一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人的制作方法

本發明涉及一種清潔機器人，尤其涉及一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人。

背景技術：

結合綠色能源的推廣使用，光伏產業發展趨勢越來越好。光伏組件表面的清潔程度對光伏系統的發電有著很大的影響，針對對光伏組件清潔，促使急需研發出一種高效的、智能的機器人。特別是大矩陣多行光伏組件的清潔，很難用常規的清潔機器人清潔。

具體來說，光伏電池板積灰導致發電效率偏低，電池板的太陽輻射量越大，系統發電量越高，大氣中的灰塵、雜物越容易附著在電池表面，長時間積聚會大大降低電池板發電效率。現有的清潔方式包人工清掃和機械清掃，其中人工清掃的缺點包括：1)清掃周期長，往往1-2個月清掃一次；2)清潔后的潔凈度難以控制；3)成本高。

輪式(履帶式)清掃機械的缺點包括：1)需要操作人員；2)只能在平坦地形進行清掃作業；3)清掃周期長，一般1-2周一次；4)使用成本高。

目前光伏自動清掃車多數采用蓄電池作為動力源，同時加配太陽能光伏板為蓄電池充電。光伏自動清掃車這類產品的目標是實現光伏電站光伏板自動清潔，無人職守，但是動力源如果采用了蓄電池與太陽能光伏板配合這一方案就會產生一個弊端，自身的光伏板因為長期無人清掃灰塵堆積，慢慢影響給蓄電池充電的效率，最終會出現入不敷出的現象。

現有技術CN201520736332.6，提供了一種智能光伏清掃機自清潔裝置，包括固定在光伏組件一端的自清潔框架，所述自清潔框架上設置有與光伏清掃機上光伏板位置相對應的清潔體。所述清潔體為清潔毛刷，所述清潔毛刷固定在自清潔框架上，所述清潔毛刷的長度與光伏清掃機上光伏板長度相適應。所述清潔體為清潔刷輥，所述清潔刷輥可轉動的連接在自清潔框架上，所述清潔刷輥采用有源電機結構驅動或無源機械結構驅動。

并且，所述有源電機結構包括刷輥驅動電機，所述清潔刷輥連接在刷輥驅動電機的輸出軸上。所述無源機械結構包括相互配合的傳動齒輪、傳動齒條、傳動輪和傳動帶，所述傳動齒條固定在光伏板旁的光伏清掃機上，所述傳動齒輪通過轉軸與自清潔框架轉動連接，所述轉軸的另一端固定有傳動輪，所述傳動輪通過傳動帶與清潔刷輥傳動連接。

再者，該現有方案只能進行干洗，不能進行水洗。同時，無論是采用干洗或水洗，均有一定的清潔死角，因此對光伏組件清潔的效果不佳，容易在組件表面上留有部分痕跡形成影斑，影響光伏組件使用。

有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，使其更具有產業上的利用價值。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人。

本發明的一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，包括有機器人主體，其特征在于：所述機器人主體包括有大框架，所述大框架上設置有位移輔助輪，所述大框架上還設置有橫向位移驅動裝置，所述大框架上安裝有小框架，所述小框架上安裝有縱向位移驅動裝置，所述大框架內設置有清潔裝置，所述大框架的一側設置有集水槽，所述小框架上安裝有噴水管，所述集水槽通過供水組件與噴水管相連，所述小框架外圍安裝有殼體，所述殼體上設置有供能組件，所述供能組件通過控制箱與橫向位移驅動裝置、縱向位移驅動裝置、清潔裝置的控制端相連。

進一步地，上述的一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，其中，所述位移輔助輪包括有上掛輪與下掛輪，所述上掛輪位于大框架上方，所述下掛輪位于大框架下方。

更進一步地，上述的一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，其中，所述橫向位移驅動裝置包括有主橫向驅動電機與副橫向驅動電機，所述主橫向驅動電機位于大框架下方，所述副橫向驅動電機位于大框架上方，所述主橫向驅動電機上連接有橫向驅動輪，所述大框架上還分布有橫向從動輪。

更進一步地，上述的一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，其中，所述縱向位移驅動裝置包括有縱向驅動電機，所述縱向驅動電機上連接有縱向驅動輪，所述小框架上還安裝有縱向從動輪。

更進一步地，上述的一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，其中，所述清潔裝置為毛刷清潔器，包括有毛刷電機，所述毛刷電機與小框架相連，所述毛刷電機上連接有毛刷組件。

更進一步地，上述的一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，其中，所述毛刷組件設有多個，呈可滾動狀態，垂直安裝在小框架上。

更進一步地，上述的一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，其中，所述供水組件包括有過濾器，所述過濾器設置在集水槽內，所述過濾器上連接有水泵，所述水泵上連接有供水管路。

更進一步地，上述的一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，其中，所述供能組件為供電用光伏板。

再進一步地，上述的一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，其中，所述控制箱上連接有遠程控制端。

借由上述方案，本發明至少具有以下優點：

1、依托于供電用光伏板，可實現自供電，并帶有儲能蓄電池，無需提供外部電源。

2、能實現智能遠程控制，可在夜間工作，滿足無人值守的運轉需要，節省人工費用、降低勞動強度。

3、可切換無水清潔與水清潔兩種模式。

4、運行頻次自由設定，根據不同的場區環境可定期清潔。

5、機器人清掃用力均勻，不會造成電池片隱裂。

6、對于高緯度地區使用，機器人還可清除光伏組件表面積雪。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

圖1是智能化機器人的安裝示意圖。

圖2是智能化機器人與光伏組件結合的側面結構示意圖。

圖3是智能化機器人的結構示意圖。

圖4是智能化機器人的側面結構示意圖。

圖中各附圖標記的含義如下。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

如圖1至4的一種適用于大矩陣多行光伏組件清潔的智能化機器人，包括有機器人主體300，與眾不同之處在于：為了便于將機器人安裝到光伏組件100上，且便于機器人完成全方位的清掃，避免出現清潔死角，采用的機器人主體300包括有大框架312，大框架312上設置有位移輔助輪。同時，大框架312上還設置有橫向位移驅動裝置。并且，為了實現上下左右的移動，大框架312上安裝有小框架313，小框架313上安裝有縱向位移驅動裝置。本發明在大框架312內設置有清潔裝置，大框架312的一側設置有集水槽500，小框架313上安裝有噴水管360，集水槽500通過供水組件與噴水管360相連。這樣，依托于集水槽500的存在，可滿足使用期間輔助噴水，提高干燥時期的清洗效果。從資源利用考慮，亦可以通過集水槽500來進行雨水收集，利用雨水輔助清洗。結合日常使用來看，為了擁有一體化的設計，同時避免外界粉塵侵入機器人內部，在小框架313外圍安裝有殼體311。從驅動控制來看，殼體311上設置有供能組件，供能組件通過控制箱400與橫向位移驅動裝置、縱向位移驅動裝置、清潔裝置的控制端相連。再者，為了能夠擁有非使用期間的較佳收納，不影響光伏組件100的日常使用，在光伏組件100的一側還可設置停放支架700，可對機器人主體300進行停車指導、收納。

結合本發明一較佳的實施方式來看，為了順延光伏組件100的布置，進行穩定的移動，且不會從光伏組件100上脫落，采用的位移輔助輪包括有上掛輪320與下掛輪321，上掛輪320位于大框架312上方，下掛輪321位于大框架312下方。以此，起到適當的夾持及導向作用。

進一步來看，為了實現自主驅動且擁有較佳的行進速率來配合清潔，采用的橫向位移驅動裝置包括有主橫向驅動電機390與副橫向驅動電機391。主橫向驅動電機390位于大框架312下方，副橫向驅動電機391位于大框架312上方。同時，主橫向驅動電機390上連接有橫向驅動輪330，大框架312上還分布有橫向從動輪331。

同時，本發明采用的縱向位移驅動裝置包括有縱向驅動電機334，縱向驅動電機334上連接有縱向驅動輪332，小框架313上還安裝有縱向從動輪333。

再進一步來看，為了有效清除附著的粉塵，且對光伏組件100的裝配縫隙等死角處亦可以進行有效清潔，采用的清潔裝置為毛刷清潔器。具體來說，其包括有毛刷電機351，毛刷電機351與小框架313相連，毛刷電機351上連接有毛刷組件350。這樣，能夠令毛刷組件350在毛刷電機351的驅使下傳動除塵。同時，為了提升多區域的清潔效果，本發明采用的毛刷組件350可設有多個，呈可滾動狀態，垂直安裝在小框架313上。

為了進行有效的送水輔助，擁有水洗或是噴淋效果，采用的供水組件包括有過濾器380，這樣可避免顆粒物進入供水管路而在清洗時劃傷光伏組件100表面，或是影響水泵370正常工作。同時，過濾器380設置在集水槽500內，過濾器380上連接有水泵370，水泵370上連接有供水管路。這樣，能夠滿足持續不斷的穩定供水。由此，能夠實現可切換無水清潔與水清潔兩種模式。在無水清潔模式下，根據風向機器會自動運行到上風口開始清潔作業。在水清潔模式下，采用集水槽，利用收集雨水與自來水供水相結合，節約水資源。

結合實際使用來看，為了減少機器人的使用能耗，本發明所采用的供能組件為供電用光伏板200。這樣，可以有勞利用太陽能進行供電，無需額外匹配額外的供電線路。同時，考慮到光伏組件100安裝的特殊性，為了實現遠程控制，可以在控制箱400上連接有遠程控制端600。當然，從控制的便捷性考慮，可優選無線控制裝置來構成遠程控制端600。

本發明的工作原理如下：通過遠程控制端600遠程控制機器人清潔，在此期間，可根據天氣是否有雨選擇干洗或是水洗，下雨天可采用干洗。依托于集水槽500的存在，可收集雨水。在無雨天，使用水洗時，水泵370通過過濾器380將水從集水槽500中抽出，輸入噴水管360，將水噴到光伏組件100。

清潔期間，主橫向驅動電機390與副橫向驅動電機391同時運轉，帶動橫向驅動輪330運轉，橫向驅動輪330帶動橫向從動輪331。由此，使橫向從動輪331與橫向驅動輪330同時運動，帶動清潔機器人主體300整體運行。

同時，小框架313上的毛刷電機351運轉帶動毛刷組件350一起轉動，將灰塵掃向清潔機器人運行方向。清掃過程中，噴水管360，將水噴到光伏組件100增強清洗效果。

當一行組件自動清潔結束后，縱向驅動電機334帶動縱向驅動輪332，將小框架313部分，包含毛刷組件350部分，運行到下一行繼續清洗。此時主橫向驅動電機390與副橫向驅動電機391帶動清潔機器人主體300整體反向運行。

最終，等所有光伏組件100清潔完畢后，清潔機器人返回到停放支架700上。同時，在白天時間，供電用光伏板200利用太陽能對清潔機器人的蓄電池充電。控制箱400具備監控蓄電池電量的模塊，當蓄電池電量過低時，可在遠程控制端600顯示其信息，清潔機器人不會作業，避免當清潔機器人運行到中途，蓄電池電量不足致使清潔機器人停機，而影響光伏組件100吸收太陽能。

通過上述的文字表述并結合附圖可以看出，采用本發明后，擁有如下優點：

1、依托于供電用光伏板，可實現自供電，并帶有儲能蓄電池，無需提供外部電源。

2、能實現智能遠程控制，可在夜間工作，滿足無人值守的運轉需要，節省人工費用、降低勞動強度。

3、可切換無水清潔與水清潔兩種模式。

4、運行頻次自由設定，根據不同的場區環境可定期清潔。

5、機器人清掃用力均勻，不會造成電池片隱裂。

6、對于高緯度地區使用，機器人還可清除光伏組件表面積雪。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，并不用于限制本發明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護范圍。