一种用于光伏电站组件清洗设备及方法 |
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| 申请号 | CN202410345769.0 | 申请日 | 2024-03-26 | 公开(公告)号 | CN117955422A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 青岛华航环境科技有限责任公司; | 发明人 | 管军; 殷洪杰; 于淼; 刘冬; 洪洋; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及光伏电站组件清洗技术领域，更具体地说，是一种用于光伏电站组件清洗设备及方法，包括 水 箱、 控制器 、顶盖、水 泵 以及推柄，所述水箱上对称且活动设置有若干个万向轮，所述控制器和顶盖均设置在水箱上，所述水泵设置在水箱上且两者连通，所述推柄设置在水箱的一侧，所述水箱上设置有清洗系统，所述清洗系统包括调节组件以及清洗执行组件，所述清洗执行组件活动设置在水箱上且与水泵连通，所述调节组件设置在水箱上且与清洗执行组件连接，清洗执行组件工作时执行对光伏板表面的清洁动作；相对于传统的直接采用水流冲洗的装置，本设备的自动化程度高，减少了人工操作步骤，同时还能够对光伏板的表面进行高效率清洁工作。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于光伏电站组件清洗设备，包括水箱、控制器、顶盖、水泵以及推柄，所述水箱上对称且活动设置有若干个万向轮，所述控制器和顶盖均设置在水箱上，所述水泵设置在水箱上且两者连通，所述推柄设置在水箱的一侧，其特征在于，所述水箱上设置有清洗系统，所述清洗系统包括调节组件以及清洗执行组件，所述清洗执行组件活动设置在水箱上且与水泵连通，所述调节组件设置在水箱上且与清洗执行组件连接，所述调节组件用于调节清洗执行组件相对水箱的位置，清洗执行组件工作时执行对光伏板表面的清洁动作； |
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| 说明书全文 | 一种用于光伏电站组件清洗设备及方法技术领域[0001] 本发明涉及光伏电站组件清洗技术领域，更具体地说，是一种用于光伏电站组件清洗设备。 背景技术[0002] 作为绿色能源的光伏电站，得到了越来越多的应用。光伏电站的数量和规模也不断增大。在我国西部地区，由于光照和土地条件较好，光伏电站装机容量增长很快。但是由于西部地区沙尘天气较多而降雨较少，太阳能组件表面很容易沾污灰尘，从而降低组件玻璃的透光率，对电站的发电效率影响非常大，局部污渍会产生热斑效应，容易引发光伏板火灾。 [0003] 光伏电站的光伏板表面需要工作人员定期对其进行清洁工作，在此过程中需要运用到清洗设备，传统的清洗设备虽然能够适应不同光伏板的安装角度并且对光伏板表面进行清洁工作，但是传统的清洗设备仍然存在以下缺陷：传统的清洗设备采用单一的对光伏板表面进行冲洗的工作，此过程中，粘附在光 伏板表面的污垢仍然存在残留，需要工作人员后期手动进行擦除工作，如果在清洗设备上装配自动擦除结构，那势必增加了整个设备的工作压力以及耗电量。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种用于光伏电站组件清洗设备，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于光伏电站组件清洗设备，包括水箱、控制器、顶盖、水泵以及推柄，所述水箱上对称且活动设置有若干个万向轮，所述控制器和顶盖均设置在水箱上，所述水泵设置在水箱上且两者连通，所述推柄设置在水箱的一侧，所述水箱上设置有清洗系统，所述清洗系统包括调节组件以及清洗执行组件，所述清洗执行组件活动设置在水箱上且与水泵连通，所述调节组件设置在水箱上且与清洗执行组件连接，所述调节组件用于调节清洗执行组件相对水箱的位置，清洗执行组件工作时执行对光伏板表面的清洁动作； 所述清洗执行组件包括移动座、三节伸缩管、连接结构、清洁辊、若干个喷头、推污板以及转换模块，所述移动座活动设置在调节组件上，所述三节伸缩管设置在调节组件上，所述三节伸缩管的一端和水泵连通，另一端通过连接结构和移动座连接，所述清洁辊活动设置在移动座上，若干个所述喷头等距设置在清洁辊上，所述推污板设置在清洁辊上设置的安装板上且与喷头之间具有垂直夹角，推污板和安装板滑动配合且两者之间弹性连接，所述转换模块设置在移动座和清洁辊之间，用于监控移动座在调节组件上的位置并转换喷头和推污板之间的位置，所述连接结构和清洁辊连通。 [0006] 本申请更进一步的技术方案：所述水箱上活动设置有接水池，所述水箱上设置有若干个一号电动伸缩杆，所述一号电动伸缩杆的活动端和接水池连接。 [0007] 本申请更进一步的技术方案：所述调节组件包括支撑架、升降座、活动架、推臂以及动力输出单元，所述支撑架设置在水箱上，所述升降座活动设置在支撑架上，所述活动架的一端和支撑架铰接，所述升降座通过推臂和活动架的中间位置活动连接，所述动力输出单元设置在支撑架上且与升降座连接，用于调节升降座的位置，所述移动座活动设置在活动架上，所述移动座上设置有若干个移动轮。 [0008] 本申请更进一步的技术方案：所述动力输出单元包括螺纹杆以及动力元件，所述螺纹杆活动设置在支撑架，所述螺纹杆滑动贯穿升降座且两者之间螺纹配合，所述动力元件设置在支撑架上且其输出端和螺纹杆连接。 [0009] 本申请又进一步的技术方案：所述连接结构包括连接箱、堵水块、排水孔以及进水孔，所述连接箱设置在移动座上，所述连接箱内成型有锥形腔，所述排水孔和进水孔均设置在连接箱内且与锥形腔连通，排水孔和清洁辊连通，进水孔和三节伸缩管连通，所述堵水块活动设置在锥形腔内且两者之间弹性连接，所述锥形腔的小径端处于靠近进水孔的一侧。 [0010] 本申请又进一步的技术方案：所述转换模块包括限位结构以及驱动结构，所述驱动结构设置在移动座的一侧，用于监控移动座在活动架上的位置并驱动清洁辊转动，所述限位结构设置在移动座的另一侧，用于限制清洁辊的转动方向。 [0011] 本申请又进一步的技术方案：所述驱动结构包括连接座、一号滑杆、二号滑杆、滚轮以及弹性件，所述连接座设置在移动座的另一侧且与清洁辊同轴连接，所述一号滑杆以及二号滑杆交错且滑动贯穿连接座，所述一号滑杆和二号滑杆分别于喷头以及推污板的位置一一对应，所述一号滑杆和二号滑杆的一端均活动设置有滚轮，另一端均通过弹性件和连接座弹性连接。 [0012] 本申请再进一步的技术方案：所述限位结构包括齿轮、齿条、安装座、二号电动伸缩杆、空心管以及限位头，所述齿轮活动设置在移动座的另一侧且与清洁辊同轴连接，所述齿条活动设置在移动座上且与齿轮相啮合，所述齿条上等距设置有若干个限位槽，所述安装座设置在移动座上，空心管活动设置在安装座上且通过二号电动伸缩杆和安装座连接，所述限位头活动设置在空心管内且两者之间弹性连接，所述限位头和限位槽相配合，所述限位槽呈直角三角形，所述齿条和移动座之间弹性连接。 [0013] 本申请再进一步的技术方案：所述二号滑杆上成型有凹槽，所述凹槽内铰接有抵触板且铰接处设置有扭簧，所述凹槽内设置有压力传感器，压力传感器和二号电动伸缩杆电性连接且位于抵触板的移动路径上，所述连接座位于抵触板的移动路径上。 [0014] 一种用于光伏电站组件清洗方法，包括上述技术方案中所述的清洗设备，所述清洗方法具体步骤如下：S100：利用万向轮将整个装置移动到光伏电站的光伏板的一侧，通过控制器控制 调节组件工作，从而根据光伏板的安装角度，使得移动座的移动路径和光伏板的角度平行； S200：通过控制器控制水泵工作，从而能够将水箱内的水输入到三节伸缩管内，此时在水压以及连接结构的作用下，使得三节伸缩管伸长，带动移动座移动到光伏板的最高处，同时能够将水输入到喷头内并最终喷向光伏板的表面，实现对光伏板的冲洗工作； S300：在移动座移动到光伏板的最高处时，此时转换模块工作使得清洁辊转动，喷头和推污板之间的位置切换，此时水泵停止工作，在移动座的重力作用下沿着倾斜路径下移，将遗留在光伏板表面的污垢清除； S400：在移动座移动到光伏板的最低处时，此时转换模块再次工作，控制喷头和推污板之间的位置发生切换，完成一次光伏板的清洁工作。 [0015] 采用本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：本发明实施例通过设置三节伸缩管、连接结构、限位结构以及驱动结构，不仅能够利用水压控制三节伸缩管伸长，从而带动移动座以及喷头沿着倾斜的活动架移动，对光伏板的各个位置进行冲洗工作，而且还能够在移动座移动到最上端时，利用移动座的重力作用以及停止供水，从而实现了移动座的复位工作，不仅如此，通过驱动结构能够自动监控移动座的位置，并且利用一号滑杆和二号滑杆与光伏板之间的抵触关系，从而在移动座下移之前将喷头和推污板的位置进行切换，从而使得在移动座复位的过程中能够将光伏板表面附着的污垢清除，相对于传统的直接采用水流冲洗的装置，本设备的自动化程度高，减少了人工操作步骤，同时还能够对光伏板的表面进行高效率清洁工作。 附图说明 [0016] 图1为本发明实施例中用于光伏电站组件清洗设备的结构示意图；图2为本发明实施例中用于光伏电站组件清洗设备中清洗系统的结构示意图； 图3为本发明实施例中用于光伏电站组件清洗设备中调节组件的结构示意图； 图4为本发明实施例中用于光伏电站组件清洗设备中清洗执行组件的结构示意 图； 图5为本发明实施例中用于光伏电站组件清洗设备中限位结构的结构示意图； 图6为本发明实施例中用于光伏电站组件清洗设备中驱动结构的结构示意图； 图7为本发明实施例中用于光伏电站组件清洗设备中连接结构的结构示意图； 图8为本发明实施例中用于光伏电站组件清洗设备中限位结构的局部爆炸图。 [0017] 示意图中的标号说明：1‑水箱、2‑控制器、3‑顶盖、4‑一号电动伸缩杆、5‑接水池、6‑万向轮、7‑水泵、8‑推柄、9‑支撑架、10‑步进电机、11‑螺纹杆、12‑升降座、13‑推臂、14‑活动架、15‑三节伸缩管、 16‑连接箱、17‑锥形腔、18‑堵水块、19‑进水孔、20‑排水孔、21‑移动座、22‑清洁辊、23‑安装板、24‑推污板、25‑移动轮、26‑喷头、27‑齿条、28‑限位槽、29‑齿轮、30‑安装座、31‑二号电动伸缩杆、32‑空心管、33‑限位头、34‑滚轮、35‑连接座、36‑一号滑杆、37‑二号滑杆、38‑抵触板、39‑压力传感器、40‑凹槽、41‑弹簧。 具体实施方式[0018] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。 [0019] 请参阅图1‑图8，本申请的一个实施例中，一种用于光伏电站组件清洗设备，包括水箱1、控制器2、顶盖3、水泵7以及推柄8，所述水箱1上对称且活动设置有若干个万向轮6，所述控制器2和顶盖3均设置在水箱1上，所述水泵7设置在水箱1上且两者连通，所述推柄8设置在水箱1的一侧，所述水箱1上设置有清洗系统，所述清洗系统包括调节组件以及清洗执行组件，所述清洗执行组件活动设置在水箱1上且与水泵7连通，所述调节组件设置在水箱1上且与清洗执行组件连接，所述调节组件用于调节清洗执行组件相对水箱1的位置，清洗执行组件工作时执行对光伏板表面的清洁动作；所述清洗执行组件包括移动座21、三节伸缩管15、连接结构、清洁辊22、若干个喷头26、推污板24以及转换模块，所述移动座21活动设置在调节组件上，所述三节伸缩管15设置在调节组件上，所述三节伸缩管15的一端和水泵7连通，另一端通过连接结构和移动座21连接，所述清洁辊22活动设置在移动座21上，若干个所述喷头26等距设置在清洁辊22上，所述推污板24设置在清洁辊22上设置的安装板23上且与喷头26之间具有垂直夹角，推污板24和安装板23滑动配合且两者之间弹性连接，所述转换模块设置在移动座21和清洁辊22之间，用于监控移动座21在调节组件上的位置并转换喷头26和推污板24之间的位置，所述连接结构和清洁辊22连通。 [0020] 在本实施例中示例性的，所述水箱1上活动设置有接水池5，所述水箱1上设置有若干个一号电动伸缩杆4，所述一号电动伸缩杆4的活动端和接水池5连接。 [0021] 需要特别说明的是，本实施例中的三节伸缩管15呈三段可伸缩的管状结构，至于在实际应用时，伸缩管的具体段数可以根据实际使用做出最佳的选择，在此只举出其中一种应用场景。 [0022] 在实际应用时，利用万向轮6将整个装置移动到光伏电站的光伏板的一侧，通过控制器2控制一号电动伸缩杆4伸长，从而带动接水池5相对水箱1移动，通过控制器2控制调节组件工作，从而根据光伏板的安装角度，使得移动座21的移动路径和光伏板的角度平行；通过控制器2控制水泵7工作，从而能够将水箱1内的水输入到三节伸缩管15内，此时在水压以及连接结构的作用下，使得三节伸缩管15伸长，带动移动座21移动到光伏板的最高处，同时能够将水输入到喷头26内并最终喷向光伏板的表面，实现对光伏板的冲洗工作；在移动座21移动到光伏板的最高处时，此时转换模块工作使得清洁辊22转动，喷头26和推污板24之间的位置切换，此时水泵7停止工作，在移动座21的重力作用下沿着倾斜路径下移，将遗留在光伏板表面的污垢清除；在移动座21移动到光伏板的最低处时，此时转换模块再次工作，控制喷头26和推污板24之间的位置发生切换，完成一次光伏板的清洁工作，在此过程中，光伏板上的污水和污垢顺着光伏板落入接水池5内。 [0023] 请参阅图1、图2、图3以及图7，作为本申请另一个优选的实施例，所述调节组件包括支撑架9、升降座12、活动架14、推臂13以及动力输出单元，所述支撑架9设置在水箱1上，所述升降座12活动设置在支撑架9上，所述活动架14的一端和支撑架9铰接，所述升降座12通过推臂13和活动架14的中间位置活动连接，所述动力输出单元设置在支撑架9上且与升降座12连接，用于调节升降座12的位置，所述移动座21活动设置在活动架14上，所述移动座21上设置有若干个移动轮25。 [0024] 在本实施例的一个具体情况中，所述动力输出单元包括螺纹杆11以及动力元件，所述螺纹杆11活动设置在支撑架9，所述螺纹杆11滑动贯穿升降座12且两者之间螺纹配合，所述动力元件设置在支撑架9上且其输出端和螺纹杆11连接。 [0025] 在本实施例中的另一个具体情况中，所述连接结构包括连接箱16、堵水块18、排水孔20以及进水孔19，所述连接箱16设置在移动座21上，所述连接箱16内成型有锥形腔17，所述排水孔20和进水孔19均设置在连接箱16内且与锥形腔17连通，排水孔20和清洁辊22连通，进水孔19和三节伸缩管15连通，所述堵水块18活动设置在锥形腔17内且两者之间弹性连接，所述锥形腔17的小径端处于靠近进水孔19的一侧。 [0026] 需要特别说明的是，所述动力元件可以为步进电机10或者伺服电机，在本实施例中，所述动力元件优选为步进电机10，所述步进电机10设置在支撑架9上且其输出端和螺纹杆11连接，至于步进电机10的具体型号参数可以根据实际情况做出最佳的选择，在此不做具体限定。 [0027] 在实际应用时，根据不同光伏电站上的光伏板的安装角度不同，通过控制器2控制步进电机10通电转动，从而带动螺纹杆11转动，在螺纹杆11和升降座12之间的螺纹配合作用下，能够带动升降座12沿着竖直方向移动，在推臂13的作用下，能够带动活动架14沿其铰接处转动，从而使得活动架14和光伏板处于平行状态，在控制水泵7工作并向三节伸缩管15内输入水的过程中，一部分水带动三节伸缩管15伸长，从而实现对移动座21的位置进行调节工作，另一部分的水顺着进水孔19排入连接箱16内并冲击堵水块18，使得堵水块18相对锥形腔17移动，从而最终输入到喷头26内并喷向光伏板的表面，对光伏板的表面进行冲洗工作。 [0028] 请参阅图1‑图8，作为本申请另一个优选的实施例，所述转换模块包括限位结构以及驱动结构，所述驱动结构设置在移动座21的一侧，用于监控移动座21在活动架14上的位置并驱动清洁辊22转动，所述限位结构设置在移动座21的另一侧，用于限制清洁辊22的转动方向。 [0029] 在本实施例的一个具体情况中，所述驱动结构包括连接座35、一号滑杆36、二号滑杆37、滚轮34以及弹性件，所述连接座35设置在移动座21的另一侧且与清洁辊22同轴连接，所述一号滑杆36以及二号滑杆37交错且滑动贯穿连接座35，所述一号滑杆36和二号滑杆37分别于喷头26以及推污板24的位置一一对应，所述一号滑杆36和二号滑杆37的一端均活动设置有滚轮34，另一端均通过弹性件和连接座35弹性连接。 [0030] 在本实施例的另一个具体情况中，所述限位结构包括齿轮29、齿条27、安装座30、二号电动伸缩杆31、空心管32以及限位头33，所述齿轮29活动设置在移动座21的另一侧且与清洁辊22同轴连接，所述齿条27活动设置在移动座21上且与齿轮29相啮合，所述齿条27上等距设置有若干个限位槽28，所述安装座30设置在移动座21上，空心管32活动设置在安装座30上且通过二号电动伸缩杆31和安装座30连接，所述限位头33活动设置在空心管32内且两者之间弹性连接，所述限位头33和限位槽28相配合，所述限位槽28呈直角三角形，所述齿条27和移动座21之间弹性连接。 [0031] 非限制性的，所述弹性件可以为弹簧41、弹片或者弹性钢板结构，在本实施例中，所述弹性件优选为弹簧41，所述弹簧41连接在连接座35和一号滑杆36/二号滑杆37之间，至于弹性件的具体型号参数可以根据实际情况做出最佳的选择，在此不做具体限定。 [0032] 需要补充说明的是，所述二号滑杆37上成型有凹槽40，所述凹槽40内铰接有抵触板38且铰接处设置有扭簧，所述凹槽40内设置有压力传感器39，压力传感器39和二号电动伸缩杆31电性连接且位于抵触板38的移动路径上，所述连接座35位于抵触板38的移动路径上。 [0033] 在将整个移动座21放置在光伏板表面时，此时一号滑杆36和光伏板避免抵触并相对连接座35移动，在移动座21移动到光伏板的最上端时，一号滑杆36脱离光伏板的限制并弹出，此时控制器2控制水泵7停止注水工作，在缺少水压动力的情况下，此时由于活动架14呈倾斜状态，在移动座21的重力作用下，此时移动座21沿着活动架14倾斜下移并复位，在此过程中，一号滑杆36受到光伏板最上端的抵触，从而带动清洁辊22以及连接座35转动90°，此时使得喷头26和推污板24的位置发生切换，同时控制齿轮29转动，在齿轮29和齿条27之间的啮合作用下，能够带动齿条27移动，在限位头33和限位槽28之间的配合作用下，能够对齿轮29的转动方向进行限制，即控制齿轮29单向转动，此时二号滑杆37和光伏板的表面抵触并相对连接座35发生移动，使得抵触板38收纳入凹槽40内并对压力传感器39进行挤压工作，当移动座21移动到光伏板的最下端时，此时二号滑杆37脱离光伏板的抵触并弹出，使得压力传感器39脱离受压状态并将信号反馈给控制器2，控制器2控制二号电动伸缩杆31收缩，从而使得限位头33脱离限位槽28，在齿条27和移动座21之间的弹性恢复力作用下，使得齿条27以及喷头26复位，同时控制水泵7工作进行二次的清洁和除污工作。 [0034] 请参阅图1‑图8，本申请的另一个实施例中，一种用于光伏电站组件清洗方法，包括上述实施例中所述的清洗设备，所述清洗方法具体步骤如下：S100：利用万向轮6将整个装置移动到光伏电站的光伏板的一侧，通过控制器2控 制调节组件工作，从而根据光伏板的安装角度，使得移动座21的移动路径和光伏板的角度平行； S200：通过控制器2控制水泵7工作，从而能够将水箱1内的水输入到三节伸缩管15内，此时在水压以及连接结构的作用下，使得三节伸缩管15伸长，带动移动座21移动到光伏板的最高处，同时能够将水输入到喷头26内并最终喷向光伏板的表面，实现对光伏板的冲洗工作； S300：在移动座21移动到光伏板的最高处时，此时转换模块工作使得清洁辊22转 动，喷头26和推污板24之间的位置切换，此时水泵7停止工作，在移动座21的重力作用下沿着倾斜路径下移，将遗留在光伏板表面的污垢清除； S400：在移动座21移动到光伏板的最低处时，此时转换模块再次工作，控制喷头26和推污板24之间的位置发生切换，完成一次光伏板的清洁工作。 [0035] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。 [0036] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 |
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