全自动模块化光伏板清理装置及控制方法与流程

1.本发明属于自动化设备技术领域，涉及一种全自动模块化光伏板清理装置及控制方法。


背景技术：

2.光伏板在日常的使用过程中已经成为了不可或缺的一部分，但由于太阳能板一般安置在室外，时间一长则容易沾染灰尘从而阻挡了光伏板对于太阳光的吸收利用，所以需要进行定期进行清理。目前现有技术领域内，老式太阳能光伏板不具有自动清理功能，导致太阳能光伏板表面附着大量灰尘，影响太阳能光伏板的太阳能吸收利用效果，需要工作人员手动进行清理，人工劳动强度大，难以确保光伏板的光电转化效率，并且外设后加的清理装置一般需要手动控制，操作繁琐，智能化程度较为一般。
3.为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种用于太阳能光伏板的清理装置[申请号：202010678272.2]，一种用于太阳能光伏板的清理装置，铲板截面呈弧形结构，壳体呈底部开口的盒状结构，铲板与壳体侧壁固定连接，清理辊安装于壳体内，清理辊部分能够从壳体的开口伸出，并且清理辊能够沿其自身转动与太阳能光伏板接触对太阳能光伏板的表面进行清理，铲板的一侧端面设置端板，端板上设置有第一通孔，导雪组件的一端穿过第一通孔将导雪组件设置于铲板内，并且导雪组件能够沿第一通孔的轴线转动，行走装置安装于壳体的两侧，并且铲板的最低平面高于行走装置的行走面能够让铲板不与太阳能够光伏板接触，动力装置安装于壳体的顶部，动力装置能够通过传动组件驱动清理辊和导雪组件转动。本装置能够实现对太阳能光伏板的快速清理。但是该方案在使用过程中，仍然需要手动控制清理装置对光伏板进行清理，操作繁琐，智能化程度较为一般，若采用手动清理，则存在劳动强度较大的缺陷。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是针对上述问题，提供一种全自动模块化光伏板清理装置。
[0005]
本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种全自动模块化光伏板清理装置的控制方法。
[0006]
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
[0007]
一种全自动模块化光伏板清理装置，包括光伏板固定架，所述的光伏板固定架上设有可沿水平方向往复直线运动的清洁滑动台，所述的清洁滑动台底部设有多轮驱动模块，所述的清洁滑动台上设有自转式光伏板清洁组件，所述的自转式光伏板清洁组件与光伏板固定架的位置相对应，所述的清洁滑动台与光伏板固定架相滑动配合，所述的多轮驱动模块与光伏板固定架相抵接，所述的光伏板固定架上设有控制器和信号采集器，所述的控制器与自转式光伏板清洁组件相连，所述的信号采集器与光伏板固定架上的光伏板相连，所述的光伏板与控制器之间通过信号线相连。
[0008]
在上述的全自动模块化光伏板清理装置中，所述的自转式光伏板清洁组件包括设
置于清洁滑动台上的中部连接固定板，所述的中部连接固定板与清洁滑动台之间设有可转动的光伏板清洁毛刷体，所述的光伏板清洁毛刷体一端与中部连接固定板转动配合，另一端与清洁滑动台转动配合。
[0009]
在上述的全自动模块化光伏板清理装置中，所述的光伏板清洁毛刷体包括毛刷滚动长筒和若干清洁毛刷，所述的清洁毛刷与光伏板固定架的位置相对应，所述的毛刷滚动长筒内设有转动连接部，所述的中部连接固定板与清洁滑动台分别与转动连接部相连。
[0010]
在上述的全自动模块化光伏板清理装置中，所述的转动连接部包括设置于毛刷滚动长筒内的转动连接轴，所述的转动连接轴一端与中部连接固定板转动配合，另一端与清洁滑动台转动配合，所述的若干清洁毛刷沿毛刷滚动长筒中心点呈螺旋状设置。
[0011]
在上述的全自动模块化光伏板清理装置中，所述的多轮驱动模块包括若干设置于清洁滑动台底部的固定架上滚轮，所述的固定架上滚轮与光伏板固定架相抵接配合，所述的光伏板固定架上设有同步驱动连接件，所述的同步驱动连接件与固定架上滚轮相连。
[0012]
在上述的全自动模块化光伏板清理装置中，所述的同步驱动连接件包括设置于光伏板固定架上的滚轮固定板，所述的滚轮固定板上设有水平防偏连接转轴，所述的水平防偏连接转轴一端与固定架上滚轮固定连接，另一端与滚轮固定板转动配合。
[0013]
在上述的全自动模块化光伏板清理装置中，所述的水平防偏连接转轴的轴心线与固定架上滚轮的轴心线相互重合，所述的水平防偏连接转轴的轴心线与毛刷滚动长筒的轴心线相互平行，所述的固定架上滚轮位于毛刷滚动长筒下方。
[0014]
在上述的全自动模块化光伏板清理装置中，所述的光伏板固定架上设有供电箱，所述的供电箱内设有滚轮驱动电机，所述的滚轮驱动电机与固定架上滚轮相连。
[0015]
在上述的全自动模块化光伏板清理装置中，所述的光伏板固定架上设有周向转动器，所述的周向转动器的转动轴上连接有齿轮传动部，所述的齿轮传动部与转动连接轴相连，所述的齿轮传动部包括设置于周向转动器的转动轴上的主动齿轮，所述的光伏板固定架上设有与主动齿轮相啮合配合的从动齿轮，所述的从动齿轮与转动连接轴相连。
[0016]
一种全自动模块化光伏板清理装置的控制方法，包括如下步骤：s1：光伏板所接收的太阳能转化为电能后为多轮驱动模块和自转式光伏板清洁组件供电；s2：信号线可拾取光伏板的发电效率来判断光伏板表面是否需要清洁；s3：当信号采集器采集到光伏板需要清洁的信号后，将信号反馈给多轮驱动模块，启动多轮驱动模块，带动清洁滑动台和自转式光伏板清洁组件进行移动；s4：在清洁滑动台移动过程中，通过自转式光伏板清洁组件对光伏板进行自动清洁。
[0017]
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
[0018]
1、本发明通过设置多轮驱动模块和自转式光伏板清洁组件，在需要对光伏板表面进行清理时，启动多轮驱动模块，通过多轮驱动模块带动清洁滑动台沿光伏板固定架水平方向进行移动，在移动过程中，通过转动的自转式光伏板清洁组件对光伏板表面进行自动化清理，将光伏板表面的杂物、灰尘进行清理，确保了光伏板的光电转化效率，无需人工进行清理，降低了人工劳动强度，提高了清理效果，并且采用模块化结构，可通过云端数据控制清理装置的运行，智能化程度高，同时降低了维修成本。
[0019]
2、本发明将若干清洁毛刷沿毛刷滚动长筒中心点呈螺旋状设置，使得清洁毛刷在转动过程中，将位于清理的杂物和灰尘自动带出，避免杂物和灰尘停留在相邻的清洁毛刷
之间。
[0020]
3、本发明中的周向转动器采用变频正反转电机，使得转动连接轴、毛刷滚动长筒和清洁毛刷可进行正反转工作和调节转速，提高了清理的效果。
[0021]
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0022]
图1是本发明的结构示意图。
[0023]
图2是本发明另一个方向的局部结构示意图。
[0024]
图3是本发明另一个方向的局部结构示意图。
[0025]
图4是本发明的原理框图。
[0026]
图中：光伏板固定架1、清洁滑动台2、多轮驱动模块3、自转式光伏板清洁组件4、中部连接固定板5、光伏板清洁毛刷体6、毛刷滚动长筒7、清洁毛刷8、固定架上滚轮9、同步驱动连接件10、滚轮固定板11、水平防偏连接转轴12、供电箱13、周向转动器14、齿轮传动部15、主动齿轮16、从动齿轮17。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图对本发明进行进一步说明。
[0028]
实施例1
[0029]
如图1-4所示，一种全自动模块化光伏板清理装置，包括光伏板固定架1，所述的光伏板固定架1上设有可沿水平方向往复直线运动的清洁滑动台2，所述的清洁滑动台2底部设有多轮驱动模块3，所述的清洁滑动台2上设有自转式光伏板清洁组件4，所述的自转式光伏板清洁组件4与光伏板固定架1的位置相对应，所述的清洁滑动台2与光伏板固定架1相滑动配合，所述的多轮驱动模块3与光伏板固定架1相抵接，所述的光伏板固定架1上设有控制器和信号采集器，所述的控制器与自转式光伏板清洁组件4相连，所述的信号采集器与光伏板固定架1上的光伏板相连，所述的光伏板与控制器之间通过信号线相连。
[0030]
在本实施例中，光伏板固定架1上安装有光伏板，当需要对光伏板表面进行清理时，启动多轮驱动模块3，通过多轮驱动模块3带动清洁滑动台2沿光伏板固定架1水平方向进行移动，在移动过程中，通过转动的自转式光伏板清洁组件4对光伏板表面进行自动化清理，将光伏板表面的杂物、灰尘进行清理，确保了光伏板的光电转化效率，无需人工进行清理，降低了人工劳动强度，提高了清理效果，并且采用模块化结构，可通过云端数据控制清理装置的运行，智能化程度高，同时降低了维修成本；
[0031]
控制器控制原电控系统开启或关闭，原电控系统控制自转式光伏板清洁组件4的清洁动作，光伏板用以给多轮驱动模块3和自转式光伏板清洁组件4供电，使得多轮驱动模块3和自转式光伏板清洁组件4在需要清洁光伏板时进行自动化清洁，信号线为485信号线，可在工作过程中拾取光伏板的发电效率来判断是否需要清扫光伏板表面，信号采集器采集到需要清洁的信号后，将信号直接反馈给多轮驱动模块3和自转式光伏板清洁组件4，也可通过外接云端设备所采集的云端信号如天气、光照来判断是否需要清扫，通过lora进行数据传输，实现定时清扫，实现模块化控制和全自动清洁，清洁效果较好。
[0032]
结合图1、图2所示，所述的自转式光伏板清洁组件4包括设置于清洁滑动台2上的中部连接固定板5，所述的中部连接固定板5与清洁滑动台2之间设有可转动的光伏板清洁毛刷体6，所述的光伏板清洁毛刷体6一端与中部连接固定板5转动配合，另一端与清洁滑动台2转动配合。
[0033]
具体地说，中部连接固定板5用以连接固定光伏板清洁毛刷体6，在清洁滑动台2沿光伏板固定架1水平方向进行移动时，通过光伏板清洁毛刷体6对光伏板表面进行自动化清理，将光伏板表面的杂物、灰尘进行清理，确保了光伏板的光电转化效率，无需人工进行清理，降低了人工劳动强度，提高了清理效果。
[0034]
结合图1、图2所示，所述的光伏板清洁毛刷体6包括毛刷滚动长筒7和若干清洁毛刷8，所述的清洁毛刷8与光伏板固定架1的位置相对应，所述的毛刷滚动长筒7内设有转动连接部，所述的中部连接固定板5与清洁滑动台2分别与转动连接部相连。
[0035]
本实施例中，通过转动连接部将毛刷滚动长筒7与中部连接固定板5和清洁滑动台2进行连接，使得毛刷滚动长筒7在清理过程中可进行转动，在清理光伏板表面时，毛刷滚动长筒7转动，带动清洁毛刷8同步转动，通过清洁毛刷8对光伏板表面进行自动化清理，将光伏板表面的杂物、灰尘进行清理，确保了光伏板的光电转化效率，无需人工进行清理，降低了人工劳动强度，提高了清理效果。
[0036]
所述的转动连接部包括设置于毛刷滚动长筒7内的转动连接轴，所述的转动连接轴一端与中部连接固定板5转动配合，另一端与清洁滑动台2转动配合，所述的若干清洁毛刷8沿毛刷滚动长筒7中心点呈螺旋状设置。
[0037]
本实施例中，转动连接轴起到连接固定毛刷滚动长筒7的作用，若干清洁毛刷8沿毛刷滚动长筒7中心点呈螺旋状设置，使得清洁毛刷8在转动过程中，将位于清理的杂物和灰尘自动带出，避免杂物和灰尘停留在相邻的清洁毛刷8之间。
[0038]
结合图1所示，所述的多轮驱动模块3包括若干设置于清洁滑动台2底部的固定架上滚轮9，所述的固定架上滚轮9与光伏板固定架1相抵接配合，所述的光伏板固定架1上设有同步驱动连接件10，所述的同步驱动连接件10与固定架上滚轮9相连。
[0039]
本实施例中，当需要移动清洁滑动台2时，转动固定架上滚轮9，通过固定架上滚轮9与光伏板固定架1之间的抵接配合，带动清洁滑动台2进行水平移动，同步驱动连接件10可确保若干固定架上滚轮9保持同步转动，避免清洁滑动台2发生偏移，确保位移的精确度。
[0040]
所述的同步驱动连接件10包括设置于光伏板固定架1上的滚轮固定板11，所述的滚轮固定板11上设有水平防偏连接转轴12，所述的水平防偏连接转轴12一端与固定架上滚轮9固定连接，另一端与滚轮固定板11转动配合。
[0041]
本实施例中，滚轮固定板11用以固定连接水平防偏连接转轴12，水平防偏连接转轴12可将滚轮固定板11与固定架上滚轮9进行连接，确保在转动过程中若干固定架上滚轮9进行同步转动，避免清洁滑动台2发生偏移，保证了位移的精确度。
[0042]
结合图1、图2所示，所述的水平防偏连接转轴12的轴心线与固定架上滚轮9的轴心线相互重合，所述的水平防偏连接转轴12的轴心线与毛刷滚动长筒7的轴心线相互平行，所述的固定架上滚轮9位于毛刷滚动长筒7下方。
[0043]
本实施例中，水平防偏连接转轴12的轴心线与毛刷滚动长筒7的轴心线相互平行，交错设置，避免发生干涉，固定架上滚轮9位于毛刷滚动长筒7下方，避免毛刷滚动长筒7转
动时与固定架上滚轮9发生碰撞。
[0044]
结合图1所示所述的光伏板固定架1上设有供电箱13，所述的供电箱13内设有滚轮驱动电机，所述的滚轮驱动电机与固定架上滚轮9相连。
[0045]
本实施例中，供电箱13为滚轮驱动电机和控制器提供电力，当需要转动固定架上滚轮9时，启动滚轮驱动电机，通过滚轮驱动电机的转动轴带动固定架上滚轮9转动，滚轮驱动电机与云平台相连，可通过云端数据控制滚轮驱动电机的运行工作，本领域技术人员应当理解，云平台可采用市售的无线控制模块，滚轮驱动电机图中未示出。
[0046]
结合图1、图3所示，所述的光伏板固定架1上设有周向转动器14，所述的周向转动器14的转动轴上连接有齿轮传动部15，所述的齿轮传动部15与转动连接轴相连。
[0047]
本实施例中，当需要转动毛刷滚动长筒7和清洁毛刷8时，启动周向转动器14，通过周向转动器14的转动轴带动齿轮传动部15转动，通过齿轮传动部15带动转动连接轴、毛刷滚动长筒7和清洁毛刷8进行转动，可有效提供清理的效果，本领域技术人员应当理解，周向转动器14可采用变频正反转电机，使得转动连接轴、毛刷滚动长筒7和清洁毛刷8可进行正反转工作和调节转速，提高了清理的效果，周向转动器14与云平台相连，可通过云端数据控制滚轮驱动电机的运行工作，本领域技术人员应当理解，云平台可采用市售的无线控制模块。
[0048]
所述的齿轮传动部15包括设置于周向转动器14的转动轴上的主动齿轮16，所述的光伏板固定架1上设有与主动齿轮16相啮合配合的从动齿轮17，所述的从动齿轮17与转动连接轴相连。
[0049]
本实施例中，当需要转动毛刷滚动长筒7和清洁毛刷8时，启动周向转动器14，通过周向转动器14的转动轴带动主动齿轮16转动，通过主动齿轮16与从动齿轮17之间的啮合作用带动从动齿轮17、转动连接轴、毛刷滚动长筒7和清洁毛刷8进行转动，可有效提供清理的效果。
[0050]
实施例2
[0051]
结合图4所示，一种全自动模块化光伏板清理装置的控制方法，包括如下步骤：s1：光伏板所接收的太阳能转化为电能后为多轮驱动模块3和自转式光伏板清洁组件4供电；s2：信号线可拾取光伏板的发电效率来判断光伏板表面是否需要清洁；s3：当信号采集器采集到光伏板需要清洁的信号后，将信号反馈给多轮驱动模块3，启动多轮驱动模块3，带动清洁滑动台2和自转式光伏板清洁组件4进行移动；s4：在清洁滑动台2移动过程中，通过自转式光伏板清洁组件4对光伏板进行自动清洁。
[0052]
本实施例中，。
[0053]
本发明的工作原理是：
[0054]
光伏板固定架1上安装有光伏板，当需要对光伏板表面进行清理时，启动滚轮驱动电机，通过滚轮驱动电机的转动轴带动固定架上滚轮9转动，通过固定架上滚轮9带动清洁滑动台2沿光伏板固定架1水平方向进行移动，滚轮固定板11用以固定连接水平防偏连接转轴12，水平防偏连接转轴12可将滚轮固定板11与固定架上滚轮9进行连接，确保在转动过程中若干固定架上滚轮9进行同步转动，避免清洁滑动台2发生偏移，保证了位移的精确度，
[0055]
在移动过程中，启动周向转动器14，通过周向转动器14的转动轴带动主动齿轮16转动，通过主动齿轮16与从动齿轮17之间的啮合作用带动从动齿轮17、转动连接轴、毛刷滚
动长筒7和清洁毛刷8进行转动，通过清洁毛刷8对光伏板表面进行自动化清理，将光伏板表面的杂物、灰尘进行清理，确保了光伏板的光电转化效率，无需人工进行清理，降低了人工劳动强度，提高了清理效果，并且采用模块化结构，便于控制清理装置的运行，同时降低了维修成本，
[0056]
周向转动器14可采用变频正反转电机，使得转动连接轴、毛刷滚动长筒7和清洁毛刷8可进行正反转工作和调节转速，提高了清理的效果，
[0057]
转动连接轴起到连接固定毛刷滚动长筒7的作用，若干清洁毛刷8沿毛刷滚动长筒7中心点呈螺旋状设置，使得清洁毛刷8在转动过程中，将位于清理的杂物和灰尘自动带出，避免杂物和灰尘停留在相邻的清洁毛刷8之间。
[0058]
水平防偏连接转轴12的轴心线与毛刷滚动长筒7的轴心线相互平行，交错设置，避免发生干涉，固定架上滚轮9位于毛刷滚动长筒7下方，避免毛刷滚动长筒7转动时与固定架上滚轮9发生碰撞，安全性较高。
[0059]
控制原电控系统开启或关闭，原电控系统控制清洁毛刷8的清洁动作，光伏板用以给周向转动器14和滚轮驱动电机供电，确保在需要清洁光伏板时进行自动化清洁，信号线为485信号线，可在工作过程中拾取光伏板的发电效率来判断是否需要清扫光伏板表面，信号采集器采集到需要清洁的信号后，将信号直接反馈给周向转动器14和滚轮驱动电机上的信号接收器，也可通过外接云端设备所采集的云端信号如天气、光照来判断是否需要清扫，实现定时清扫，清洁效果较好。
[0060]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神。
[0061]
尽管本文较多地使用光伏板固定架1、清洁滑动台2、多轮驱动模块3、自转式光伏板清洁组件4、中部连接固定板5、光伏板清洁毛刷体6、毛刷滚动长筒7、清洁毛刷8、固定架上滚轮9、同步驱动连接件10、滚轮固定板11、水平防偏连接转轴12、供电箱13、周向转动器14、齿轮传动部15、主动齿轮16、从动齿轮17等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。