本實用新型屬于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及了一種太陽能光伏板自動清潔及缺陷檢測裝置。

背景技術(shù)：

隨著全球能源消耗的不斷增長，以及不可再生資源的日益減少，可再生資源的等清潔能源的發(fā)展得到越來越多的重視。對于光伏發(fā)電方面，目前提高效率的研究主要集中在對安裝方式和新型材料的研發(fā)等方面。但是在使用過程中卻忽略了日常積塵和雜物對光伏板光電轉(zhuǎn)化效率的影響。積塵和雜物直接降低了太陽能光伏板接收到的太陽輻射量，且會造成光伏面板溫度過高，因此會降低輸出功率，限制了光伏面板充分發(fā)揮光電轉(zhuǎn)化的能力。

目前在太陽能光伏面板的清潔工作方面，主要研究方向有智能清潔機器人和大型機械清潔裝置，雖然在清潔效率方面相對于人工清潔有了非常大的提高，但是由于成本太高和可靠性較低等問題，在實際清潔中多數(shù)仍采用人工清潔的方法，但是由于一些太陽能發(fā)電站和發(fā)電設(shè)備安裝在荒漠或建筑物的頂層，因此人工清潔的頻率很低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種太陽能光伏板自動清潔及缺陷檢測裝置，能夠完成對整排太陽能光伏板的清潔，提高了清潔的效率，解決了人工清潔成本高和風險大的問題，同時，簡化了裝置的結(jié)構(gòu)，使傳動結(jié)構(gòu)盡可能的減少，以提高裝置的實用性，使其能夠適應(yīng)荒漠或高層建筑的嚴苛環(huán)境條件。

為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案包括：

本實用新型包括移動框架和安裝在移動框架上的第一運動機構(gòu)、第二運動機構(gòu)、清潔及檢測機構(gòu)和蓄電供電機構(gòu)，移動框架為鋪設(shè)在待清洗太陽能光伏板排上的可移動的框架，移動框架由第一運動機構(gòu)帶動沿太陽能光伏板鋪設(shè)方向水平移動，清潔及檢測機構(gòu)由第一運動機構(gòu)帶動在移動框架上沿垂直于待清洗太陽能光伏板排排列方向?qū)μ柲芄夥灞砻孢M行清潔，蓄電供電機構(gòu)分別與兩個運動機構(gòu)、清潔及檢測機構(gòu)連接進行供電。

本實用新型的運動機構(gòu)由兩部分組成，包括第一運動機構(gòu)和第二運動機構(gòu)。

所述的第一運動機構(gòu)包括分別安裝在移動框架四角的四組滾輪組、第一電機和豎直轉(zhuǎn)軸，移動框架通過滾輪組安裝在待清洗太陽能光伏板排外側(cè)的鋪設(shè)支架上，滾輪組包括相垂直安裝的水平滾輪和豎直滾輪，水平滾輪與鋪設(shè)支架的側(cè)面連接，豎直滾輪與鋪設(shè)支架的頂面或底面連接；移動框架四角的四組滾輪組中一組滾輪組的豎直滾輪經(jīng)豎直轉(zhuǎn)軸與第一電機的輸出軸同軸連接，第一電機通過固定桿固定在移動框架，由第一電機帶動豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動進而同時帶動所有滾輪組的運動，實現(xiàn)裝置沿待清洗太陽能光伏板排排列方向的運動。

所述的第二運動機構(gòu)包括第二電機、水平轉(zhuǎn)軸、第一皮帶輪、第三皮帶輪，第二電機固定在移動框架上部側(cè)面，第二電機輸出軸與第一皮帶輪同軸連接，水平轉(zhuǎn)軸上同軸固定套接有第二皮帶輪和第三皮帶輪，第一皮帶輪經(jīng)傳動皮帶和第二皮帶輪帶傳動連接，第三皮帶輪與主皮帶帶傳動連接，主皮帶與清潔及檢測機構(gòu)固定連接；由第二電機運動帶動第一皮帶輪，經(jīng)傳動皮帶帶動第二皮帶輪、水平轉(zhuǎn)軸和第三皮帶輪轉(zhuǎn)動，最后由主皮帶帶動清潔及檢測機構(gòu)在沿垂直于待清洗太陽能光伏板排排列方向的表面上下運動。

所述清潔及檢測機構(gòu)包括紅外溫度傳感器、粉塵傳感器、清潔把和珊瑚絨清潔布，清潔把中部與所述的第二運動機構(gòu)的主皮帶固定連接，紅外溫度傳感器固定在清潔把頂面一側(cè)，紅外溫度傳感器固定在清潔把頂面另一側(cè)，紅外溫度傳感器和粉塵傳感器朝向待清洗太陽能光伏板排安裝，紅外溫度傳感器和粉塵傳感器隨清潔把運動，實現(xiàn)對清潔效果的檢測和對光伏面板使用缺陷的檢測。

所述裝置包含獨立的蓄電供電機構(gòu)，充電太陽能光伏板安裝在光伏面板排的最外側(cè)，其固定在鋪設(shè)支架上，因此只有移動框架完成清潔任務(wù)回到充電位置時，整個裝置才會開始充電。

所述蓄電供電機構(gòu)包括獨立光伏面板、主蓄電池和清潔蓄電池，獨立光伏面板固定安裝在移動框架中部，獨立光伏面板分別與主蓄電池和清潔蓄電池連接，獨立光伏面板采集電能為主蓄電池和清潔蓄電池充電；主蓄電池通過鋁合金板固定于移動框架頂部，主蓄電池分別與第一電機和第二電機連接進行供電；清潔蓄電池安裝在蓄電池盒內(nèi)，蓄電池盒固定在所述清潔及檢測機構(gòu)的清潔把側(cè)面，清潔蓄電池連接紅外溫度傳感器和粉塵傳感器進行供電。

在移動框架設(shè)有下理線管和上理線管，獨立光伏面板分別與主蓄電池和清潔蓄電池之間的連接電線通過下理線管和上理線管埋設(shè)，下理線管輸入端與獨立光伏面板輸出口連接，下理線管一輸出端經(jīng)上理線管充電插孔與安裝在蓄電池盒的清潔蓄電池插頭對接，下理線管另一輸出端經(jīng)下理線管充電插孔與上理線管輸入端插頭對接，上理線管輸出端與主蓄電池連接。如此，蓄電供電機構(gòu)中所有的電線均在理線管內(nèi)，這樣能提高電線的使用壽命，防止其長期暴曬，同時裝置的充電斷電是自動完成，并不需要人工干預。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型裝置機械結(jié)構(gòu)簡單有效，只需兩個電機便可帶動裝置實現(xiàn)對一排太陽能光伏板的清潔和檢測。

并且將紅外溫度傳感器和粉塵傳感器安裝于清潔把上，隨清潔把的運動實現(xiàn)對整排光伏面板溫度的檢測，對溫度異常點進行記錄，便于維修；通過粉塵傳感器檢測是否清潔干凈，如果超過預設(shè)值，則需要重新清理。

本實用新型將充電的獨立光伏板是固定在最外側(cè)的，當裝置進行清潔任務(wù)時，不隨可移動框架移動，減少重量，節(jié)省電能，提高效率。

綜合來說，本實用新型裝置在實現(xiàn)對光伏面板陣列的清潔的同時，還能檢測是否清潔干凈，并進一步重復清潔，還能對光伏面板使用過程中出現(xiàn)的一些裂痕或熱斑效應(yīng)造成的損傷進行檢測。而且整個裝置質(zhì)量輕、傳動結(jié)構(gòu)簡潔，實用性高，能適應(yīng)荒漠或者高層建筑等嚴苛的環(huán)境條件。

附圖說明

圖1是本實用新型裝置的清潔位置前視示意圖。

圖2是本實用新型裝置的充電位置后視示意圖。

圖3是本實用新型實施例提供的第一驅(qū)動結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實用新型實施例提供的第二驅(qū)動結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實用新型實施例提供的清潔及檢測機構(gòu)示意圖。

圖6是本實用新型實施例提供的清潔劑檢測機構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)放大示意圖。

圖7是本實用新型實施例提供的充電插頭和充電插孔的示意圖。

圖中：主蓄電池2、第一電機3、第二電機4、滾輪組5、水平滾輪501、豎直滾輪502、待清洗太陽能光伏板排6、清潔蓄電池7、主皮帶8、傳動皮帶402、清潔及檢測機構(gòu)9、移動框架10、鋪設(shè)支架11、限位擋板12、下理線管13、上理線管15、固定板14、下理線管充電插孔16、上理線管充電插孔17、獨立充電光伏板18、固定桿302、豎直轉(zhuǎn)軸301、水平轉(zhuǎn)軸403、第一皮帶輪401、第三皮帶輪404、蓄電池盒701、充電插頭702、紅外溫度傳感器901、粉塵傳感器902、清潔把903、清潔布904。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行描述，以便清晰的理解本實用新型。需要指出的是，這里只指出本實用新型的主要內(nèi)容，一些已知的功能和詳細描述在這里將忽略。

本實用新型裝置適應(yīng)于大型光伏發(fā)電站和高層建筑樓頂?shù)墓夥l(fā)電設(shè)施。目前，大型光伏電站面板鋪設(shè)均由若干塊太陽能光伏板以上下鄰接及并列的方式拼接成一排。為了獲得最佳的照射角度，一般與地面成一定的傾斜角。

如圖1所示，本實用新型主要以太陽能光伏板的鋪設(shè)支架為依托，使用相互垂直的滾輪組使裝置的移動框架可以沿鋪設(shè)支架進行橫向的移動。包括移動框架10和安裝在移動框架10上的第一運動機構(gòu)、第二運動機構(gòu)、清潔及檢測機構(gòu)9和蓄電供電機構(gòu)，移動框架10為鋪設(shè)在待清洗太陽能光伏板排6上的可移動的框架，移動框架10由第一運動機構(gòu)帶動沿太陽能光伏板鋪設(shè)方向水平移動，清潔及檢測機構(gòu)通過第一運動機構(gòu)安裝在移動框架10上，清潔及檢測機構(gòu)9由第一運動機構(gòu)帶動在移動框架10上沿垂直于待清洗太陽能光伏板排6排列方向?qū)μ柲芄夥灞砻孢M行清潔，通過運動機構(gòu)帶動移動框架10上的清潔及檢測機構(gòu)實現(xiàn)對一排光伏板的清潔，蓄電供電機構(gòu)分別與兩個運動機構(gòu)、清潔及檢測機構(gòu)9連接進行供電。

如圖3所示，第一運動機構(gòu)包括分別安裝在移動框架10四角的四組滾輪組5、第一電機3和豎直轉(zhuǎn)軸301，四組滾輪組5安裝于移動框架10的四個頂角的位置。移動框架10通過滾輪組5安裝在待清洗太陽能光伏板排6外側(cè)的鋪設(shè)支架11上，滾輪組5包括相垂直安裝的水平滾輪501和豎直滾輪502，水平滾輪501與鋪設(shè)支架11的側(cè)面連接，豎直滾輪502與鋪設(shè)支架11的頂面或底面連接，從而使得水平滾輪501和豎直滾輪502分別與鋪設(shè)支架11想垂直的兩面連接；移動框架10四角的四組滾輪組5中一組滾輪組5的豎直滾輪502經(jīng)豎直轉(zhuǎn)軸301與第一電機3的輸出軸同軸連接，第一電機3通過固定桿302固定在移動框架10，由第一電機3帶動豎直轉(zhuǎn)軸301轉(zhuǎn)動進而同時帶動所有滾輪組5的運動，實現(xiàn)裝置沿待清洗太陽能光伏板排6排列方向的運動。

如圖4所示，第二運動機構(gòu)包括第二電機4、水平轉(zhuǎn)軸403、第一皮帶輪401、第三皮帶輪404，第二電機4固定在移動框架10上部側(cè)面，第二電機4輸出軸與第一皮帶輪401同軸連接，水平轉(zhuǎn)軸403上同軸固定套接有第二皮帶輪和第三皮帶輪404，第一皮帶輪401經(jīng)傳動皮帶402和第二皮帶輪帶傳動連接，第三皮帶輪404與主皮帶8帶傳動連接，主皮帶8與清潔及檢測機構(gòu)固定連接；由第二電機4運動帶動第一皮帶輪401，經(jīng)傳動皮帶402帶動第二皮帶輪、水平轉(zhuǎn)軸403和第三皮帶輪404轉(zhuǎn)動，最后由主皮帶8帶動清潔及檢測機構(gòu)9在沿垂直于待清洗太陽能光伏板排6排列方向的表面上下運動。

如圖5和圖6所示，清潔及檢測機構(gòu)9包括紅外溫度傳感器901、粉塵傳感器902、清潔把903和珊瑚絨清潔布904，清潔把903中部與第二運動機構(gòu)的主皮帶8固定連接，紅外溫度傳感器901固定在清潔把903頂面一側(cè)，紅外溫度傳感器901固定在清潔把903頂面另一側(cè)，紅外溫度傳感器901和粉塵傳感器902朝向待清洗太陽能光伏板排6安裝，紅外溫度傳感器901和粉塵傳感器902隨清潔把903運動，實現(xiàn)對清潔效果的檢測和對光伏面板使用缺陷的檢測。

如圖2所示，蓄電供電機構(gòu)包括獨立光伏面板18、主蓄電池2和清潔蓄電池7，獨立光伏面板18固定安裝在移動框架10中部，獨立光伏面板18分別與主蓄電池2和清潔蓄電池7連接，獨立光伏面板18采集電能為主蓄電池2和清潔蓄電池7充電；主蓄電池2通過鋁合金板14固定于移動框架10頂部，主蓄電池2分別與第一電機3和第二電機4連接進行供電；清潔蓄電池7安裝在蓄電池盒701內(nèi)，蓄電池盒701固定在清潔及檢測機構(gòu)9的清潔把903側(cè)面，清潔蓄電池7連接紅外溫度傳感器901和粉塵傳感器902進行供電。整個裝置只在清潔完成后回到最外側(cè)的充電位置，獨立光伏板固定在光伏板的鋪設(shè)支架11，這樣可使裝置在清潔工作時的質(zhì)量降低，達到省電和提升清潔效率的目的。

如圖2所示，在移動框架10設(shè)有下理線管13和上理線管15，獨立光伏面板18分別與主蓄電池2和清潔蓄電池7之間的連接電線通過下理線管13和上理線管15埋設(shè)，下理線管13輸入端與獨立光伏面板18輸出口連接，下理線管13一輸出端經(jīng)上理線管充電插孔17與安裝在蓄電池盒701的清潔蓄電池7插頭對接，下理線管13另一輸出端經(jīng)下理線管充電插孔16與上理線管15輸入端插頭對接，上理線管15輸出端與主蓄電池2連接。

主蓄電池2由鋁合金板用螺絲固定于移動框架10的最上端，如圖2所示，蓄電池2可采用18650鋰電池組。第一電機3和第二電機4可選用永磁直流電機，通過蓄電池2供電。

本實用新型實施例及其工作過程如下：

首先第一電機3通過帶動同軸滾輪502的轉(zhuǎn)動，使整個可移動框架實現(xiàn)橫向的移動。第二電機4通過一對皮帶輪401、皮帶402、一對轉(zhuǎn)軸403、一對皮帶輪404和皮帶8帶動清潔及檢測機構(gòu)實現(xiàn)沿光伏面板表面的上下的運動，完成對一塊矩形面積區(qū)域的清潔和檢測。

然后如圖5所示，清潔及檢測機構(gòu)沿光伏面板表面上下運動，實現(xiàn)清潔和檢測任務(wù)。在本實施例的清潔及檢測機構(gòu)中，清潔把的長為25cm，材料可采用塑料或鋁合金材質(zhì)，清潔布可選用雙面絨或珊瑚絨。

蓄電池7主要由蓄電池盒701和充電頭702組成，安裝于清潔把903的表面上，為紅外溫度傳感器901和粉塵傳感器902供電。

在本實施例中，獨立的充電太陽能光伏板安裝在整排光伏板的最外側(cè)，當清潔任務(wù)完成時，可移動框架在電機3的驅(qū)動下，回到充電位置，通過固定好的充電接口16和17實現(xiàn)對主蓄電池2和清潔蓄電池7的充電。

特別地，具體實施在充電位置的最外側(cè)框架的左上角和左下角分用一塊固定的鋁合金板作為限位擋板12，防止可移動框架10因大風等天氣環(huán)境滑落。

在本實施例中，控制電機3和電機4的運轉(zhuǎn)來完成對一排光伏面板的積塵和雜物的清潔和檢測工作，之后進入充電狀態(tài)。通過周期循環(huán)，實現(xiàn)對光伏面板的自動清潔和檢測任務(wù)。

最后，應(yīng)當指出，以上實施例僅是本實用新型較有代表性的例子，顯然，本實用新型的技術(shù)方案并不限于上述實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新型公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本實用新型的保護范圍。