[发明专利]太阳能电池板无水清扫机器人

说明书

太阳能电池板无水清扫机器人包括清洁小车，横向导轨和纵向导轨，清洁小车具有底盘、车轮、纵向行走电机与PLC控制器，纵向行走电机通过齿轮组与车轮连接，车轮与纵向导轨匹配，纵向导轨连接有行走机构和横向驱动电机，行走机构由位于电池板高度排列的上下两端滑道内的主动滚轮与从动滚轮组成，其中上端的主动滚轮通过齿轮组和横向驱动电机连接，下端的从动滚轮跟随主动滚轮行走；清洁小车具有能与太阳能电池板表面相接触的清洁滚筒，清洁滚筒的滚筒轴与小车电机通过齿轮组连接，滚筒的旋转方向与纵向行走电机的驱动方向相反。本发明具有能对太阳能电池板进行无水清洁，清洁效果好的优点。

技术领域

本发明涉及自动清洁技术领域，特别涉及一种光伏电站使用的太阳能电池板无水清扫机器人及其清扫滚筒。

背景技术

太阳能是一种清洁、可再生的能源。随着太阳能发电成本的降低，光伏产业进入了一个全球发展的新纪元。太阳能电池板是太阳能电站产生电源的基础设备，光伏组件转化太阳能的效率直接决定着太阳能电站的发电量。我国的地面光伏电站主要集中在西北地区，这些地区太阳能资源十分丰富，全年日照达3200小时以上，但是西北地区的自然环境比较恶劣，尤其是春秋季节沙尘暴天气会给光伏组件表面带来大量的污尘，严重影响了光伏组件的发电量。一般情况下，对于3个月没有清理的太阳能电池组件来说，会有5%的输出功率损失，而在位于恶劣环境下的太阳能电池组件在20天没有清理的情况下，损失大约会达到12%。

目前，针对光伏电站的除尘，分别采取人工、高压水枪、喷淋系统等清洗方案。人工清洗的清洗效率低，人员素质差异导致清洁过程不易控制、清洁效果的难以保证，而且可能造成组件玻璃的磨损，影响透光率和寿命。高压水枪清洗用水量大，1MW每次的清洗用水量约为10吨，不适合缺水地区。有的水枪压力较大，会造成组件裂纹，不适合车辆行驶的山地电站。喷淋系统的清洁效果差，用水量大，1MW每次清洗的用水量约6-7吨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能对太阳能电池板进行无水清洁，清洁效果好的太阳能电池板无水清扫机器人。

太阳能电池板无水清扫机器人，包括清洁小车，横向导轨和纵向导轨，清洁小车具有底盘、车轮、纵向行走电机与PLC控制器，纵向行走电机通过齿轮组与车轮连接，车轮与纵向导轨匹配，纵向导轨连接有行走机构和横向驱动电机，行走机构由位于电池板高度排列的上下两端滑道内的主动滚轮与从动滚轮组成，其中上端的主动滚轮通过齿轮组和横向驱动电机连接，下端的从动滚轮跟随主动滚轮行走；

清洁小车具有能与太阳能电池板表面相接触的清洁滚筒，清洁滚筒的滚筒轴与小车电机通过齿轮组连接，滚筒的旋转方向与纵向行走电机的驱动方向相反。

横向导轨将待清洁的太阳能电池板区域围在其内，纵向导轨的两端分别架设在横向导轨上，清洁小车在纵向导轨内往复运动，清洁小车的车轮与纵向导轨配合。纵向导轨的主动滚轮和从动滚轮分别于横向导轨配合，清洁小车将指定区域清理完毕时，纵向导轨携带清洁小车沿着横向导轨平移至下一作业区开始清洁工作。

清洁小车在清扫时，清洁滚筒的旋转方向与清洁小车的车轮转向相反，即清洁滚筒与太阳能电池板之间的摩擦力方向与清洁滚筒的旋转力方向相反，从而使滚筒作用到太阳能电池板上的清洁力加倍，更容易清洁污渍。

进一步，清洁滚筒上具有多个刷头，每个刷头与一组锥齿轮结构连接，清洁滚筒的滚筒轴上具有多组锥齿轮结构，每一组锥齿轮结构包含主动锥齿轮和从动锥齿轮，主动锥齿轮与滚筒轴固定，从动锥齿轮与刷头固定。如此，当滚筒轴转动时，主动锥齿轮将滚筒轴的转动传递到从动锥齿轮，从动锥齿轮带动刷盘自转，进而使每个刷头自转。随着清洁滚筒的转动，刷头从切向进入，逐渐转动到刷头垂直于太阳能电池板，再从切向离开。清洁滚筒转动的同时，每个刷头自转。刷头从多角度、变力度清扫太阳能电池板。

进一步，刷头为超细纤维刷头。