帶電動(dòng)裝置運(yùn)行軌道和軌狀輸電母線的光伏發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及帶電動(dòng)裝置運(yùn)行軌道和軌狀輸電母線的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)利用太陽光發(fā)電，提供一種清潔、取之不盡的高品位能源，并且成本已經(jīng)接近火力發(fā)電。但一些光伏發(fā)電系統(tǒng)在安裝時(shí)沒有事先考慮光伏組件表面采用機(jī)器清潔的問題；以后，采用人工清潔或者人工搬運(yùn)清潔裝置上、下光伏組件，勞動(dòng)強(qiáng)度大效率低;采用普通車載光伏清潔機(jī)器人清潔，在地面狀況復(fù)雜時(shí)效果欠佳;并且有時(shí)不方便越過兩塊光伏組件板之間的間隙間隔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是要提供帶電動(dòng)裝置運(yùn)行軌道和軌狀輸電母線的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案:制造一個(gè)帶電動(dòng)裝置運(yùn)行軌道和軌狀輸電母線的光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括地面站、分布式和光伏大棚，其組成部分包括臺(tái)架、光伏組件、輸變電裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；臺(tái)架包括基礎(chǔ)、支架、場(chǎng)地和基粧，其特征是包括一組兩根平行軌道和運(yùn)行于軌道上的電動(dòng)裝置;軌道與臺(tái)架的連接界面相連接一一包括設(shè)置于臺(tái)架一側(cè)或者兩側(cè)的基礎(chǔ)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(gè)臺(tái)架的長(zhǎng)橫桿、光伏組件邊框；電動(dòng)裝置包括通用光伏機(jī)器人；電動(dòng)裝置包括電動(dòng)輪組、機(jī)架、動(dòng)力蓄電池和專用設(shè)施；電動(dòng)輪組與軌道配合滾動(dòng)連接;專用設(shè)施包括光伏組件清潔模塊、攝像頭、光伏組件安維設(shè)施、載物容器、單輪巡檢車和農(nóng)業(yè)機(jī)械；最簡(jiǎn)易的清潔模塊包括一塊清潔布或者一塊刮板；
并包括臺(tái)架上的軌狀輸電母線和與軌狀輸電母線電氣連接的電動(dòng)裝置的受電器，組成一個(gè)帶軌道和軌狀輸電母線的光伏發(fā)電系統(tǒng);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(gè)軌狀輸電母線和一個(gè)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(xiàn)場(chǎng)設(shè)置多排光伏組件時(shí)，各排軌狀輸電母線可以獨(dú)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(dú)立上電以減少損耗;軌狀輸電母線包括利用大地構(gòu)成電路回路;受電器包括電動(dòng)輪組和電刷；電動(dòng)輪組的絕緣技術(shù)包括:采用絕緣的軸承包括陶瓷軸承和采用實(shí)心及充氣橡膠輪；電源、軌狀輸電母線、受電器和電動(dòng)裝置的用電負(fù)載組成一個(gè)電路回路；電源源源不斷供應(yīng)電動(dòng)裝置和太陽光跟蹤裝置電力；電動(dòng)裝置、電源和光伏組件均通過各自的接口電路與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)信號(hào)連接；電動(dòng)裝置、電源和光伏組件的狀態(tài)根據(jù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)狀態(tài)的變化而變化。
[0005]有益效果:在光伏組件的臺(tái)架上配置軌道，在軌道上運(yùn)行光伏清潔機(jī)器人，避免了地面不平整對(duì)光伏清潔機(jī)器人作業(yè)的影響，還使得沿軌道方向或者說縱向前進(jìn)、需要精密空間定位的光伏清潔機(jī)器人對(duì)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(duì)光伏組件表面的清潔。在事后對(duì)既有光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置軌道，也可以避免地面不平整對(duì)光伏清潔機(jī)器人作業(yè)的影響，并使得光伏清潔機(jī)器人對(duì)橫向及垂直方向的定位操作大幅度簡(jiǎn)化。利用與外界電氣絕緣的軌道對(duì)各種光伏機(jī)器人供電可使其獲得無限的續(xù)航能力。本發(fā)明為各種光伏機(jī)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(jī)器人的造價(jià)大幅度降低，光伏組件表面保持清潔使得年發(fā)電量增加3至23%、并使光伏發(fā)電投資的年純收益提高10至90%。帶單軸太陽高度角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的臺(tái)架可實(shí)現(xiàn)跟蹤太陽高度角，年發(fā)電量增加約19%并可以通過調(diào)節(jié)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(jī)器人對(duì)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(tài)數(shù)據(jù)庫，用于指導(dǎo)各類光伏組件專用設(shè)備的運(yùn)作。夏季，植物包括雜草藤蔓生長(zhǎng)極快，在為了保護(hù)耕地不進(jìn)行地面固化的農(nóng)地上，幾天時(shí)間雜草藤蔓就會(huì)長(zhǎng)高遮擋組件，需要除草機(jī)反復(fù)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(jī)成本低、輕巧、續(xù)航力特長(zhǎng)。使用農(nóng)業(yè)機(jī)械可以對(duì)安裝光伏組件的地面進(jìn)行種植，有助于做到物盡其用包括在農(nóng)地上同時(shí)實(shí)現(xiàn)種植和光伏發(fā)電。在軌道上運(yùn)行的光伏組件清潔機(jī)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(tái)架安裝精度誤差小。采用與機(jī)架非剛性連接的清潔模塊則對(duì)相鄰的光伏組件的安裝精度誤差不敏感。采用一個(gè)磁路切換永磁鐵磁吸裝置，既可以實(shí)現(xiàn)軌道的連接，又允許軌道的軸向移動(dòng)使得所述連接對(duì)軌道的熱脹冷縮不敏感。
【附圖說明】
[0006]圖1、2分別是利用臺(tái)架輸電軌道運(yùn)行光伏清潔機(jī)器人的側(cè)視和后視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖3是一個(gè)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(gè)鋼管兩端與內(nèi)、外螺紋連接端連接的正剖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖6是一個(gè)由電源、軌狀輸電母線、受電器和用電負(fù)載組成的電路圖。
[0010]圖7是一個(gè)帶軌道的光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)組成框圖。
[0011 ]圖8是一個(gè)機(jī)架纜索連接組件上光伏清潔機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖9、10分別是光伏清潔機(jī)器人與光伏組件滾動(dòng)連接的側(cè)視和正視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖11是軌狀輸電母線連接磁吸滾動(dòng)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(gè)光伏巡視機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖13是一個(gè)臺(tái)架鋼橫桿件軌道與嵌入式電動(dòng)輪組滾動(dòng)連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖14是一個(gè)在光伏組件邊框上設(shè)置軌狀輸電母線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中1.臺(tái)架；2.光伏組件；3.軌道;4.上軌平臺(tái)；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(biāo)記；12、13.連接端;14.板手槽;15.電氣插座；16.電動(dòng)輪組；17.機(jī)架；18.清潔模塊；19.地面輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；20.磁吸裝置;21.地面輪組;22.負(fù)壓源;23.攝像頭;24.電刷;25.電源;26.用電負(fù)載;27.基板;28.敏感輪;29.阻水器;30.輸出電線端;31.基板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);32.提升驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；33.提升板;34.鏟板;35.電力線載波通訊模塊;36.長(zhǎng)口吸塵嘴;37.刮塵板;38.布水潔布滾筒;39.長(zhǎng)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(jī)構(gòu);50.電動(dòng)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(shù)據(jù)總線;56.主控電路;57.墊塊；58.纜索；59.邊框；60.輸電線;61.卷揚(yáng)機(jī)；62.組件電動(dòng)輪組；63.正面輪;64.側(cè)面輪;65.移動(dòng)副機(jī)構(gòu);66.橋架;67.平面轉(zhuǎn)動(dòng)副機(jī)構(gòu);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(shí)施方式】
[0018]圖1至7共同給出實(shí)施例1。
[0019]實(shí)施例1，制造一個(gè)帶軌道的光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括臺(tái)架1、光伏組件2、輸變電裝置、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、一組兩根平行鋼管軌道3、運(yùn)行于軌道3上的電動(dòng)裝置一一通用光伏機(jī)器人和上軌平臺(tái)4;軌道3通過絕緣承托件6與臺(tái)架I連接;軌道3布置方向與臺(tái)架I