一种光伏阵列跨板清洗装置的制作方法

本实用新型涉及太阳能光伏板技术领域，更具体地说，涉及一种光伏阵列跨板清洗装置。

背景技术：

随着环保的要求和可持续能源需求的提升，清洁能源的比重占总能源的比例逐年提升，光伏板阵列的清洗需求在目前市场上正在逐步升温。

光伏阵列需要清洗的原因主要有两个：一、污垢会导致光伏板表面产生导热差异，最终造成“热斑”，损坏光伏组件；二、污垢导致光伏板表面透射率降低，从而影响光伏板组件阵列的光热转化率，即降低发电效率。因此为了保证发电效率不下降，避免光伏组件损坏，光伏板清洗是必须的。

目前，现有的光伏阵列清洗方法包括几种典型类别：第一、用高压水车冲洗，第二、用干刷清洗器在光伏板板上清洗，第三、用地面运动底盘机械臂滚刷清洗车。但上述方式都存在问题：第一种方式中，高压水冲洗方案极其耗水；第二个方案中，光伏板板上干刷方案的单位清洗面积需要投入的设备数量多，且清洗效果不理想；第三个方案中，地面运动底盘机械臂滚刷清洗车的可靠性低，操作难度大，还容易损坏光伏板，易造成浪费资源、损坏清洗对象问题。

综上所述，如何提供一种效率高、智能化的清洗装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种光伏阵列跨板清洗装置，该装置能够使得光伏板的清洗工作更简便，并实现自动化清洗。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种光伏阵列跨板清洗装置，包括：

用于在光伏板上移动清洗所述光伏板的板上清洗机；

用于调整姿态与所述板上清洗机连接、并带动所述板上清洗机移动的搬运器；

用于带动搬运器运动至目标光伏板区域的移动器；

分别与所述板上清洗机、所述移动器及所述搬运器连接，用于控制和检测所述板上清洗机、所述移动器及所述搬运器进行对应操作的控制器。

优选的，所述控制器包括：

用于检测对象位置的位置检测传感器，所述位置检测传感器设置于所述搬运器上，并与控制器本体连接；

和/或用于获取与所述目标光伏板的到位标志的距离传感器，所述传感器设置于所述移动器或所述搬运器上，并与控制器本体连接；

和/或用于感应所述板上清洗机是否放置在所述目标光伏板上的到位传感器，所述到位传感器设置于所述板上清洗机上，并与控制器本体连接；

和/或用于当所述板上清洗机清洗所述目标光伏板时、检测所述板上清洗机与所述目标光伏板的到位标志的距离的测距传感器，所述测距传感器设置于所述板上清洗机上，并与控制器本体连接。

优选的，所述移动器上设置有用于根据所述控制器控制或根据所述传感器发送信号进行自动路线导航的导航设备。

优选的，所述导航设备包括GPS导航器、和/或激光导航器、和/或二维码扫描导航器、和/或磁条导航器。

优选的，所述移动器控制连接一个所述板上清洗机；

或所述移动器控制连接至少两个所述板上清洗机；

或所述控制器连接至少两个所述移动器，至少两个所述移动器交叉控制连接多个所述板上清洗机。

优选的，所述板上清洗机包括板上清洗机主体框架和设置在所述板上清洗机主体框架上的板上清洗装置，所述板上清洗装置包括刷辊、和/或液压喷头、和/或刮板刮条、和/或吸尘器。

优选的，所述搬运器包括机械臂、或具有多自由度的连杆机构、或具有桥形结构的连接架。

优选的，所述移动器为地面移动设备或飞行装置，所述移动器与所述搬运器之间为刚性连接或柔性连接。

本使用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置，由板上清洗机、搬运器、移动器三个功能装置与控制器的组合，形成完整的光伏阵列跨板清洗装置，通过控制器对上述三个装置的操作执行控制，实现了对光伏板的清洗操作，并且实现了板上清洗机在不同的光伏板之间的移动和转换。

本实用新型所提供的智能控制的光伏阵列跨板清洗装置，极大地降低人工驾驶类清洁设备清洗光伏板的复杂度，可以提升清洗效率，并延长光伏板的使用寿命。采用上述装置进行清洗，相比起现有技术中的清洁设备而言，成本投入较低，并能够延长清洗设备的使用时间，对光伏板的发电效率和利用率的提升方面均具有较高的贡献。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置具体实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置具体实施例二的示意图；

图3为本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置具体实施例三的示意图；

图4为本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置具体实施例四的示意图；

图5为本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置具体实施例五的示意图。

上图1-5中：

1为板上清洗机、2为搬运器、3为移动器、4为光伏板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种光伏阵列跨板清洗装置，该装置能够使得光伏板的清洗工作更简便，并实现自动化清洗。

请参考图1至图5，图1为本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置具体实施例一的结构示意图；图2为本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置具体实施例二的示意图；图3为本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置具体实施例三的示意图；图4为本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置具体实施例四的示意图；图5为本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置具体实施例五的示意图。

本实用新型所提供的一种光伏阵列跨板清洗装置，包括：板上清洗机1、搬运器2、移动器3和控制器。其中，具体地，板上清洗机1用于在光伏板上移动清洗光伏板，搬运器2用于调整姿态与板上清洗机1连接、并带动板上清洗机1移动，其中，移动可以具体包括离开当前位置并将板上清洗机1放置在目标光伏板上；移动器3用于带动搬运器2运动，且移动至目标光伏板区域后停止移动；控制器用于控制板上清洗机1、移动器3及搬运器2进行对应操作，所述控制器分别与板上清洗机1、移动器3及搬运器2连接。

需要说明的是，上述板上清洗机1、搬运器2、移动器3与控制器均为控制连接，可以是信号连接、蓝牙连接或者其他有线的连接，以便实现控制器对上述装置的控制操作。

上述光伏阵列跨板清洗装置的使用步骤具体为：

控制器控制搬运器调整姿态与板上清洗机连接，并控制搬运器带动板上清洗机离开当前位置。

控制器控制移动器带动搬运器运动，并在移动器运动至目标光伏板的区域时，控制移动器停止移动。

控制器调整搬运器与目标光伏板的相对位置，并控制搬运器将板上清洗机放置在目标光伏板上。

控制器控制板上清洗机启动并在目标光伏板上进行移动清洗。

上述第一步骤中搬运器调整姿态用于适应与板上清洗机的连接，板上清洗机通常设置在初始位置或者设置在光伏板上，搬运器在连接板上清洗机之前，需要调整与板上清洗机的连接姿态，以便可以对板上清洗机进行拾取或控制。搬运器与板上清洗机的连接可以理解为搬运器与板上清洗机进行了刚性或者柔性的连接，以便搬运器通过自身移动带动板上清洗机移动。以搬运器为机械臂为例，搬运器与板上清洗机的连接即为机械臂对板上清洗机的掌控。对板上清洗机的拾取、夹取、托载或吊装等。控制器控制搬运器带动板上清洗机离开当前位置，指的是搬运器在控制器的控制下进行移动，以带动板上清洗机离开初始位置或离开所在的光伏板。上述步骤中，并不限定搬运器带动板上清洗机移动到何处，在实际使用时，通常为搬运器将板上清洗机拾起或挪开，使得板上清洗机与原位置脱离。上述搬运器可以为具有机械臂的夹取工装，或者为其他用于控制板上清洗机移动的工装。本步骤完成了搬运器对板上清洗机的拾取，以便后续操作中搬运器带动板上清洗机的移动。

第二步骤中，控制器为执行操作的主体，控制器控制移动器移动，由于搬运器与移动器连接，或者搬运器设置在移动器上，所以移动器的移动带动搬运器移动。该移动过程是不断向目标光伏板的区域进行移动的。当移动器运动至目标光伏板区域时，控制器控制移动器停止移动。一个较为可靠的实施例中，控制器向移动器发出移动指令，移动指令可以包含目标光伏板区域的位置信息，移动器可以通过内置的导航设备向目标光伏板区域移动。

第三步骤中，控制器调整搬运器的位置，以便调整搬运器与目标光伏板的相对位置，由于搬运器与板上清洗机为连接状态，调节搬运器与目标光伏板的相对位置，可以调整板上清洗机与目标光伏板的相对位置，使得板上清洗机与目标光伏板的相对位置更便于板上清洗机的放置。控制器控制搬运器将板上清洗机放置在目标光伏板上，指的是将板上清洗机放置在目标光伏板上且板上清洗机通过自调整的方式能够到达的即将开始的移动并清洗的预备位置。

第四步骤中，控制器为执行操作的主体，控制器控制板上清洗机启动，板上清洗机是可以在光伏板上移动并对光伏板进行清洗的装置，所以当启动后，板上清洗机会在光伏板上进行移动清洗。

本使用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置，由板上清洗机、搬运器、移动器三个功能装置与控制器的组合，形成完整的光伏阵列跨板清洗装置，通过控制器对上述三个装置的操作执行控制，实现了对光伏板的清洗操作，并且实现了板上清洗机在不同的光伏板之间的移动和转换。

本实用新型所提供的智能控制的光伏阵列跨板清洗装置，极大地降低人工驾驶类清洁设备清洗光伏板的复杂度，可以提升清洗效率，并延长光伏板的使用寿命。采用上述装置进行清洗，相比起现有技术中的清洁设备而言，成本投入较低，并能够延长清洗设备的使用时间，对光伏板的发电效率和利用率的提升方面均具有较高的贡献。

需要说明的是，本实用新型中的板上清洗机1是能在光伏板4表面移动、在移动的过程中对光伏板4面进行清洗的装置。板上清洗机1的结构特征是带有清洗机构和移动机构，以及用于检测光伏板4到位标志的传感器。

搬运器2是在转移板上清洗机1时与板上清洗机1存在机械上的直接连接的搬运设备，这种连接可以是柔性的，也可以是刚性的。这个连接可以一直保持，也可以在转移板上清洗机1的操作完成后解除的装置。该装置还配有用于检测板上清洗机1及其他装置位置的传感器。

移动器3是自身具备主动移动能力、并与搬运器2存在机械上的直接连接关系的的移动设备，这种连接在整个光伏板4清洗过程中可以都不解除。在板上清洗机1跨越相邻光伏板4串或光伏板4行时，必然是在移动器3的搬运/牵引/承载等操作的协助之下完成。

板上清洗机1与搬运器2、移动器3之间存在有线连接，这种连接既可以是柔性的，也可以是刚性的。一台移动器3可以仅服务一台板上清洗机1，一台移动器3可以服务几台板上清洗机1。在板上移动器3与清洗机1的关系为一对多的实施例中，板上清洗机1在光伏板4面自主移动，板上清洗机1与搬运器2、与移动器3之间无连接。

可选的，板上清洗机1与移动器3之间的连接可以有以下多种情况：

请参考图2，图2中的板上清洗机1与移动器3之间有机械连接，这个连接装置就是搬运器2，可以是柔性的，也可以是刚性的。移动器3可以是在地面行走的移动装置。

请参考图3，图3中的板上清洗机1与移动器3之间有机械连接，这个连接装置就是搬运器2，可以是柔性的，也可以是刚性的。移动器3是在空中飞行的飞行装置。

请参考图4，图4中的板上清洗机1与移动器3之间有机械连接，这个连接装置就是搬运器2，可以是柔性的，也可以是刚性的。移动器3是在空中飞行的飞行装置，而且移动器3配置了地面移动辅助装置。

请参考图5，图5中的板上清洗机1与移动器3之间没有机械连接，搬运器2可以是柔性的，也可以是刚性的，类似桥梁、轨道的形式。移动器3是在地面行走的移动装备。

在上述实施例的基础之上，其中，控制器可以具体包括：控制器本体和若干个传感器。

其中，控制器本体即为控制器中具有控制操作功能的中枢部件，用于对搬运器、板上清洗机和移动器进行运算和控制，控制器本体控制连接搬运器、板上清洗机和移动器。传感器可以包括若干个种类和用途的部件，本实施例所提供的控制器中，主要包括位置检测传感器、距离传感器、到位传感器和测距传感器等，

位置检测传感器用于检测对象位置，位置检测传感器设置于搬运器2上，并与控制器本体连接。

距离传感器用于获取与目标光伏板的到位标志，传感器设置于移动器3或搬运器2上，并与控制器本体连接；

到位传感器用于感应板上清洗机1是否放置在目标光伏板上，到位传感器设置于板上清洗机1上，并与控制器本体连接；

测距传感器用于当板上清洗机1清洗目标光伏板时、检测板上清洗机1与目标光伏板的到位标志的距离的测距传感器，测距传感器设置于板上清洗机1上，并与控制器本体连接。可选的，测距传感器可以直接检测与目标光伏板的距离，也就是说可以直接获取目标光伏板的位置信息。

上述各传感器的使用均可以用于上述使用步骤中，以便实现控制器对各个位置信息的检测和获取。

需要说明的是，上述各个传感器均属于控制器的一部分，也就是说虽然传感器设置于板上清洗机1、搬运器2或移动器3上，并随它们的移动而移动，但作为感应控制作用的一部分，仍属于控制器。

在上述任意一个实施例的基础之上，移动器3上设置有用于根据控制器控制或根据传感器发送信号进行自动路线导航的导航设备。

需要说明的是，移动器3适用于带动搬运器2移动的设备，通常包括移动部件、驱动系统、导航设备、供给系统等多个功能部件，移动器3的移动是通过控制器向其发送的移动目标位置，移动器3内部设置的导航设备能够根据移动目标位置进行路线的导航。

可选的，导航设备包括GPS导航器、和/或激光导航器、和/或二维码扫描导航器、和/或磁条导航器。

可选的，导航设备并不局限于上述几种具有导航功能的设备，在车辆设计领域或机器人控制领域，其他能够用于导航功能的设备均为本实用新型所保护的范围内。

需要说明的是，上述任意一个实施例中，所提供的移动器3与板上清洗机1之间均可以为一对一的控制，或者还可以为一对多或者多对多的控制。

当包含一个板上清洗机时，控制器控制板上清洗机启动并在目标光伏板上进行移动清洗时，控制器控制移动器跟随板上清洗机进行移动，当清洗完成后，控制器控制移动器和板上清洗机停止移动，并结束操作。

一对一的情况中，控制器控制移动器跟随板上清洗机进行移动，移动器可以通过板上清洗机反馈的移动速度、以及自身对板上清洗机的位置检测调整自身移动的速度，并使得自身速度与板上清洗机的速度相匹配。而当一对多的情况中，移动器将不再跟随板上清洗机的移动，板上清洗机的清洗过程中，移动器可以在与其他板上清洗机结合进行换板操作，或者回到初始位置待命，等待接收换板指令。

当包含多个板上清洗机时，控制器控制板上清洗机启动时，控制器控制搬运器与板上清洗机解除连接，控制器控制移动器向任一完成对应的目标光伏板清洗的板上清洗机移动，或者控制移动器向初始位置移动，并结束操作。

上述一对一的控制方式所对应的控制装置中，移动器3控制连接一个板上清洗机1。上述一对多的控制方式所对应的控制装置中，移动器3控制连接至少两个板上清洗机1，此处的控制连接指的是可选择的、可连接并可断开的连接。或者，进一步地，进行多对多的控制时，控制器连接至少两个移动器3，至少两个移动器3交叉控制连接多个板上清洗机1。需要说明的是，上述控制连接指的是移动器可选择的、可通断的对至少两个板上清洗机的控制连接。对当前不进行控制的板上清洗机而言，移动器需要与其断开连接。

针对多对多的控制方式的使用方式，这种控制方式可以由一对多的方式进行推导。

需要说明的是，本实用新型所提供的控制器包括作为控制中枢的控制器本体和用于设置在功能部件上的传感装置。控制器连接两个移动器3说明的是控制器与移动器3连接关系，是控制器本体以及传感器均与移动器相连。

在上述任意一个实施例的基础之上，板上清洗机1包括板上清洗机主体框架和设置在板上清洗机主体框架上的板上清洗装置，板上清洗装置包括刷辊、和/或液压喷头、和/或刮板刮条、和/或吸尘器。需要说明的是，板上清洗装置可以是上述任意一个板上清洗装置，或者为上述任意两个或者多个板上清洗装置的组合。

可选的，上述板上清洗装置可拆卸的设置在板上清洗机主体框架上，以便实现任意的组合和更换。多种组合的板上清洗装置能够丰富板上清洗机的清洗方式，

在上述任意一个实施例的基础之上，搬运器2包括机械臂、或具有多自由度的连杆机构或具有桥形结构的连接架。采用机械臂作为搬运器2可以使得板上清洗机1的搬运过程更方便，控制更多样化。另外，使用桥型结构的连接架可以使板上清洗机1的跨板过程更稳定，适用于相邻的两个光伏板之间的跨板操作。

在上述任意一个实施例的基础之上，移动器3可以为地面移动设备，例如小型车辆等，或者移动器3可以为飞行装置，其中，飞行装置可以为小型无人机或其他用于飞行的设备。移动器3与搬运器2之间为柔性连接。需要说明的是，采用飞行装置作为移动器3，并用柔性连接移动器3与搬运器，可以应用于光伏板排列较紧密且移动器空间不足的情况。

除了上述各个实施例所提供的光伏阵列跨板清洗装置的主体部分，该光伏阵列跨板清洗装置的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的光伏阵列跨板清洗装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。