一種光伏組件的制作方法

本實用新型涉及一種光伏組件。

背景技術：

現有的光伏發電系統利用太陽光發電，提供一種清潔、取之不盡的高品位能源，并且成本已經接近火力發電。但一些光伏發電系統在安裝時沒有事先考慮光伏組件表面采用機器清潔的問題；以后，采用人工清潔或者人工搬運清潔裝置上、下光伏組件，勞動強度大效率低；采用普通車載光伏清潔機器人清潔，在地面狀況復雜時效果欠佳；并且有時不方便越過兩塊光伏組件板之間的間隙間隔。

技術實現要素：

本實用新型的目的是要提供一種光伏組件，其有助于機器清潔。

本實用新型實現其目的的技術方案之一：制造一個光伏組件，包括矩形玻璃板、光伏電池和輸出電線端；光伏組件帶有金屬型材邊框，其特征是光伏組件為雙玻雙面組件，在光伏組件的上部邊框的朝上面和/或外側面采用絕緣方式連接一條金屬條或者金屬型材，兼作軌道和高電位軌狀輸電母線，即金屬條或者金屬型材既與電動裝置的組件電動輪組配合滾動連接，又與受電器電氣連接，并且電動輪組單獨取電；將整排光伏組件的所述高電位軌狀輸電母線電氣連接再與電源的電極連接；再將邊框也電氣連接起來并與電源的另一個電極電氣連接，所述金屬條或者金屬型材、邊框、電源、電動裝置的受電器和用電負載組成一個電路回路的一部分；電源源源不斷供應電動裝置或者其他用電負載電力；受電器包括電動輪組；其他用電負載包括太陽光跟蹤裝置。

本實用新型實現其目的的技術方案之二：制造一個光伏組件，包括矩形玻璃板、光伏電池和輸出電線端；光伏組件帶有金屬型材邊框，其特征是光伏組件為雙玻雙面組件，在光伏組件的上部邊框的朝上面和/或外側面采用絕緣方式連接一條金屬條或者金屬型材，兼作軌道和高電位軌狀輸電母線，即金屬條或者金屬型材既與電動裝置的組件電動輪組配合滾動連接，又與受電器電氣連接，并且電動輪組與電刷共同取電取電；將整排光伏組件的所述高電位軌狀輸電母線電氣連接再與電源的電極連接；再將邊框也電氣連接起來并與電源的另一個電極電氣連接，所述金屬條或者金屬型材、邊框、電源、電動裝置的受電器和用電負載組成一個電路回路的一部分；電源源源不斷供應電動裝置或者其他用電負載電力；受電器包括電刷和電動輪組；其他用電負載包括太陽光跟蹤裝置。

令光伏組件矩形邊框至少一組對邊的兩條邊框為金屬材料且相互電氣絕緣的方式包括雙玻雙面組件并且只使用兩條金屬邊、采用絕緣的底板、在對角的兩條邊框之間設置一個間隙或者設置一層絕緣材料層。

有益效果：利用光伏組件運行各種光伏機器人包括光伏器件機器人和巡視機器人和/或為通用光伏機器人提供電力，為光伏系統引進自動化設備提供一種技術方案。

附圖說明

圖1、2分別是利用臺架輸電軌道運行光伏清潔機器人的側視和后視結構示意圖。

圖3是一個雙面清潔模塊的底視圖；圖4是圖3的O-O向剖視。

圖5是一個鋼管兩端與內、外螺紋連接端連接的正剖結構示意圖。

圖6是一個由電源、軌狀輸電母線、受電器和用電負載組成的電路圖。

圖7是一個帶軌道的光伏發電系統的控制系統組成框圖。

圖8是一個機架纜索連接組件上光伏清潔機器人的結構示意圖。

圖9、10分別是光伏清潔機器人與光伏組件滾動連接的側視和正視結構示意圖。

圖11是軌狀輸電母線連接磁吸滾動電刷的示意圖，也是圖12磁吸滾輪電刷的放大。

圖12是一個光伏巡視機器人的結構示意圖。

圖13是一個臺架鋼橫桿件軌道與嵌入式電動輪組滾動連接的結構示意圖。

圖14是一個在光伏組件邊框上設置軌狀輸電母線的結構示意圖。

圖15是一個安裝于彩鋼瓦天面的帶軌道的光伏發電系統的結構示意圖。

圖16是南北向單層彩鋼瓦天面安裝帶軌道的光伏發電系統的上視結構示意圖。

圖17是一個在既有光伏發電系統上設置農用薄膜組成光伏大棚的結構示意圖。

圖中1.臺架；2.光伏組件；3.軌道；4.上軌平臺；5.磁吸滾輪電刷；6.絕緣承托件；7.立柱；8.基樁；9.鋼管；10.彈簧；11.標記；12、13.連接端；14.扳手槽；15.電氣插座；16.電動輪組；17.機架；18.清潔模塊；19.地面輪轉向機構；20.磁吸裝置；21.地面輪組；22.負壓源；23.攝像頭；24.電刷；25.電源；26.用電負載；27.基板；28.敏感輪；29.阻水器；30.輸出電線端；31.基板翻轉機構；32.提升驅動機構；33.提升板；34.鏟板；35.電力線載波通訊模塊；36.長口吸塵嘴；37.刮塵板；38.布水潔布滾筒；39.長口吸水嘴；41.刮水板；42.中軸管；43.布水管；44.潔布材料；46.螺旋線；47.空氣凈化器；48.鏟板絲桿機構；50.電動輪組接口電路；51.清潔模塊接口電路；52.電源接口電路；53.光伏組件接口電路；54.數據總線；56.主控電路；57.墊塊；58.纜索；59.邊框；60.輸電線；61.卷揚機；62.組件電動輪組；63.正面輪；64.側面輪；65.移動副機構；66.橋架；67.平面轉動副機構；68.絕緣材料；70.磁吸滾輪；71.滾珠或者滾輪滑塊；72.軌狀輸電母線；73.受電器；74.金屬條或者金屬型材；76.框架陣列；77.短柱；78.型鋼；79.安裝空間；81.豎直邊；82.水平邊；83.單層彩鋼瓦屋頂；84.網架結構體；85.大跨度梁；86.集水槽；87.通用光伏機器人；88.插電機械臂；89.真空吸爪總成；91.換軌通道；92.排間農業機器人；93.臺架內農業機器人；94.開口筒形滑軌；95.嵌入式滑塊；96.薄膜；97.光伏大棚；98.落水管；99.匯水管；101.軌道梁；102.作業模塊；103.架空電纜；104.受電弓；105.接地滾輪。

具體實施方式

圖1至7共同給出實施例1。

實施例1，制造一個帶軌道的光伏發電系統，包括臺架1、光伏組件2、輸變電裝置、計算機控制系統、一組兩根平行鋼管軌道3、運行于軌道3上的電動裝置——通用光伏機器人和上軌平臺4；軌道3通過絕緣承托件6與臺架1連接；軌道3布置方向與臺架1排布方向平行。臺架1包括立柱7、橫桿、斜撐、附件和基樁8；立柱7的底端用緊固件連接鋼筋混凝土基樁8。光伏組件2安裝于臺架1上；光伏組件2通過輸出電線端30和電氣插座15與輸變電裝置電氣連接。絕緣承托件6用鋼材制成，其與軌道3之間含有一個絕緣材料瓦，實現軌道3與臺架1兩者的電氣絕緣。絕緣承托件6含有一個磁路切換永磁鐵磁吸裝置20，用于在軌道3安裝完成后實現進一步磁吸連接軌道3；軌道3采用薄壁不銹鋼鋼管9制成，不銹鋼鋼管耐候性好。鋼管9上制作標記11。標記11包括用不銹鋼尺上的黑鉻標記技術制作。標記11中的一部分還可以采用條形碼方式，以便日后在數據庫里加載更多信息包括水路閥門的相對位置信息及其型號。標記11包括通過攝像頭攝取并提供計算機控制系統，可以實時精確——精度誤差小于1毫米——提供光伏組件機器人在帶軌道的光伏發電系統中的空間位置，方便光伏組件清潔機器人作業包括避免與光伏組件2上的邊框沖撞。

在鋼管9兩端分別套接并焊接帶有內螺紋的連接端12和帶有外螺紋的連接端13；兩個連接端12、13上各自帶有扳手槽14配合扳手連接。若干根鋼管9兩端螺紋連接加長構成一根長軌道3并作為一根輸水管與水源接通。在鋼管9即軌道3的最外端各采用一根彈簧10與基礎連接。彈簧10使得鋼管9即軌道3繃緊，其優點包括：軌道3可以承受更重的負載、無需在軌道3中部設置與基礎的連接并且對軌道3的熱脹冷縮不敏感。

通用光伏機器人包括電動輪組16、機架17和安裝于機架17上的專用設施——清潔模塊18；一組兩根軌道3分別與光伏清潔機器人的兩組電動輪組16配合滾動連接，每組電動輪組16包括兩個輪子；兩組電動輪組16通過一個跨接型機架17跨過光伏組件2連接。光伏組件2的輸出電線端30插入電氣插座15。

機架17上方安裝清潔模塊18即機架17剛性連接清潔模塊18；機架17的下方通過四個地面輪轉向機構19與四組地面輪組21連接。地面輪轉向機構19能夠單獨旋轉一個地面輪組21；地面輪組21帶剎車裝置并可以前進或者后退；以地面輪組21與電動輪組16平行為基準，地面輪轉向機構19的轉動范圍為正負120度。機架17上面還安裝一個負壓源22和一個攝像頭23。攝像頭23帶機械調節臂。通用光伏機器人電刷24與軌道3電氣連接，一組兩根軌道3通過輸電接線與電源25的兩個電極連接。清潔模塊18的用電負載26、兩根軌道3、兩處電刷24和電源25組成一個電路回路。電刷24包括石墨電刷。

在軌道3包括相鄰兩排光伏系統臺架1上的兩根軌道3上運行的電動裝置包括種植養殖機器人；用電負載26還包括固定的用電器件譬如充電設施和太陽光跟蹤裝置。

電源25包括直流和交流電源；電源25的電壓不限，包括直流電范圍12至300伏。清潔模塊18包括基板27、設置于基板27兩面的兩組鏡像對稱的清潔部件、管路——包括排氣管和給水管、敏感輪28和阻水器29。清潔模塊18的基板27兩端分別與一個基板翻轉機構31連接；基板翻轉機構31用于180度翻轉基板27使之適應反方向運行——本排若從左向右清潔則下一排從右向左清潔。基板翻轉機構31包括一個電動渦輪機構；基板翻轉機構31的驅動輸出部件與基板27傳動連接；基板翻轉機構31的主體通過一個一維移動副機構和一個提升驅動機構32與提升板33連接；提升驅動機構32包括電動絲桿和氣動驅動器件，提升驅動機構32能驅動基板27兩端的基板翻轉機構31和基板27一起沿提升板33的中心線垂直提升；提升幅度為20至100毫米。所述提升作用包括用于清潔模塊18吸收光伏組件2的高度安裝精度誤差、令清潔模塊18不與光伏組件2接觸以便快速通過和越過光伏組件2破損時翹起的玻璃殘片。提升板33與機架17連接。敏感輪28上設置有與計算機控制系統主機信號連接的振動傳感器；若干個敏感輪28沿基板27長度方向均布。阻水器29用于阻止光伏組件2邊框處積水向后流淌。

清潔部件包括鏟板34、構成干式清潔器件的長口吸塵嘴36和刮塵板37；構成水洗清潔器件的布水潔布滾筒38、長口吸水嘴39和刮水板41。鏟板34包括靜止鏟板與振動式鏟板；振動式鏟板包括一個與振動源傳動連接的鏟板。振動式鏟板不振動也可以鏟刮；振動的鏟板可以強力清除干結的污物包括鳥糞。鏟板34的刃口還可以是鋸齒狀，鋸齒狀鏟板齒的寬度范圍從0.09至15毫米。長口吸塵嘴36和長口吸水嘴39均與負壓源22連通。長口是指吸嘴長度與清潔部件的幅寬一致因而長度長。長口吸水嘴39和長口吸塵嘴36偏向刮水板41和刮塵板37，有利于減少刮水板41和刮塵板37前的積水量和積塵量。基板27、鏟板34、長口吸塵嘴36、刮塵板37、布水潔布滾筒38、長口吸水嘴39和刮水板41的軸心線相互平行。如果光伏組件2南北向尺寸很長，清潔部件的幅寬為數分之一光伏組件2的南北向長度，即清潔部件分幾次擦洗所述光伏組件2。排氣管經過控制閥與負壓源22連通；給水管通過控制閥與水源連通。負壓源22包括使用拉法爾噴嘴和電動真空泵。

布水潔布滾筒38包括內部一個中軸管42、同軸套裝在中軸管42外的布水管43和包裹布水管43的潔布材料44。布水管43通過旋轉接頭與外界連接、布水管43管壁均布通孔。水的來源包括從外部引入和自帶貯水罐。這些水在重力作用下到達光伏組件2表面。這些水包括各種稀釋洗滌劑。刮水板41的內容可以參照現有技術汽車雨刷。布水管43的外徑3至55毫米，上面均布若干透水通孔；透水通孔的尺寸包括直徑根據現場要求確定，包括平均每平方厘米含有0.2至1個直徑為0.6至1毫米的透水通孔。布水潔布滾筒38的外徑尺寸范圍為14至70毫米。潔布材料44的厚度范圍在3至30毫米之間；潔布材料44連接包括粘結于布水管43上。潔布材料44包括尼龍絲、不銹鋼絲、絲瓜絡、紡織料、毛刷及其組合。布水潔布滾筒38的優選尺寸包括：中軸管42外徑27毫米；壁厚0.4毫米、表面帶若干條滾壓內凹的加強筋并且兩端封閉；布水管43的外徑31毫米；壁厚0.5毫米；潔布材料44的厚度5毫米。布水潔布滾筒38首尾兩端各采用一個轉動副機構和一個滾筒驅動機構與基板27連接。布水潔布滾筒38可正、反向旋轉。當清潔模塊18的前進速度為1米/秒時，布水潔布滾筒38表面各點由轉動帶來的速度范圍為0.1至2米/秒。布水潔布滾筒38表面采用一簇一簇毛刷時，按照一條以上螺旋線46樣式布置各簇毛刷，高度尺寸大于15毫米。布水潔布滾筒38采用螺旋線46樣式布置的各簇毛刷，與刮塵板或者刮水板配合具有螺旋輸送器的屬性，能使塵埃和水快速往指定方向，包括向位置低的方向移動。布水潔布滾筒38旋轉方向包括底部朝向或者遠離刮板，根據現場條件選擇。

電力線載波通訊模塊35；電動輪組接口電路50、清潔模塊接口電路51、電源接口電路52、光伏組件接口電路53均通過數據總線54與計算機控制系統主控電路56信號連接；使得電力線載波通訊模塊、電動輪組、清潔模塊、電源和光伏組件的狀態根據計算機控制系統主控電路56狀態的變化而變化。

實施例1的清潔機器人工作原理：計算機控制系統根據攝像頭23獲得關于光伏組件2的總體信息包括：離光伏組件2的距離、光伏組件2是否破損、光伏組件2上面是否有明顯的污物雜物以及熱斑、當前光伏組件2的狀態包括與相鄰前方的光伏組件之間的接縫及間隙狀況與數據庫存儲的數據是否有明顯的差異。情況正常，則驅動清潔模塊18前行，鏟板將光伏組件2表面進行鏟除、長口吸塵嘴36吸取光伏組件2表面灰塵、布水潔布滾筒38在光伏組件2表面布水并旋轉擦洗、長口吸水嘴39吸取刮水板41集聚于光伏組件2表面的水；情況不正常，則通過通訊模塊報告等待后臺支持。攝像頭有時候不能以足夠的精確度提供前方光伏組件比當前光伏組件高出的尺寸數據，這可能導致設備對光伏組件2的撞擊。采用敏感輪28，可隨時向計算機控制系統主機報告前方光伏組件的狀態。當計算機控制系統主機判定需要抬高鏟板34時，通過鏟板絲桿機構48抬高鏟板34，并在鏟板34到達下一塊光伏組件上面后，再回調鏟板34使之正常工作。

上軌平臺4包括一塊硬化路面；令上軌平臺4表面到軌道3上表面的最大垂直距離，等于電動裝置的電動輪組16下表面到地面輪下表面的垂直距離。帶地面輪和電動輪組16的通用光伏機器人在機器視覺幫助下能夠到達軌道3的正前方，并能夠直接從上軌平臺4駛上軌道3或者從軌道3駛下上軌平臺4。光伏清潔機器人清潔一排光伏組件后，駛下軌道3并且其地面輪與上軌平臺4平穩滾動連接。然后駛向下一排光伏組件2，包括拐彎行駛。光伏組件清潔機器人上、下軌道的過程包括：光伏組件清潔機器人從軌道3上落地在上軌平臺4上，直接駛向對面的光伏組件，或者通過地面輪轉向機構19逐個轉動地面輪組90度，然后徑直駛向下一排光伏組件2，邊行駛邊通過機器視覺攝像頭23提供自身位置，其中也可以利用數據庫儲存的到下一排光伏組件2的距離數據指導行駛。在攝像頭23的監視下，光伏組件清潔機器人達到下一排光伏組件2的上軌平臺4，再次通過地面輪轉向機構19逐個回轉地面輪組90度復位，在攝像頭監視下，逐步接近軌道3并通過地面輪轉向機構19實時持續校準，直至駛上軌道3。此外，在上軌平臺4的行駛期間。光伏組件清潔機器人還可以通過拐彎的方式按照半圓弧形軌跡行駛到下一排光伏組件處并駛上軌道。光伏組件清潔機器人和機架的供電包括通過受電器從軌狀輸電母線譬如軌道取得和自帶蓄電池。

在南方，每天清晨刮干凈光伏組件2上的露水或者霜就可以實現清潔。

實施例1自動清潔部件還可以這樣改變：1）只用鏟板34用于清除積雪；2）只采用長口吸塵嘴36和刮塵板37用于干式清潔；干式清潔還可以在長口吸塵嘴36前配置一個吹風器；吹風器的出風口包括長出風口和均布細出風口的排孔；3）只用刮水板37或者刮水板37加長口吸水嘴39駛向清潔：4）鏟板34前面增加沿鏟板34刃口的移動吹風器吹風口和/或吸塵器吸口并用計算機控制；沿鏟板34刃口移動的吹風器和/或吸塵器吸口所需要的功率遠小于長口吹風口或者長口吸嘴；5）采用螺旋輸送器和集雪容器，將集雪搬運現場；6）省略后面的敏感輪28或者省略所有敏感輪28；7）采用既有技術包括擦窗器。

吹風器包括吹塵、吹污和吹雪部件，通常吹風器與吸塵、吸污和吸雪部件配合；吹塵、吹污和吹雪部件將灰塵、污物和積雪吹起，便于被吸塵、吸污和吸雪部件吸走；

實施例1的提升板33還可以沿弧形虛線延伸，適應光伏組件2傾角調節跟蹤太陽光。

實施例1的軌道3還可以對外開放，使外部的電動裝置通過配套受電器獲得電能。

實施例1的軌道3也可以不與電源25連接而是另外配置其他電源包括動力蓄電池進行工作。此時，軌道3無需絕緣安裝也不用與電源連接。

實施例1還適合既有光伏發電系統的升級改造，包括設置軌道3并在軌道3上運行各種光伏專用設備。

圖8-10給出實施例2。

實施例2中，光伏發電系統包括臺架1、虛線劃出的光伏組件2、輸變電裝置和計算機控制系統。在光伏發電系統的兩側設置墊塊57并在墊塊57上通過絕緣承托件6安裝連接一組兩根平行鋼管軌道3。至少一根軌道3與外界電氣絕緣連接安裝；一組兩根軌道3與電源的兩個電極電氣連接；清潔模塊18通過軌道3獲取電能。與軌道3配合滾動連接的兩組電動輪組16通過跨越式機架17連接為一體，機架17上方均布若干個卷揚機61，卷揚機61垂下纜索58牽連下方的清潔模塊18。有關清潔模塊的內容可以參考實施例1中所述。

機架17與清潔模塊18采用纜索58牽連并且機架17與清潔模塊18同步前進，在清潔模塊18跨越相鄰光伏組件2的間隙時，機架17利用纜索58提起清潔模塊18并在清潔模塊18度過間隙后再放下。輸電線60掛靠在上方機架17上。纜索58的牽連包括直接拖拉清潔模塊或者僅僅向清潔模塊提供電力并讓清潔模塊用組件電動輪組驅動；此外，負責向清潔模塊18提供電力的電動裝置還可以是獨輪車式電動裝置即不采用跨接機架。

清潔模塊18的組件電動輪組62與光伏組件2的邊框59配合實現兩者的配合滾動連接；并依靠組件電動輪組62驅動運行；組件電動輪組62包括正面輪63和側面輪64；正面輪63與光伏組件2正面的邊框59滾動連接；側面輪64與光伏組件2側面的邊框59滾動連接；正面輪63和側面輪64均可以作為驅動輪；側面輪64還用于約束清潔模塊18的空間位置。圖9中虛線圓局部剖示顯示滾輪或者滾珠從上面及側面與光伏組件2的邊框59配合作滾動連接。邊框59包括金屬型材邊框；計算機控制系統通過改變卷揚機61和纜索58改變清潔模塊18的空間狀態，使之與光伏組件2的空間狀態相適應并貼合于光伏組件2上。

組件電動輪組62也可以只包括正面輪63。

實施例2中，兩塊光伏組件2中的每一塊各使用一個清潔模塊18。還可以采用一塊光伏組件2采用多個清潔模塊18或者一排上下相鄰布置的多塊光伏組件2使用一個清潔模塊18的方式。還可以如圖10右邊所描述的，采用一個與機架17滑動連接并沿機架17上下來回移動的移動副機構65，并通過移動副機構65連接一個橫置的清潔模塊18，對光伏組件2進行清潔。實施例2的優點包括：對于光伏組件安裝不很整齊的既有系統，可以不必反復調整清潔模塊的橫向位置和傾角就可以實現對光伏組件的清潔。

當相鄰光伏組件2之間間隙較大譬如超過50毫米時，在所述相鄰光伏組件2之間設置橋架66。橋架66實現相互之間間隙較大的相鄰光伏組件2之間的平滑連接，并使得清潔模塊18的組件電動輪組62能夠跨越所述間隙在所述相鄰光伏組件2之間平穩地運行。

實施例2中，還可以令清潔模塊18通過一個平面轉動副機構67與基板27連接，使得清潔模塊18可以如圖10虛線所示進行轉動，并在順時針方向轉動一個角度狀態下進行清潔。對于無邊框光伏組件，這種設計具有方便灰塵或者洗滌水容易向下滑落的優點。還可以采用清潔模塊18與基板27之間采用固定轉角連接。

實施例的機架17也可以僅僅用于連接電動輪組16而不使用纜索58牽連清潔模塊18；但此時機架17通過纜線實現與清潔模塊18之間的電氣和信號連接。清潔模塊利用組件電動輪組在光伏組件上面行駛。

實施例2的墊塊57也可以改為基樁8。基樁對現場地面的不平整狀態不敏感。

實施例2的組件電動輪組可與實施例1的中清潔模塊結合并用于清潔模塊的驅動。

在圓形鋼管軌道3上行駛的電動輪組的輪子，其輪轂的外表面可以是一個與所配合連接的軌道3相吻合的環狀半圓凹槽。還可以采用其他軌道及與之相適應的輪子。

圖11 給出實施例3。

實施例3中，制造一個磁吸滾輪電刷——圖中虛線圓所示，用作受電器，包括電刷24和至少一個磁吸滾輪70。磁吸滾輪70設置于電刷24的前側和/或后側。磁吸滾輪電刷與型鋼軌狀輸電母線72滑動/滾動連接并電氣連接。軌狀輸電母線72為一根通過絕緣材料68與立柱7絕緣連接的光伏系統臺架的橫桿，用順磁材料制成。軌狀輸電母線72可以與一個電源的電極電氣連接。在電刷24的前側和/或后側設置磁吸滾輪70，有助于防止和減緩電刷24在運動中的跳動保持良好工況。還可以為受電器設置一個防塵罩，保持電刷和磁吸滾輪清潔；還可以在受電器的前后方配置清潔刷，包括在防塵罩的外側配置清潔刷。

圖12給出實施例4。

實施例4，制造一臺光伏巡視機器人，包括電動輪組16、滾珠或者滾輪滑塊71、機架17、攝像頭23、磁吸滾輪電刷5和計算機控制系統。磁吸滾輪電刷的內容參實施例3。

型鋼軌道3與立柱通過絕緣材料68絕緣連接。在軌道3上下兩表面制作有兩條滑槽，用于與光伏巡視機器人的滾珠或者滾輪滑塊71配合滾動連接。滾珠或者滾輪滑塊71與機架17連接。光伏巡視機器人采用一個與型鋼軌道3側面滾動連接的電動輪組16進行驅動；并采用兩個受電器——磁吸滾輪電刷5——分別與型鋼軌道3和帶狀軌狀輸電母線72電氣連接以構成電路回路實現取電。帶狀軌狀輸電母線72未與立柱絕緣隔離。

實施例4的虛線折線右下方部分還可以單獨看做是一個組件電動輪組與制作有兩條凹槽的光伏組件邊框的配合滾動連接示意圖。

圖13 給出實施例5。

實施例5中，采用與立柱7通過絕緣材料68連接的型鋼軌道3，型鋼軌道3與電源電氣連接。在型鋼軌道3內部嵌入一個嵌入式電動輪組16；電動輪組16與機架17連接。并采用受電器——電動輪組和/或電刷——與型鋼軌道3電氣連接實現取電。

實施例3的滾珠或者滾輪滑塊71和實施例5的嵌入式電動輪組16只能沿軌道3的軸心線移動，屬于移動副軌道。移動副軌道可以獨立構成一臺獨輪車式電動裝置，用于巡視光伏組件。實施例3的滾珠或者滾輪滑塊71和實施例5的嵌入式電動輪組16還可以制造兩根上下布置的軌道并與電源連接以形成電路回路，這樣不用跨接式機架使得結構更緊湊。

獨輪車式電動裝置，以其輸電線與清潔模塊18電氣連接，可以實現清潔模塊18不用機架或者不與機架17連接。具體包括在兩根金屬軌道上分別設置受電器，受電器包括獨輪車式電動裝置的電動輪組或/和電刷；取電總成通過輸電線電氣連接清潔模塊；取電總成獨立自行驅動并與清潔模塊同步運行；電源、兩根金屬軌道、取電總成、輸電線和清潔模塊的用電負載組成一個電氣回路；實現運動中的清潔模塊18與固定安裝的電源電氣連接。

與通過絕緣承托件連接的圓鋼軌道不同，實施例3和實施例5軌道的連接方式更為自由包括從上面與基礎連接；實施例3和實施例5的軌道還可以鏡像對稱布置包括以立柱7或者絕緣材料68的豎直對稱中心平面為基準平面鏡像對稱布置。這樣做可以同時提供兩個與電動輪組的連接界面。其用途包括制作后面介紹的光伏大棚天面下軌道。

圖14 給出實施例6。

實施例6中，在光伏組件2的上部邊框59的朝上面和/或外側面采用絕緣方式連接——包括在邊框59上粘結一層絕緣材料并在絕緣材料上粘結——一條金屬條或者金屬型材74，兼作軌道和高電位軌狀輸電母線，即金屬條或者金屬型材74既與電動裝置的組件電動輪組配合滾動連接，又與受電器電氣連接。將整排光伏組件2的所述高電位軌狀輸電母線電氣連接再與電源的電極連接；再將邊框59也電氣連接起來并與電源的另一個電極電氣連接。

清潔模塊采用組件電動輪組在光伏組件2的金屬條或者金屬型材74上面行駛；組件電動輪組包括正面輪63和側面輪64；清潔模塊還可以采用對稱設計的上、下兩端組件電動輪組與高電位軌狀輸電母線和邊框59連接和電氣連接。

實施例6中，在光伏組件2的上部邊框59上采用絕緣方式連接的一條金屬條或者金屬型材，也可以直接粘結于無邊框的雙玻雙面光伏組件的玻璃板上，需要連接兩條金屬條或者金屬型材，以便構成一個電路回路。

結合實施例6，實施例2還可以這樣改變：不使用軌道和電動輪組，而是直接采用普通電動裝置包括帶光伏組件清潔設施的電動裝置在光伏系統現場的路面行駛，這時，采用實施例6所述的金屬條或者金屬型材74軌狀輸電母線取得相關電動裝置所需要的電能。

圖15和16共同給出實施例7。

現有技術在彩鋼瓦屋頂安裝光伏電池板通常保留人工檢修通道。采用本實用新型可以建設整體連續的屋頂太陽田。與單層彩鋼瓦相比，在彩鋼瓦上整體連續的光伏電池板在夏季由于遮光徹底并且有架空層，每天每平方米最多可以減少3千瓦時太陽能輸入，如果車間現場使用空調的話，每平方米最多可以節省1.1千瓦時空調用能；冬季夜晚與單層彩鋼瓦相比由于減少輻射可以減少室內降溫3至10℃。彩鋼瓦屋頂的大跨度梁之間間距大、多為拱形不平整且承重負荷低，不適合人員上下但適合重量不超過20千克的光伏機器人施工和清潔。

實施例7中，帶軌道的光伏發電系統采用角鋼水平框架陣列76安裝。框架陣列76包括短柱77、橫截面為倒T型的型鋼78構成的若干個組件安裝空間79，每個組件安裝空間79包括兩段相互平行的型鋼78。型鋼78包括一條豎直邊81和一條與豎直邊連接向兩側伸出的水平邊82。兩段相互平行的型鋼78的豎直邊之間剛好放進一個光伏組件2；兩條相互平行的型鋼78的水平邊托住光伏組件2并保持光伏組件2的整齊排放。在光伏組件2與單層彩鋼瓦屋頂83之間是一個網架結構體84，用于完成以分布參數形式整體連續安裝的光伏組件2與不平整且以集中參數布置的大跨度梁85之間的重力傳遞。網架結構體84包括網架和其他以條桿、管子、板為元件構成的、用于力的傳輸的輕質架構體。在光伏組件2四條邊的正下方設置集水槽86，用于接收從光伏組件隙縫處滲透的雨水并將這些雨水排出。

為方便光伏組件2上面的水流淌，可以令由若干個光伏組件2組成的大平面帶0.5至10度的傾角；并令集水槽86也帶0.5至10度的傾角。

用于運行通用光伏機器人87并向通用光伏機器人87供電的軌道3通過短柱77與網架結構體84連接，軌道3略高出光伏組件2；至少部分軌道3與外界絕緣安裝；相鄰的兩根軌道3均與一個電源的電極連接用于向通用光伏機器人87等用電負載供電。通用光伏機器人87包括電動輪組16、跨接式機架17、插電機械臂88、均布于機架17上的卷揚機61和通用光伏機器人控制系統。卷揚機61垂下的纜索58下端連接一個真空吸爪總成89，真空吸爪總成89包括若干個吸盤。真空吸爪總成89的吸盤與負壓源連通，可以吸取或者釋放光伏組件2的玻璃板這樣平整的物體。

實施例7光伏組件2的自動安裝過程：用掃描裝置對現場進行掃描以取得施工安裝所需要的數據、設計制作安裝框架結構體84、軌道3和換軌通道91，并安裝逆變器和輸電線、在框架結構體84上設置電氣插座15并接好連接線；然后用通用光伏機器人87將一個光伏組件2用真空吸爪總成89吸起并運送至安裝位置，通用光伏機器人87用插電機械臂88將光伏組件2的輸出電線端30插入電氣插座15并檢查通過包括在所述光伏組件2受到光照時輸出正常，放下光伏組件2至框架陣列76的指定位置。如此持續重復直至安裝完畢。換軌通道91用于通用光伏機器人87脫離軌道3時的移動行駛。

單層彩鋼瓦屋頂83換成混凝土天面，可以不用網架結構體84，而是將承載光伏組件2的框架陣列76直接用短柱77與基礎連接。圖16中平行斜線標示的部分為天窗、局部放大描述框架陣列76、型鋼78和組件安裝空間79。實施例7的軌道3平時可接地用于避雷。

我國地大人多，但人均耕地偏少。我國北方，陽光充足、晝夜溫差大，這是出產高品質農產品的有利條件。但我國北方許多地方缺水、無霜期短、有些地方的荒漠半荒漠不存水即透水嚴重或者因為石頭多不適合耕作、生存條件嚴酷導致當地農業勞動力缺少、還有些地方地下水含砷量高。應該在實施光伏發電過程中，追求土地有更多的優質農產品產出和建設更多的設施農地。

圖17 給出實施例8。

實施例8中，制造一個帶軌道的光伏發電系統，包括立柱式臺架1、光伏組件2、通用光伏機器人87、排間農業機器人92和臺架內農業機器人93。大虛線圓是對小虛線圓處的放大：在光伏組件邊框59上連接包括用激光焊接鋁型材制造的開口筒形滑軌94。開口筒形滑軌94可由一根帶寬縫的管道構成，帶有連接界面。并制作與開口筒形滑軌94配合滑動連接的嵌入式滑塊95。并制作兩邊均布連接嵌入式滑塊95的農膜96或者遮陽網；農膜96卷繞于一個農膜卷筒上。用通用光伏機器人87拉動卷繞于農膜卷筒上的農膜96并令均布連接于農膜96兩邊的嵌入式滑塊95嵌入連接于前后排光伏組件邊框上的開口筒形滑軌94內；使農膜96與光伏組件2一起形成一個閉合的光伏大棚天面；在所述光伏大棚天面的周邊無縫連接光伏大棚立面，構成一個天面帶光伏組件的光伏大棚97。

也可以采用兩條以上開口筒形滑軌94以布置兩層以上農膜。還可以將開口筒形滑軌94和嵌入式滑塊95作變通，包括采用凸條式滑軌和與凸條式滑軌配合滑動連接的開口筒形滑塊。所述各種滑塊還包括帶滾珠的滑塊。這些滑軌和滑塊的設計可以參考現有技術。

在開口筒形滑軌94下部制作若干通孔，并在部分嵌入式滑塊95上制作與所述開孔同心的內螺紋孔，當通用光伏機器人87拉動與農膜96連接并帶有內螺紋孔的滑塊95至指定位置的開口筒形滑軌94的通孔處時，用一個固定螺釘穿過所述通孔并與所述內螺紋孔配合連接，即可鎖定滑塊95和農膜96不被風吹走。以后天氣回暖，旋下固定螺釘即可撤回農膜再度卷繞在所述農膜卷筒上。同理，將農膜96改換成兩邊與嵌入式卡簧95連接的遮陽網，可以在夏季實現遮陽。

在處于較低位置的光伏組件鋁型材邊框下方設置或者一體制作一段集水槽86收集雨水；光伏組件可單獨或者共用一段集水槽86。集水槽86的兩端帶端蓋；集水槽86的底部設有排水孔；集水槽86的排水孔通過落水管98與匯水管99連通。集水槽86通過落水管98與一根匯水管99連通。匯水管99將雨水匯集到指定地點。匯水管99可以兼作軌道或者兼作軌道和軌狀輸電母線運行電動裝置并作為連接電源的回路的一部分。

農膜96在集水槽86正上方的位置均布若干排水孔；排水孔直徑1至10毫米。在使用農膜時期，光伏大棚97天面的雨水通過排水孔進入集水槽86移除。

沒有使用農膜的帶軌道的光伏發電系統，光伏組件2上的雨水直接進入集水槽86。

圖17實施例8中，共采用兩套軌道包括如前所述由光伏組件上、下邊框兼作的軌道和分別由匯水管99和與臺架1立柱7通過絕緣承托件連接的軌道3組成的膜下軌道。在使用薄膜期間，邊框59兼作的軌道上仍可以運行通用光伏機器人87用于巡檢和清潔。膜下軌道則可以運行排間農業機器人92——在兩排臺架1之間作業的農業機器人。排間農業機器人92包括前后排地面輪組21、底盤、與底盤連接的軌道梁101、與軌道梁101連接的作業模塊102、機械臂式受電器73和排間農業機器人計算機控制系統。作業模塊102包括各種模塊、播種模塊、插秧模塊、秧苗模塊和收割模塊。作業模塊可以直接由安裝于現有農業機械設備上的播種、插秧、秧苗和收割裝置改造得到，具體可參考現有技術。作業模塊102可以固定在軌道梁101上作業或者不停地在整根軌道梁101上邊來回移動邊作業。機械臂受電器73通過機械臂在行進中保持與軌狀輸電母線的電氣連接。

排間農業機器人92在進行農田基本建設、耕地、收割是使用地面輪組21；而在進行施肥等植保作業時還可以不用地面輪組21而是采用與軌道3和匯水管99配合的電動輪組。

在立柱式臺架1內部還設置架空電纜103并運行臺架內農業機器人93——在臺架1內部作業的農業機器人。臺架內農業機器人93包括地面輪組21、底盤、與底盤連接的軌道梁101、與軌道梁101連接的作業模塊102、受電弓104和接地滾輪105。接地滾輪105采用低電阻材料譬如金屬制作，用于低電阻接地。臺架內農業機器人93通過受電弓104與架空電纜103滑動電氣連接取電，并通過接地滾輪105和大地與電源電氣連接。立柱式臺架1不遮擋臺架內農業機器人93的行駛。

對于圖8中描述的單柱臺架，不需要臺架內農業機器人93即可完成全部耕作。

實施例8，采用智能化程度高的農業機器人大量替代人工、利用與光伏組件連接的農膜延長無霜期、利用光伏組件收集雨水并清潔儲存；可望緩減荒漠半荒漠地區農業勞動力缺乏、缺水、無霜期短和能源供應的問題。可望在實施光伏發電的同時，建設1億畝設施農地并置換東部至少0.5億畝農地用于建設森林改善生態條件和/或者為經濟發展提供土地。