[发明专利]清洁机器人在太阳能电池板上的磁性停放

说明书

用于清洁具有锚固机构的太阳能电池板的自主清洁机器人(ARC)，包括至少一个可再充电电源、至少一个清洁机构、控制器和锚固机构，所述清洁机构用于清洁掉所述太阳能电池板的表面上的污垢，所述控制器用于控制所述ARC的清洁过程，并且所述锚固机构用于将所述ARC磁性锚固至与太阳能电池板联接的锚固表面，所述锚固机构包括臂和驱动机构，所述臂包括至少一个铁磁端件，并且所述驱动机构与所述臂联接，其中所述驱动机构使所述臂在与所述锚固表面的磁性接合位置和与所述锚固表面的磁性脱离位置之间移动。

技术领域

所公开的技术总体涉及太阳能电池板技术，并且特别地涉及用于停放和对接太阳能电池板的清洁机器人的方法和系统。

背景技术

全球气候变化和能量电路需求的挑战已使可再生能源替代物的开发对于人类的未来至关重要。在太阳能电池板上使用直接太阳辐射可能会产生足够多的能量，以满足整个地球的能量需要。随着太阳能动力的价格的下降和常规的燃料导致的污染的加剧，太阳能业务已进入全球增长的新时代。

为了使利用太阳能的技术离常规的燃料更近一步并直至能与常规的燃料不相上下，必须提高太阳能系统的有效率。太阳能电池板效率尤其取决于其表面的清洁度。由灰尘和污物导致的能量损失可能会达到40％以上。在许多太阳能园区所在的沙漠地区，污物和灰尘问题很严重。

快速地增长的太阳能园区的类型是太阳能跟踪器园区。太阳能跟踪器有能力通过从东(早晨)到西(晚上)改变其倾斜角度来连续地跟踪太阳从早晨到晚上的位置，以便提高效率。用于太阳能跟踪器的自动清洁解决方案通常涉及大量的水和/或在太阳能跟踪器园区中安装专用网格来将自动清洁器从一个太阳能跟踪器移动到另一个太阳能跟踪器。此类解决方案不是成本有效的，并且要求增加的安装劳动。

用于清洁太阳能电池板和太阳能跟踪器的表面的自主清洁机器人(在本文中缩写为ARC)在本领域中是已知的。美国专利第9,455,665号、美国专利申请公开第2015/0272413号和美国专利申请公开第2015/0236640号中描述了此类系统的示例。配备有可再充电电池的ARC需要定期地再充电，并且在不使用时(例如，在太阳能电池板正在发电的日间时数期间)，还要求对接舱或停放位置。一般而言，在ARC的重量与其在太阳能电池板的表面上和停放位置的稳定性之间存在折衷，尤其是在大风状况下。当ARC的重量增加时，即使以一角度并甚至是在有风状况期间，它也在太阳能电池板的表面上将更稳定，然而，如果重量过重，则ARC的移动可能会使太阳能电池板的表面或覆盖太阳能电池板的表面的任何涂层破裂或损坏。较轻的ARC因在生产中使用的原材料较少而可能更具成本效益，并且将不损坏太阳能电池板的表面。然而，这种ARC在烈风中可能更容易从太阳能电池板上掉落，在强风状况下可能会从停放舱或对接站移出，或者可能被吹到太阳能电池板的表面上方，从而导致太阳能电池板、太阳能电池板所在的太阳能园区中的其他部件损坏，或者甚至对附近的人员或工人造成伤害。因此，需要一种用于在大风状况和恶劣天气状况下停放ARC的系统和方法，使得ARC在清洁期间不会掉落或被吹到太阳能电池板上方，并且即使在存在阵风和恶劣天气时也不会从停放舱或对接站移出。

发明内容

所公开的技术通过提供一种用于将自主清洁机器人锚固到与太阳能电池板联接的锚固站的新颖且创造性的系统和机构来克服现有技术的缺点。因此，根据所公开的技术的一个方面，提供了一种用于清洁具有锚固机构的太阳能电池板的自主清洁机器人(ARC)。ARC包括至少一个可再充电电源、至少一个清洁机构、控制器和锚固机构。清洁机构用于清洁掉太阳能电池板的表面上的污垢，控制器用于控制ARC的清洁过程，并且锚固机构用于将ARC磁性锚固至与太阳能电池板联接的锚固表面。锚固机构包括臂和驱动机构。臂包括至少一个铁磁端件，并且驱动机构与臂联接。驱动机构使臂在与锚固表面的磁性接合位置和与锚固表面的磁性脱离位置之间移动。