一種光伏板清洗裝置制造方法
【專利摘要】一種光伏板清洗裝置。其包括灰塵傳感器、控制器、清洗模塊、行走控制模塊、行走平臺和電源模塊。灰塵傳感器與控制器相連接；控制器分別與灰塵傳感器、清洗模塊和行走控制模塊相連接；清洗模塊與控制器相連接；行走平臺為推動本裝置行走的移動平臺，行走控制模塊為與行走平臺相連接的控制驅動電路，其接收控制器的指令，并根據指令控制行走平臺行走；電源模塊與本裝置中的各用電部件相連接，用于為各部件供電；其包括電源變換電路、電池充電回路和蓄電池。本發明提供的光伏板清洗裝置可以對光伏組件進行徹底清潔，從而減小灰塵對光伏發電效率和壽命的影響，保證光伏發電系統的正常高效運行。
【專利說明】一種光伏板清洗裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及光伏發電【技術領域】，特別是涉及一種光伏板清洗裝置。
【背景技術】
[0002]通過光伏發電進行了現場實測，實測結果顯示積灰對光伏發電影響明顯。光伏板的積灰三效應:光伏板積灰的遮擋效應、光伏板積灰的溫度效應、光伏板積灰的腐蝕效應，因此光伏板的灰垢對于光伏板的發電效率和壽命影響是很大的。由于大型光伏發電站大多地處荒漠地帶，風沙對光伏組件污染容易造成發電效率降低，并嚴重影響發電收益。原有的光伏組件清潔方式不僅過程艱難，且無法保證得到及時有效清潔。
[0003]在現有技術中，針對光伏組件的清潔主要有兩種方式，一種是采用清掃機器人，這樣方式無需對光伏組件進行任何改造，清掃機器人能直接依附于光伏組件自動行走、自動清掃，并可設定不同的工作模式，清掃完畢時可自動離開光伏組件，不對光伏組件造成遮擋陰影。但是該技術要求光伏板安裝整齊平整，并且只采用清掃方式無法保證頑固污潰得到清理；還有一種清潔方式是采用智能清潔裝置，該技術采用固定式水沖洗清潔方式，存在設備成本高、水資源無法保證等問題。
[0004]因此，需要一種新的技術方案，可以對光伏組件進行徹底清潔，從而減小灰塵對光伏發電效率和壽命的影響，保證光伏發電系統的正常高效運行。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種光伏板清洗裝置。
[0006]為了達到上述目的，本發明提供的光伏板清洗裝置包括:灰塵傳感器、控制器、清洗模塊、行走控制模塊、行走平臺和電源模塊；其中，灰塵傳感器與控制器相連接，用于測量所述光伏板上的灰塵量，并將測量到的灰塵量進行數字化后得到的灰塵量值發送至所述控制器；控制器分別與灰塵傳感器、清洗模塊和行走控制模塊相連接，用于接收灰塵量值，并根據灰塵量值輸出清潔操作信號至給清洗模塊，同時根據清洗的需要控制行走平臺行走；清洗模塊與控制器相連接，用于根據所述控制器的清潔操作信號執行清洗操作；行走平臺為推動本裝置行走的移動平臺，行走控制模塊為與行走平臺相連接的控制驅動電路，其接收控制器的指令，并根據指令控制行走平臺行走；電源模塊與本裝置中的各用電部件相連接，用于為各部件供電；其包括電源變換電路、電池充電回路和蓄電池。
[0007]所述的灰塵傳感器為安裝在光伏板受光面的灰塵檢測探頭，用于測量灰塵量，其利用膜電容和測光相結合的方式測量灰塵量。
[0008]所述的光伏板清洗裝置還包括:顯示模塊，連接至所述控制器、所述清洗模塊和所述電源模塊，對所述灰塵量值和所述清洗操作的清洗進度進行顯示。
[0009]所述的顯示模塊包括:顯示屏和/或指示燈。
[0010]所述的光伏板清洗裝置還包括:通訊模塊，連接至所述控制器和外部終端之間，實現所述外部終端和所述控制器之間的數據交互。
[0011]所述的通訊模塊采用有線通訊方式和采用無線通訊方式進行通訊，有線通訊采用RS485接口方式,無線通訊采用zigbee。
[0012]所述的清洗模塊包括清掃模塊，其與控制器相連接，清掃模塊包括清掃驅動電機、清掃毛刷和控制電路，其中，控制器通過控制電路與驅動電機相連接，驅動電機驅動清掃毛刷運動；控制器能夠通過控制電路控制清掃毛刷的運動狀態；具體的工作方式為:清掃模塊在行走平臺左右行走定位后，再按照由上至下的運動方式通過清掃毛刷的快速掃動將灰塵從光伏板上清掃到地上；
[0013]所述的清洗模塊還包括:吸塵模塊，連接至所述控制器，包括吸塵驅動電機、清掃毛刷和吸塵電機；
[0014]所述清洗模塊還包括:泡沫清潔模塊，連接至所述控制器，其包括泡沫生成模塊、涂抹模塊和擦拭模塊。
[0015]所述的控制器設置在行走平臺上，所述的行走平臺包括框架和驅動電機，控制器通過行走控制模塊與驅動電機相連接；驅動電機驅動框架在光伏板上方行走，控制器通過行走控制模塊控制框架的行走狀態，清洗模塊連接在所述清洗行走平臺上，并跟隨框架行走;
[0016]所述的行走平臺為清洗行走平臺，為本裝置的安裝平臺，控制器、清洗模塊、通訊模塊、電源模塊均安裝在該平臺上。
[0017]所述的吸塵模塊包括吸塵驅動電機、清掃毛刷和吸塵電機，吸塵模塊在接收到控制器的清潔操作信號時，通過吸塵驅動電機驅動清掃毛刷和吸塵電機，以將所述光伏板上的灰塵吸入塵袋。
[0018]本發明提供的光伏板清洗裝置可以對光伏組件進行徹底清潔，從而減小灰塵對光伏發電效率和壽命的影響，保證光伏發電系統的正常高效運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明提供的的實施例的光伏板清洗裝置的框圖；
[0020]圖2為本發明提供的實施例的清洗模塊的框圖；
[0021]圖3為本發明提供的實施例的吸塵模塊的結構示意圖；
[0022]圖4為本發明提供的實施例的外部終端的框圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的光伏板清洗裝置進行詳細說明。
[0024]為了能夠更清楚地理解本發明的上述目的、特征和優點，下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0025]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是，本發明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
[0026]圖1示出了根據本發明的實施例的光伏板清洗裝置的框圖。
[0027]如圖1所示，本發明提供的光伏板自動清洗裝置100，包括:灰塵傳感器102、控制器104、清洗模塊106、行走控制模塊114、行走平臺116和電源模塊110 ;其中，灰塵傳感器102與控制器104相連接，用于測量所述光伏板上的灰塵量，并將測量到的灰塵量進行數字化后得到的灰塵量值發送至所述控制器104 ;控制器104分別與灰塵傳感器102、清洗模塊106和行走控制模塊114相連接，用于接收灰塵量值，并根據灰塵量值輸出清潔操作信號至給清洗模塊106，同時根據清洗的需要控制行走平臺116行走；清洗模塊106與控制器104相連接，用于根據所述控制器的清潔操作信號執行清洗操作；行走平臺116為推動本裝置行走的移動平臺，行走控制模塊114為與行走平臺116相連接的控制驅動電路，其接收控制器104的指令，并根據指令控制行走平臺116行走；電源模塊110與本裝置中的各用電部件相連接，用于為各部件供電；其包括電源變換電路、電池充電回路和蓄電池；這樣使得本裝置既可以采用外部供電工作，也可利用自身電池工作。
[0028]所述的灰塵傳感器102為安裝在光伏板受光面的灰塵檢測探頭，用于測量灰塵量，其利用膜電容和測光相結合的方式測量灰塵量，繼而根據灰塵量決定需要進行的清洗操作，這樣，針對性更強，不同的灰塵量值對應不同的操作，既避免了不必要的資源浪費，又能保證光伏組件的清潔質量。
[0029]所述的行走平臺116是本裝置能否正常工作的關鍵，行走平臺116有兩個作用:一是設備安裝平臺，本裝置除外部終端外其他設備均安裝在該平臺上；二是設備工作時平臺保證正常移動，為清潔模塊工作提供運動支撐；行走控制模塊114可以控制行走平臺116的行走。
[0030]在上述技術方案中，優選地，還包括:顯示模塊112，連接至所述控制器104、所述清洗模塊106和所述電源模塊110，對所述灰塵量值和所述清洗操作的清洗進度進行顯示。[0031 ] 在上述技術方案中，優選地，所述顯示模塊112包括:顯示屏和/或指示燈，用于將灰塵量值和清洗進度展示給用戶，方便了用戶的查看，用戶可以根據查看到的數據采取其他控制操作。
[0032]在上述技術方案中，優選地，還包括:通訊模塊108，連接至所述控制器104和外部終端200之間，實現所述外部終端200和所述控制器104之間的數據交互。
[0033]在該技術方案中，通過通訊模塊108實現控制器104和外部終端200之間的數據交互，這樣外部終端200就可以對控制器104進行控制或進行相應的設置；其中，通訊模塊108采用有線通訊方式和采用無線通訊方式進行通訊，有線通訊采用RS485接口方式，無線通訊采用zigbee，這兩種通訊方式均為非常成熟的通訊解決方案，具有可靠性高，模塊價格低易于采購的特點，完全可以滿足系統對于通訊速率和可靠性的要求；外部終端200主要是對設備進行設定和控制，保證設備的正常運行。
[0034]圖2示出了根據本發明的實施例的清洗模塊的框圖。
[0035]如圖2所示，所述的清洗模塊106包括清掃模塊1062，其與控制器104相連接，清掃模塊1062包括清掃驅動電機、清掃毛刷和控制電路，其中，控制器104通過控制電路與驅動電機相連接，驅動電機驅動清掃毛刷運動；控制器104能夠通過控制電路控制清掃毛刷的運動狀態；具體的工作方式為:清掃模塊1062在行走平臺116左右行走定位后，再按照由上至下的運動方式通過清掃毛刷的快速掃動將灰塵從光伏板上清掃到地上；
[0036]在該技術方案中，控制器104檢測到的灰塵量的情況，分別發出三種清潔操作信號:第一清潔操作信號是在灰塵量的值較小時發出的清潔操作信號，第二清潔操作信號是在灰塵較多時發出的清潔操作信號，第三清潔操作信號是在灰塵特別多或是有頑固灰塵時發出的清潔操作信號；
[0037]當清掃模塊1062從控制器104接收到的清潔操作信號為第一清潔操作信號、第二清潔操作信號或第三清潔操作信號時，通過清掃毛刷對所述光伏板進行清掃。
[0038]如圖2所示，在上述技術方案中，優選地，所述清洗模塊106還包括:吸塵模塊1064，連接至所述控制器104，包括吸塵驅動電機、清掃毛刷和吸塵電機，在所述吸塵模塊1064從所述控制器104接收到的清潔操作信號為第二清潔操作信號或第三清潔操作信號時，通過吸塵驅動電機驅動清掃毛刷和吸塵電機，以將所述光伏板上的灰塵吸入塵袋；即當灰塵量較多時，不但采取清掃操作，還采取吸塵操作，可以保證光伏板的清洗質量；在吸塵完成后該模塊具有自動清倒功能，防止塵袋過滿影響吸塵效果。
[0039]如圖2所示，在上述技術方案中，優選地，所述清洗模塊106還包括:泡沫清潔模塊1068，連接至所述控制器104，其包括泡沫生成模塊、涂抹模塊和擦拭模塊，泡沫清潔模塊1068對于頑固灰塵進行清掃，采用涂抹、浸潤、擦拭的工序清理；當泡沫清潔模塊1068從控制器104接收到的清潔操作信號為第三清潔操作信號時，泡沫清潔模塊1068通過泡沫生成模塊、涂抹模塊和擦拭模塊對光伏板進行清理；即當灰塵特別多或是有頑固灰塵時，除了采取上面的清掃和吸塵操作外，還采用泡沫清洗操作，這樣，可以清洗掉較頑固的灰塵，保證了光伏板的清洗質量。
[0040]控制器104通過灰塵檢測采用灰塵傳感器102測量灰塵量來確定清洗模塊106的工作模式:當灰塵量小時只有清掃模塊1062工作，灰塵量大時清掃模塊1062和吸塵模塊1064均工作，存在頑固灰塵則在上述清掃和吸塵工序完成后啟動泡沫清潔模塊1068工作。
[0041]在上述技術方案中，優選地，所述控制器104設置在行走平臺116上，所述的行走平臺116包括框架和驅動電機，控制器104通過行走控制模塊114與驅動電機相連接；驅動電機驅動框架在光伏板上方行走，控制器104通過行走控制模塊114控制框架的行走狀態，清洗模塊106連接在所述清洗行走平臺上，并跟隨框架行走；
[0042]在該技術方案中，所述的行走平臺116為清洗行走平臺，為本裝置的安裝平臺，控制器104、清洗模塊106、通訊模塊108、電源模塊110等均安裝在該平臺上，這樣本裝置工作時平臺保證正常移動，可以為清洗模塊106的工作提供運動支撐。
[0043]圖3示出了根據本發明的實施例的吸塵模塊的結構示意圖。
[0044]如圖3所示，吸塵模塊200包括吸塵驅動電機202、清掃毛刷204和吸塵電機206，吸塵模塊200在接收到控制器的清潔操作信號時，通過吸塵驅動電機202驅動清掃毛刷204和吸塵電機206，以將所述光伏板上的灰塵吸入塵袋208，在吸塵完成后該模塊還具有自動清倒功能，防止塵袋過滿影響吸塵效果。
[0045]圖4示出了根據本發明的實施例的外部終端的框圖。
[0046]在本技術方案中，通訊模塊使得控制器和外部終端之間建立了連接，實現外部終端和控制器之間的數據交互。而對于外部終端，其可以對光伏板清洗裝置進行設定和控制，從而保證設備的正常運行。對于外部終端的結構框圖，如圖4所示。
[0047]在本發明中，術語“第一”、“第二” “第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0048]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種光伏板清洗裝置，其特征在于:所述的光伏板清洗裝置包括:灰塵傳感器(102)、控制器(104)、清洗模塊(106)、行走控制模塊(114)、行走平臺(116)和電源模塊(110);其中，灰塵傳感器(102)與控制器(104)相連接，用于測量所述光伏板上的灰塵量，并將測量到的灰塵量進行數字化后得到的灰塵量值發送至所述控制器(104);控制器(104)分別與灰塵傳感器(102)、清洗模塊(106)和行走控制模塊(114)相連接，用于接收灰塵量值，并根據灰塵量值輸出清潔操作信號至給清洗模塊(106)，同時根據清洗的需要控制行走平臺(116)行走；清洗模塊(106)與控制器(104)相連接，用于根據所述控制器的清潔操作信號執行清洗操作；行走平臺(116)為推動本裝置行走的移動平臺，行走控制模塊(114)為與行走平臺(116)相連接的控制驅動電路，其接收控制器(104)的指令，并根據指令控制行走平臺(116)行走；電源模塊(110)與本裝置中的各用電部件相連接，用于為各部件供電；其包括電源變換電路、電池充電回路和蓄電池。
2.根據權利要求1所述的光伏板清洗裝置，其特征在于:所述的灰塵傳感器(102)為安裝在光伏板受光面的灰塵檢測探頭，用于測量灰塵量，其利用膜電容和測光相結合的方式測量灰塵量。
3.根據權利要求1所述的光伏板清洗裝置，其特征在于:所述的光伏板清洗裝置還包括:顯示模塊(112)，連接至所述控制器(104)、所述清洗模塊(106)和所述電源模塊(110)，對所述灰塵量值和所述清洗操作的清洗進度進行顯示。
4.根據權利要求1所述的光伏板清洗裝置，其特征在于:所述的顯示模塊(112)包括:顯示屏和/或指示燈。
5.根據權利要求1所述的光伏板清洗裝置，其特征在于:所述的光伏板清洗裝置還包括:通訊模塊(108)，連接至所述控制器(104)和外部終端(200)之間，實現所述外部終端(200)和所述控制器(104)之間的數據交互。
6.根據權利要求1所述的光伏板清洗裝置，其特征在于:所述的通訊模塊(108)采用有線通訊方式和采用無線通訊方式進行通訊，有線通訊采用RS485接口方式，無線通訊采用 zigbee。
7.根據權利要求1所述的光伏板清洗裝置，其特征在于:所述的清洗模塊(106)包括清掃模塊(1062)，其與控制器(104)相連接，清掃模塊(1062)包括清掃驅動電機、清掃毛刷和控制電路，其中，控制器(104)通過控制電路與驅動電機相連接，驅動電機驅動清掃毛刷運動；控制器(104)能夠通過控制電路控制清掃毛刷的運動狀態；具體的工作方式為:清掃模塊(1062)在行走平臺(116)左右行走定位后，再按照由上至下的運動方式通過清掃毛刷的快速掃動將灰塵從光伏板上清掃到地上。
8.根據權利要求1所述的光伏板清洗裝置，其特征在于:所述的清洗模塊(106)還包括:吸塵模塊(1064)，連接至所述控制器(104)，包括吸塵驅動電機、清掃毛刷和吸塵電機； 所述清洗模塊(106)還包括:泡沫清潔模塊(1068)，連接至所述控制器(104)，其包括泡沫生成模塊、涂抹模塊和擦拭模塊。
9.根據權利要求1所述的光伏板清洗裝置，其特征在于:所述的控制器(104)設置在行走平臺(116)上，所述的行走平臺(116)包括框架和驅動電機，控制器(104)通過行走控制模塊(114)與驅動電機相連接；驅動電機驅動框架在光伏板上方行走，控制器(104)通過行走控制模塊(114)控制框架的行走狀態，清洗模塊(106)連接在所述清洗行走平臺上，并跟隨框架行走； 所述的行走平臺(116)為清洗行走平臺，為本裝置的安裝平臺，控制器(104)、清洗模塊(106)、通訊模塊(108)、電源模塊(110)均安裝在該平臺上。
10.根據權利要求1所述的光伏板清洗裝置，其特征在于:所述的吸塵模塊(200)包括吸塵驅動電機(202)、清掃毛刷(204)和吸塵電機(206)，吸塵模塊(200)在接收到控制器的清潔操作信號時，通過吸塵驅動電機(202)驅動清掃毛刷(204)和吸塵電機(206)，以將所述光伏板上的灰塵吸入塵袋(208)。
【文檔編號】H02S40/10GK104300890SQ201410460774
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月11日 優先權日:2014年9月11日
【發明者】黃愛穎, 劉建宇, 田娜, 李振雷, 楊偉光, 楊慶雙 申請人:國家電網公司, 國網天津市電力公司