CN105107810B - 用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，包括运动小车、机械手臂、清洁器和控制器，清洁器包括支架、旋转轴、第一清洗刷、第二清洗刷、喷淋***和烘干***，第一清洗刷呈正螺旋结构的缠绕在旋转轴上，第二清洗刷呈反螺旋结构的缠绕在旋转轴上，喷淋***具有喷淋头，烘干***具有出风口。本发明实现机械自动化的清洁太阳能光伏组件，通过运动小车的带动，可以灵活移动的清洗大面积太阳能光伏组件。其中，通过旋转轴带动清洗刷旋转，配合喷淋头可以实现有效清洗，并由正反螺旋结构可将不断堆积到太阳能光伏组件下边缘的污水进行多角度甩出，避免出现清洁死角和积水；配合出风口可以实现烘干和进一步除尘，有效地避免水渍残留。
Description
技术领域
本发明涉及对光伏组件进行除尘的技术领域，尤其涉及一种用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置。
背景技术
太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳能光伏组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。
目前，我国的大型太阳能光伏发电站往往分布在人烟稀少地带，每隔一定时间就需要对太阳能光伏组件进行除尘清洁，而面对大面积的太阳能光伏组件，有的地方仍在采用原始的人工拖把清洁的方式，其既浪费了大量人工，又没有难以达到清洁干净的目的。现在市场上也有各式各样的清洁除尘工具，但大部分是针对单块或较小面积的太阳能光伏组件的，清洁范围有限，同样也不适用于在大型太阳能光伏发电站上应用。
本申请人通过检索发现，第201110287189.3号的中国专利申请公开了一种太阳能电池板阵列表面除尘***及方法，以及第201210175906.8号的中国专利申请公开了一种光伏除尘设备，通过上述两种技术方案可以实现机械化自动化对太阳能光伏组件进行快速清洁除尘。但是本申请人发现第201110287189.3号的中国专利申请所公开的太阳能电池板阵列表面除尘***及方法，其清洗耗水量较大，且清洗过程容易出现死角，以及清洗过后，容易残留水渍等缺陷。而第201210175906.8号的中国专利申请光伏除尘设备，仅是通过除尘刷进行清洁，清洁效果十分有限。
因此，本申请人致力于开发一种清洁效果好，不会出现清洁死角和水渍残留的用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置。
发明内容
本发明的目的，就是提出一种清洁效果好，不会出现清洁死角和水渍残留的用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置。
本发明为解决上述技术问题，提供了一种用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，包括运动小车、机械手臂、清洁器和控制器，所述机械手臂的首端设置在所述运动小车上，所述清洁器设置在所述机械手臂的尾端上，所述控制器控制连接所述清洁器。
其中，所述清洁器包括支架、旋转轴、第一清洗刷、第二清洗刷、喷淋***和烘干***，所述支架设置在所述机械手臂的尾端上，所述旋转轴可旋转的设置在所述支架上，所述第一清洗刷呈正螺旋结构的缠绕在所述旋转轴上，所述第二清洗刷呈反螺旋结构的缠绕在所述旋转轴上，所述喷淋***具有若干个用于对太阳能光伏组件进行清洗水喷淋的喷淋头，所述烘干***具有若干个用于对清洗过后的太阳能光伏组件进行热风吹干的出风口。
本发明通过如上技术方案，实现机械自动化的清洁太阳能光伏组件，通过运动小车的带动，可以灵活移动的清洗大面积太阳能光伏组件。其中，更是将除尘、清洗和烘干进行巧妙一体化设置，实现高效配合作业：通过旋转轴带动正反螺旋结构的清洗刷旋转，配合喷淋头可以实现有效清洗，并由于本发明独创的正反螺旋结构可将不断堆积到太阳能光伏组件下边缘的污水进行多角度甩出(常规结构或单向螺旋结构的清洗刷无法实现)，避免出现清洁死角和积水；配合出风口可以实现烘干和进一步除尘，有效地避免水渍残留。
较佳的，所述旋转轴为空心轴，所述出风口开设在所述旋转轴的周侧面上，所述烘干***将热风输入所述旋转轴内，再由所述出风口对外吹出。
较佳的，所述旋转轴由一空心轴电机驱动，所述旋转轴对接在所述空心轴电机的输出空心轴上，所述烘干***通过所述空心轴电机的输出空心轴将热风输入所述旋转轴内。
较佳的，所述机械手臂为用于三维全方位自由度调节的3轴3维机械手。
较佳的，所述机械手臂的尾端上还设置有摄像头装置，所述摄像头装置与所述控制器连接。
较佳的，所述机械手臂的尾端上还设置有用于检测与太阳能光伏组件距离的测距装置，所述测距装置与所述控制器连接。
较佳的，所述机械手臂的尾端上还设置有用于检测清洗刷与太阳能光伏组件之间压力大小的压力测试装置，所述压力测试装置与所述控制器连接。
较佳的，所述喷淋***包括喷淋头、水箱、水泵、输水管道和出水管道，所述水箱设置在所述运动小车上，所述输水管道沿所述机械手臂布置，所述出水管道沿支架布置在所述旋转轴上方，所述输水管道的进水端通过所述水泵与所述水箱导通连接，所述输水管道的出水端导通连接在所述出水管道上，多个所述喷淋头间隔布置在所述出水管道上，所述喷淋头朝向所述旋转轴进行喷雾清洗。
较佳的，所述运动小车为轮盘式或者履带式车辆。
综上所述，本发明用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置具有的有益效果如下：
1、本发明用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置的清洁效果好，一次清洁可实现清洗除尘烘干除渍，无残留无死角。
2、本发明用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置能准确的对各种光伏电站进行清洗维护，适用于各种复杂地形，解决了现有技术中存在的太阳能电站清洗设备的控制复杂、清扫效果不一致，不能适应复杂地形、清洗速度低、清洗耗水量大、清洗后残留水渍等的技术问题。
3、本发明进一步设计所述旋转轴为空心轴结构以及采用空心轴电机驱动的方式，配合烘干***及其出风口的设置，结构更加简单可靠，使用效果更好。
4、本发明进一步加设了摄像头装置、测距装置和压力测试装置，可以进一步提高装置的智能化。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1为具体实施例用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置的结构示意图。
图2为具体实施例清洁器的结构示意图。
附图标号说明：
运动小车100,机械手臂200,清洁器300，支架310，旋转轴320，第一清洗刷330，第二清洗刷340，喷淋***350，喷淋头351，输水管道352，出水管道353，烘干***360，出风口361，空心轴电机370。
具体实施方式
如图1所示，本实施例公开了一种用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，包括运动小车100、机械手臂200、清洁器300和控制器(图中未示出)，机械手臂200的首端设置在运动小车100上，清洁器300设置在机械手臂200的尾端上，所述控制器控制连接清洁器300。
结合图2所示，本实施例的清洁器300包括支架310、旋转轴320、第一清洗刷330、第二清洗刷340、喷淋***350和烘干***360，支架310设置在机械手臂200的尾端上，旋转轴320可旋转的设置在支架310上，第一清洗刷330呈正螺旋结构的缠绕在旋转轴320上，第二清洗刷340呈反螺旋结构的缠绕在旋转轴320上，喷淋***350具有若干个用于对太阳能光伏组件进行清洗水喷淋的喷淋头351，烘干***360具有若干个用于对清洗过后的太阳能光伏组件进行热风吹干的出风口361。
具体的，本实施例的旋转轴320为空心轴，多个出风口361间隔一定距离的开设在旋转轴320的周侧面上，烘干***360将热风输入旋转轴320内，再由出风口361对外吹出。旋转轴320由一空心轴电机370驱动，旋转轴320对接在空心轴电机370的输出空心轴上，烘干***360通过空心轴电机370的输出空心轴将热风输入旋转轴320内。
如图2所示，本实施例的喷淋***350包括喷淋头351、水箱(图中未示出)、水泵(图中未示出)、输水管道352和出水管道353，所述水箱设置在运动小车100上，输水管道352沿机械手臂200布置，出水管道353沿支架310布置在旋转轴320上方，输水管道352的进水端通过所述水泵与所述水箱导通连接，输水管道352的出水端导通连接在出水管道353上，多个喷淋头351间隔布置在出水管道353上，喷淋头351朝向旋转轴320进行喷雾清洗。
示例性的，本实施例的运动小车100选用履带式车辆，所述控制器包括单片机、控制面板和显示屏，机械手臂200为可直接市场外购的用于三维全方位自由度调节的3轴3维机械手，驱动采用液压或者电，整个控制回路为闭环控制，机械手臂200的尾端上还设置有摄像头装置(图中未示出)、测距装置(图中未示出)和压力测试装置(图中未示出)，所述摄像头装置、测距装置和压力测试装置分别与所述控制器进行连接，通过测距装置检测与太阳能光伏组件距离，通过压力测试装置检测清洗刷与太阳能光伏组件之间压力大小。
当然了，在其他具体实施例方式中，本实施例的运动小车还可以选用轮盘式小车等其他各类工程车辆，控制器也可以选用PLC控制器等，机械手臂也可以是六轴机器人，所涉及的其他部件也可以根据需要进行相应选型和适当增减，此处不再赘述。
示例性的，在某一大型沙漠地区上的太阳能光伏方阵电站中，存在大面积的太阳能光伏组件需要进行定期的清洗。利用本实施例如图1所示的清洗装置对其进行清洗，其具体使用过程如下：
操作人员驾驶运动小车100沿太阳能光伏组件行进，通过机械手臂200调整清洁器300的位置，使清洁器300移动至待清洗的太阳能光伏组件上方，并启动旋转轴320带动第一清洗刷330和第二清洗刷340进行螺旋转动，同时通过喷淋***350启动喷淋头351进行喷雾，对太阳能光伏组件依次进行洗刷。在洗刷过后，再通过烘干***360间歇启动出风口361进行烘干，在启动出风口进行热风吹干时，暂停喷淋头351对外喷雾，使待清洗的太阳能光伏组件进行间歇交替的刷洗和吹刷，实现清洁器300所经过之处一次性清洁到位，并且无水渍无残留无死角。
以上述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，包括运动小车、机械手臂、清洁器和控制器，所述机械手臂的首端设置在所述运动小车上，所述清洁器设置在所述机械手臂的尾端上，所述控制器控制连接所述清洁器；其特征在于：所述清洁器包括支架、旋转轴、第一清洗刷、第二清洗刷、喷淋***和烘干***，所述支架设置在所述机械手臂的尾端上，所述旋转轴可旋转的设置在所述支架上，所述第一清洗刷呈正螺旋结构的缠绕在所述旋转轴上，所述第二清洗刷呈反螺旋结构的缠绕在所述旋转轴上，所述喷淋***具有若干个用于对太阳能光伏组件进行清洗水喷淋的喷淋头，所述烘干***具有若干个用于对清洗过后的太阳能光伏组件进行热风吹干的出风口；所述旋转轴为空心轴，所述出风口开设在所述旋转轴的周侧面上，所述烘干***将热风输入所述旋转轴内，再由所述出风口对外吹出。
2.如权利要求1所述的用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，其特征在于：所述旋转轴由一空心轴电机驱动，所述旋转轴对接在所述空心轴电机的输出空心轴上，所述烘干***通过所述空心轴电机的输出空心轴将热风输入所述旋转轴内。
3.如权利要求1所述的用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，其特征在于：所述机械手臂为用于三维全方位自由度调节的3轴3维机械手。
4.如权利要求1所述的用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，其特征在于：所述机械手臂的尾端上还设置有摄像头装置，所述摄像头装置与所述控制器连接。
5.如权利要求1所述的用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，其特征在于：所述机械手臂的尾端上还设置有用于检测与太阳能光伏组件距离的测距装置，所述测距装置与所述控制器连接。
6.如权利要求1所述的用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，其特征在于：所述机械手臂的尾端上还设置有用于检测清洗刷与太阳能光伏组件之间压力大小的压力测试装置，所述压力测试装置与所述控制器连接。
7.如权利要求1所述的用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，其特征在于：所述喷淋***包括喷淋头、水箱、水泵、输水管道和出水管道，所述水箱设置在所述运动小车上，所述输水管道沿所述机械手臂布置，所述出水管道沿支架布置在所述旋转轴上方，所述输水管道的进水端通过所述水泵与所述水箱导通连接，所述输水管道的出水端导通连接在所述出水管道上，多个所述喷淋头间隔布置在所述出水管道上，所述喷淋头朝向所述旋转轴进行喷雾清洗。
8.如权利要求1所述的用于清洗太阳能光伏组件的清洗装置，其特征在于：所述运动小车为轮盘式或者履带式车辆。
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