大型光伏电站光伏组件自动清洗机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种大型光伏电站光伏组件自动清洗机。
【背景技术】
[0002]太阳能以其来源广泛，清洁，无污染，作为21世纪最受欢迎的新型能源，日益受到世界各国的关注。光伏发电是太阳能利用的主要方向。在大型光伏电站运营过程中，发电量电站运行的重要指标之一。除光伏阵列效率、逆变器转换效率、并网效率等影响因素外，光伏组件表面积尘对发电量影响也较大。在对蚌埠2MW非晶硅光伏电站的测试结果中发现，20天的表面积尘使光伏组件串的发电功率降低24%。张风等人对TSM — DC01A.05进行研宄，在辐照度和温度分别为1000W/ Hf和25。情况下，当光伏组件灰尘浓度从O增加到5g/ m2时，组件输出功率由 192.3W 降至 147.6W,降幅为 6.67%,11.96%, 16.28%, 20.07%和 23.24%。
[0003]由以上数据可以看出，光伏组件表面积尘严重影响其发电效率。我国大型光伏电站主要集中于西部戈壁荒漠地区，干旱少水，交通较不方便，而人工清洗光伏组件工作量较大，成本较高。另外灰尘堆积会引起热斑效应，影响组件寿命，并造成安全隐患。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种大型光伏电站光伏组件自动清洗机，能够实现清洗机在运动的过程中完成对光伏板表面的清洗，并且清洗成本较低、清洗效率较高。
[0005]一种大型光伏电站光伏组件自动清洗机，其特别之处在于:包括机体，在该机体的正面左右两侧分别安装有履带，该履带通过带传动机构与直流减速电机传动连接；在该机体的正面中间安装有至少一个密闭容腔，每个密闭容腔均通过软管与微型真空泵连通；在该密闭容腔前方安装有湿抹布模块，在该湿抹布模块前方还安装有螺旋扫刷，该螺旋扫刷通过传动机构与微型电机传动连接，在该螺旋扫刷中间安装有轴流风机，该轴流风机的出口与水封除尘箱连通，另外在该密闭容腔后方安装有干抹布模块。
[0006]其中在机体上还安装有超声波测距仪和陀螺仪模块，该超声波测距仪和陀螺仪模块分别与控制单元连接，而该控制单元还分别与直流减速电机、微型真空泵、微型电机连接。
[0007]本实用新型提供了一种大型光伏电站光伏组件自动清洗机，该清洗机结合了真空吸附技术和履带驱动技术，可实现清洗机在光伏板表面的贴附和自由移动，运用三步清洗法，实现清洗机在运动的过程中完成对光伏板表面的清洗，并且采用水封除尘技术，利用灰尘和水的较强的亲和力完成灰尘的收集。本实用新型的有益效果还包括:1.通过对光伏组件的清洗，提高了光伏组件的发电量。2.降低了由灰尘引起的光伏组件热斑效应所造成的安全隐患，提高了光伏板的使用寿命。3.极大的解放了人力，且清洗成本较低，清洗效率较高，节约水资源。
【附图说明】
[0008]附图1为本实用新型正面的结构示意图；
[0009]附图2为本实用新型背面的结构示意图；
[0010]附图3为本实用新型的逻辑原理框图；
[0011]附图4为本实用新型的控制流程图。
【具体实施方式】
[0012]如图1、2、3所示，本实用新型提供了一种大型光伏电站光伏组件自动清洗机，包括机体1，在该机体I的正面左右两侧分别安装有履带2，该履带2通过带传动机构(例如同步带)与直流减速电机9传动连接；在该机体I的正面中间安装有至少一个密闭容腔8，每个密闭容腔8均通过橡胶软管与微型真空泵12连通；在该密闭容腔8前方(即图1中上方)安装有湿抹布模块4，并通过其上方水箱为其供水，保持该模块始终湿润，若脏了则可以更换湿抹布。在该湿抹布模块4前方还安装有一个螺旋扫刷5，该螺旋扫刷5通过传动机构与微型电机11传动连接，在该螺旋扫刷5中间安装有轴流风机6，该轴流风机6的出口与水封除尘箱13连通，水封除尘箱13中存有一定量水，使带有尘埃的空气和除尘箱中水(水汽)尽可能接触，利用水和灰尘的亲和力，使灰尘溶于水，实现尘土吸附。另外在该密闭容腔8后方(即图1中下方)安装有干抹布模块10，若该模块不再干燥，则更换该模块。
[0013]其中在机体I上还安装有超声波测距仪3和陀螺仪模块，该超声波测距仪3与陀螺仪模块与控制单元14连接，而该控制单元14还分别与直流减速电机9、微型真空泵12、微型电机11连接。
[0014]本实用新型采用单片机作为控制单元14，控制单元14通过实时采集清洗机的运动位置和运动姿态信息，进而控制直流减速电机9的工作状态，使之正常完成清洗任务。该技术在现有的智能扫地机器人上普遍被使用，属于现有常规技术手段。
[0015]本实用新型的使用方法和工作原理是:
[0016]工作时，首先将本实用新型的自动清洗机的机体I平行于光伏板表面放置，并施加一定压力，使密闭容腔8与光伏板面接触并形成密封环境。然后开启微型真空泵12，为密闭容腔8提供负压，使机体I贴附到光伏组件表面。机体I牢固吸附至光伏板表面后，开启控制单元14。控制单元14控制直流减速电机9驱动同步带轮7和同步带，使动机体I运动。机体I运动过程中，微型电机11带动两个(旋转方向相反的)螺旋扫刷5转动，将光伏板表面灰尘击起，并利用螺旋结构的导向作用，将灰尘聚集到一处(即两个螺旋扫刷5中间)，由轴流风机6将灰尘排至水封除尘箱13完成除尘任务。
[0017]光伏板板面经螺旋滚刷清扫，将会出去大部分灰垢，其表面仍残留少量灰垢。在此情况下，在螺旋滚刷后设置一湿抹布擦洗模块，去除第一步清洗后光伏板板面残留的灰垢。为防止湿抹布擦洗残留水渍会对光伏板造成二次污染，形成更难清洗的污垢，在真空吸盘后方设置一干抹布擦洗模块。通过机械集尘一一静态除尘一一柔性清洗三道清洗工序，即完成对光伏板表面的较为干净的清扫。
[0018]当清洗机运动至光伏板阵列边缘时，若完成剩下区域的清扫任务，需进行换向。控制单元14通过时刻(随时)采集超声波测距仪3的数据，由程序判断是否到达光伏阵列边缘(该技术在现有的智能扫地机器人上普遍被使用，属于现有常规技术手段)。当到达时，控制驱动电路分别为两台履带2驱动直流减速电机9提供控制信号，实现履带2左右两侧差速，进而实现向左或向右的换向。还可以通过陀螺仪模块(检测清洗机是否已转过既定角度，完成换向任务。若为转过既定角度，继续进行转向，反之则完成转向，停止转向，进行下一阶段直线清扫过程。
【主权项】
1.一种大型光伏电站光伏组件自动清洗机，其特征在于:包括机体(I)，在该机体(I)的正面左右两侧分别安装有履带(2)，该履带(2)通过带传动机构与直流减速电机(9)传动连接；在该机体(I)的正面中间安装有至少一个密闭容腔(8)，每个密闭容腔(8)均通过软管与微型真空泵(12)连通；在该密闭容腔(8)前方安装有湿抹布模块(4)，在该湿抹布模块(4)前方还安装有螺旋扫刷(5)，该螺旋扫刷(5)通过传动机构与微型电机(11)传动连接，在该螺旋扫刷(5)中间安装有轴流风机(6)，该轴流风机(6)的出口与水封除尘箱(13)连通，另外在该密闭容腔(8)后方安装有干抹布模块(10)。
2.如权利要求1所述的大型光伏电站光伏组件自动清洗机，其特征在于:其中在机体(I)上还安装有超声波测距仪(3)和陀螺仪模块，该超声波测距仪(3)和陀螺仪模块分别与控制单元(14)连接，而该控制单元(14)还分别与直流减速电机(9)、微型真空泵(12)、微型电机(11)连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种大型光伏电站光伏组件自动清洗机。其特点是：包括机体(1)，在该机体(1)的正面左右两侧分别安装有履带(2)，该履带(2)通过带传动机构与直流减速电机(9)传动连接；在该机体(1)的正面中间安装有至少一个密闭容腔(8)，每个密闭容腔(8)均通过软管与微型真空泵(12)连通；在该密闭容腔(8)前方安装有湿抹布模块(4)，在该湿抹布模块(4)前方还安装有螺旋扫刷(5)，该螺旋扫刷(5)通过传动机构与微型电机(11)传动连接。本实用新型提供了一种大型光伏电站光伏组件自动清洗机，实现清洗机在运动的过程中完成对光伏板表面的清洗，采用水封除尘技术，利用灰尘和水的较强的亲和力完成灰尘收集。
【IPC分类】B08B1-00, B08B3-04, B08B7-04, B08B1-04
【公开号】CN204523690
【申请号】CN201520166343
【发明人】慕松, 李明滨, 王子文, 朱景峰, 张文斌
【申请人】宁夏大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月24日