机构3执行各个时序动作,完成光伏板阵列排布、对接任务,使所述第二驱动单元73驱动清洁机构2、清洁对接机构4执行各个时序动作,完成清洁机构2的对接布置、稳定行走、精确清洁等任务。
82.本公开在一些实施例中还可以提供一种光伏能源系统,包括:光伏面板阵列;如之前实施例中所述的光伏面板清洁系统,设置于所述光伏面板阵列。具体的,所述光伏能源系统可以是光伏电站等,利用所述光伏面板清洁系统来进行光伏面板清洁,对光伏面板阵列的类型(如跟踪)、环境(如缺水地区)适应性强,且同步清洁的面板数量大,清洁效率高,结构简单易行,成本低,不会对光伏面板产生损害。
83.本公开并不保护软件改进的方案。
84.综上所述,本公开实施例中提供光伏面板清洁系统及光伏能源系统,系统包括:至少一个光伏变位机构,连接至少一个光伏面板,配置成能调整至少一个光伏面板的姿态;清洁机构,包括:至少两个清洁组件;每个所述清洁组件配置成能沿所在的一排光伏面板的表面移动并清洁;清洁对接机构,包括至少一对清洁对接组件;所述至少一对清洁对接组件包括设于第一清洁组件的第一清洁对接组件、以及设于第二清洁组件的供与第一清洁对接组件接合的第二清洁对接组件;所述第一清洁组件和第二清洁组件分别设于相邻的两排光伏面板中的一排及另一排;所述第一清洁对接组件与第二清洁对接组件的接合形成第一清洁组件和第二清洁组件之间的组合关系;至少一个清洁控制模块,耦接于所述清洁机构,配置成控制清洁机构的移动及清洁。通过光伏变位机构可调节各光伏面板的姿态,以及通过相邻清洁组件的接合以能同步地进行多列光伏面板的清洁,从而既能满足光伏面板斜度可变情形下的清洁需求,又能高效快速地完成多列清洁,提升清洁效率并且可灵活选择所需清洁各列光伏面板。
85.上述实施例仅例示性说明本公开的原理及其功效,而非用于限制本公开。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本公开的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本公开所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本公开的权利要求所涵盖。
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