帶電動裝置運行軌道和軌狀輸電母線的光伏發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及帶電動裝置運行軌道和軌狀輸電母線的光伏發電系統。
【背景技術】
[0002]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。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是要提供帶電動裝置運行軌道和軌狀輸電母線的光伏發電系統。
[0004]本發明實現其目的的技術方案:制造一個帶電動裝置運行軌道和軌狀輸電母線的光伏發電系統，包括地面站、分布式和光伏大棚，其組成部分包括臺架、光伏組件、輸變電裝置和計算機控制系統；臺架包括基礎、支架、場地和基粧，其特征是包括一組兩根平行軌道和運行于軌道上的電動裝置;軌道與臺架的連接界面相連接一一包括設置于臺架一側或者兩側的基礎上；或者，軌道與光伏組件連接或者與光伏組件一體制作;軌道包括金屬軌道、非金屬軌道、連接多個臺架的長橫桿、光伏組件邊框；電動裝置包括通用光伏機器人；電動裝置包括電動輪組、機架、動力蓄電池和專用設施；電動輪組與軌道配合滾動連接;專用設施包括光伏組件清潔模塊、攝像頭、光伏組件安維設施、載物容器、單輪巡檢車和農業機械；最簡易的清潔模塊包括一塊清潔布或者一塊刮板；
并包括臺架上的軌狀輸電母線和與軌狀輸電母線電氣連接的電動裝置的受電器，組成一個帶軌道和軌狀輸電母線的光伏發電系統;軌狀輸電母線包括軌道和架空電纜;軌狀輸電母線與電源接通;至少一個軌狀輸電母線和一個受電器與外界電氣絕緣安裝;軌狀輸電母線的電阻率小于0.3歐姆.毫米V米；電源電壓包括直流和工頻交流3至1000伏;軌狀輸電母線的許用電流I至250安培;軌狀輸電母線的漏電損耗小于線路總電流的80%;在現場設置多排光伏組件時，各排軌狀輸電母線可以獨立上電；還可以將一排光伏組件的軌狀輸電母線分成兩段以上獨立上電以減少損耗;軌狀輸電母線包括利用大地構成電路回路;受電器包括電動輪組和電刷；電動輪組的絕緣技術包括:采用絕緣的軸承包括陶瓷軸承和采用實心及充氣橡膠輪；電源、軌狀輸電母線、受電器和電動裝置的用電負載組成一個電路回路；電源源源不斷供應電動裝置和太陽光跟蹤裝置電力；電動裝置、電源和光伏組件均通過各自的接口電路與計算機控制系統主機信號連接；電動裝置、電源和光伏組件的狀態根據計算機控制系統主機狀態的變化而變化。
[0005]有益效果:在光伏組件的臺架上配置軌道，在軌道上運行光伏清潔機器人，避免了地面不平整對光伏清潔機器人作業的影響，還使得沿軌道方向或者說縱向前進、需要精密空間定位的光伏清潔機器人對橫向及垂直方向的定位操作減少到最低限度，在理想情況下，只需要從軌道上駛過即可完成對光伏組件表面的清潔。在事后對既有光伏發電系統設置軌道，也可以避免地面不平整對光伏清潔機器人作業的影響，并使得光伏清潔機器人對橫向及垂直方向的定位操作大幅度簡化。利用與外界電氣絕緣的軌道對各種光伏機器人供電可使其獲得無限的續航能力。本發明為各種光伏機器人提供空間定位、電力和正確行使途徑的軌道，使得光伏清潔機器人的造價大幅度降低，光伏組件表面保持清潔使得年發電量增加3至23%、并使光伏發電投資的年純收益提高10至90%。帶單軸太陽高度角調節機構的臺架可實現跟蹤太陽高度角，年發電量增加約19%并可以通過調節光伏組件傾角減緩冰雹的擊打。使用軌道使得光伏組件清潔機器人對光伏組件之間的間隙不敏感。使用軌道可以建立基于軌道的光伏組件狀態數據庫，用于指導各類光伏組件專用設備的運作。夏季，植物包括雜草藤蔓生長極快，在為了保護耕地不進行地面固化的農地上，幾天時間雜草藤蔓就會長高遮擋組件，需要除草機反復清除收割雜草藤蔓;采用基于軌道和軌狀輸電母線的除草機成本低、輕巧、續航力特長。使用農業機械可以對安裝光伏組件的地面進行種植，有助于做到物盡其用包括在農地上同時實現種植和光伏發電。在軌道上運行的光伏組件清潔機器人，要求相鄰的光伏組件表面盡可能光滑連接，所以要求臺架安裝精度誤差小。采用與機架非剛性連接的清潔模塊則對相鄰的光伏組件的安裝精度誤差不敏感。采用一個磁路切換永磁鐵磁吸裝置，既可以實現軌道的連接，又允許軌道的軸向移動使得所述連接對軌道的熱脹冷縮不敏感。
【附圖說明】
[0006]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。
[0007]圖3是一個雙面清潔模塊的底視圖；圖4是圖3的0-0向剖視。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]圖7是一個帶軌道的光伏發電系統的控制系統組成框圖。
[0011 ]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]圖12是一個光伏巡視機器人的結構示意圖。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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.基粧;9.鋼管；10.彈貪；11.標記；12、13.連接端;14.板手槽;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.金屬片或者金屬型材。
【具體實施方式】
[0018]圖1至7共同給出實施例1。
[0019]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上的電動裝置一一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I連接;軌道3布置方向與臺架I