一种光伏板智能清洁设备的制作方法

1.本发明涉及光伏板清洗技术领域，更具体的，涉及一种光伏板智能清洁设备。


背景技术：

2.最近几年，由于新能源革命的推动，光伏发电产业迅速发展。在光能源丰富的地区，兴建起了许多光伏电站。光伏电站太阳能板的主要材料是晶硅，具有良好的光电转化效率，但极易积满灰尘污垢，必须定期对光伏电站太阳能板进行清洁，以增加发电量。
3.目前常用的太阳能板清洁方式以人工清洁为主，但该种方式的除尘效果一般，且耗费巨大的人力物力，导致维护成本升高，且水珠长时间停留在光伏板上，容易形成凸透镜的效果，聚集光线，产生小范围高温，造成光伏板损坏。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出了一种光伏板智能清洁设备，通过设置监测机构，实时监测光伏板表面的洁净程度，当遇到较难清洁的污渍时，控制清扫机构反复清洁光伏板表面，提高了清洁效率。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种光伏板智能清洁设备，包括壳体、驱动机构、喷淋机构、清扫机构、监测机构、行走机构和干燥机构，壳体内开设有驱动腔，驱动机构设置于驱动腔内，壳体底部开设有清洁槽，且清洁槽与驱动腔连通，清扫机构于监测机构均设置于清洁槽内，且清扫机构与驱动机构固定连接，清洁槽一侧开设有第一滑槽，干燥机构滑动连接于第一滑槽内，清洁槽的一侧开设有传动腔，行走机构固设于传动腔内，且行走机构与通过监测机构与驱动机构连接，壳体顶部还开设有储水腔，喷淋机构固设于清洁槽顶部，且喷淋机构与储水腔连通。
6.在本发明较佳的技术方案中，所述驱动机构包括驱动电机、螺纹轴、第一楔形滑块、遮光板、第一连杆和光电开关，驱动电机嵌于所述驱动腔侧壁，螺纹轴固设于驱动电机的动力输出端，第一楔形滑块滑动连接于驱动腔内，且第一楔形滑块与螺纹轴螺纹连接，遮光板通过第一连杆固设于第一楔形滑块侧壁，驱动腔顶壁固设有两个光电开关，且两个光电开关分别位于螺纹轴的两端，光电开关与驱动电机电性连接。
7.在本发明较佳的技术方案中，所述喷淋机构包括喷嘴、喷淋管、第二楔形滑块、齿条、第一转动齿轮、第一转轴、绕线轮、梯形重块和线绳，两个以上的喷嘴均匀固设于喷淋管上，喷淋管固设于所述清洁槽顶部，喷淋管的一端与所述储水腔连接，所述驱动腔顶部开设有第二滑槽，齿条滑动连接于第二滑槽内，第二楔形滑块设置于驱动腔内，且第二楔形滑块与齿条固定连接，第二滑槽的侧壁开设有齿轮腔，第一转动齿轮转动设置于齿轮腔内，且第一转动齿轮与齿条啮合，第一转轴的一端与第一转动齿轮固定连接，第一转轴的另一端延伸至储水腔内与绕线轮固定连接，梯形重块设置于储水腔于喷淋管的连接处，且绕线轮通过线绳与梯形重块连接。
8.在本发明较佳的技术方案中，所述清扫机构包括清理箱、支撑杆、固定块、锥形刮
板、活塞板、第一压缩弹簧和活塞杆，清理箱设置于所述清洁槽内，且清理箱通过支撑杆与所述第一楔形滑块固定连接，固定块设置于清理箱内，固定块内开设有滑动腔，活塞板滑动连接于滑动腔内，且活塞板通过第一压缩弹簧与滑动腔底壁连接，活塞杆的一端固设于活塞板顶部，活塞杆的另一端贯穿固定块与清理箱内顶壁固定连接，锥形刮板设置于清理箱下方，两个以上的固定块与锥形刮板固定连接。
9.在本发明较佳的技术方案中，所述监测机构包括ccd相机、中央处理器、永磁体、电磁铁、第二压缩弹簧、第二连杆、推板、第二滑块、导向板和拨杆，两个以上ccd相机均匀嵌于所述清洁槽的顶壁，中央处理器固设于所述传动腔侧壁，所述清洁槽通过通孔与传动腔连通，第二连杆滑动连接于通孔内，第二连杆的一端延伸至传动腔内与第二滑块固定连接，第二连杆的另一端延伸至清洁槽内与推板固定连接，永磁体嵌于第二滑块远离第二连杆一侧，电磁铁嵌于传动腔侧壁，拨杆固设于第二滑块底部，通孔上开设有第三滑槽，导向板设置于第三滑槽内，且导向板固设于第二连杆上，第二压缩弹簧套设于第二连杆上，导向板通过第二压缩弹簧与第三滑槽侧壁连接。
10.在本发明较佳的技术方案中，所述行走机构包括转块、第一传动轮、第二传动轮、传动带、第二转轴、第一滚轮和第二滚轮，转块转动连接于所述传动腔侧壁，转块的侧壁周向开设有轨道槽，所述拨杆滑动连接于轨道槽内，第一传动轮固设于转块上，第二传动轮转动连接于传动腔的另一侧，且第一传动轮通过传动带与第二传动轮传动连接，第二转轴的一端与第二传动轮固定连接，第二转轴的另一端延伸至所述清洁槽内与第一滚轮固定连接，第二滚轮转动连接于清洁槽的另一侧。
11.在本发明较佳的技术方案中，所述干燥机构包括支板、吸水海绵、第三连杆、控制电机和转盘，支板滑动连接于所述第一滑槽内，吸水海绵固设于支板底部，第三连杆的一端固设于支板的顶部，第三连杆的另一端与转盘侧壁铰接，控制电机嵌于第一滑槽内，转盘固设于控制电机的动力输出端。
12.本发明的有益效果为：
13.1、该发明中，在第一压缩弹簧的作用下，锥形刮板抵接于光伏板表面，启动驱动机构，驱动机构带动喷淋机构将储水腔出口打开，从而将水喷洒至光伏板表面以浸湿光伏板，浸湿后的光伏板在清理时更加便捷；同时驱动机构带动清扫机构运动，进而锥形刮板将光伏板表面的污渍和水渍一同刮至光伏板两侧，降低了吸水海绵的吸水压力，延长了吸水海绵的使用寿命。
14.2、该发明中，通过设置监测机构，实时监测光伏板表面的洁净程度，进而当遇到较难清洁的污渍时，监测机构控制行走机构与驱动机构断开连接，从而使得清扫机构反复清洁污渍位置，从而对光伏板表面积聚的硬质颗粒进行高效清除，提高了清洁效率。
15.3、该发明中，驱动机构带动通过第一楔形滑块运动，当第一楔形滑块移动至最右端时，此时第一楔形滑块推动第二楔形滑块向上移动，进而带动齿条沿第二滑槽向上移动，齿条上移带动第一转动齿轮旋转，进而带动绕线轮旋转将梯形重块提起，使得储水腔出口打开，从而使水由喷嘴喷出；当驱动电机反转带动第一楔形滑块反向移动离开最右端后，梯形重块在重力作用下向下运动，重新封堵储水腔出口，节约了用水量。
附图说明
16.图1是本发明具体实施方式提供的一种光伏板智能清洁设备的结构示意图；
17.图2是图1中a
‑
a方向的剖视图；
18.图3是图1中b处放大示意图；
19.图4是图1中c处放大示意图；
20.图5是图1中d处放大示意图。
21.图中：
22.1、壳体；101、驱动腔；102、清洁槽；103、第一滑槽；104、传动腔；105、储水腔；2、驱动机构；201、驱动电机；202、螺纹轴；203、第一楔形滑块；204、遮光板；205、第一连杆；206、光电开关；3、喷淋机构；301、喷嘴；302、喷淋管；303、第二楔形滑块；304、齿条；305、第一转动齿轮；306、第一转轴；307、绕线轮；308、梯形重块；309、线绳；310、第二滑槽；311、齿轮腔；4、清扫机构；401、清理箱；402、支撑杆；403、固定块；404、锥形刮板；405、活塞板；406、第一压缩弹簧；407、活塞杆；408、滑动腔；5、监测机构；501、ccd相机；502、中央处理器；503、永磁体；504、电磁铁；505、第二压缩弹簧；506、第二连杆；507、推板；508、第二滑块；509、导向板；510、拨杆；511、通孔；512、第三滑槽；6、行走机构；601、转块；602、第一传动轮；603、第二传动轮；604、传动带；605、第二转轴；606、第一滚轮；607、第二滚轮；608、轨道槽；7、干燥机构；701、支板；702、吸水海绵；703、第三连杆；704、控制电机；705、转盘；8、光伏板。
具体实施方式
23.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
24.如图1
‑
5所示，实施例中提供了一种光伏板智能清洁设备，包括壳体1、驱动机构2、喷淋机构3、清扫机构4、监测机构5、行走机构6和干燥机构7，壳体1内开设有驱动腔101，驱动机构2设置于驱动腔101内，壳体1底部开设有清洁槽102，且清洁槽102与驱动腔101连通，清扫机构4与监测机构5均设置于清洁槽102内，且清扫机构4与驱动机构2固定连接，清洁槽102一侧开设有第一滑槽103，干燥机构7滑动连接于第一滑槽103内，清洁槽102的一侧开设有传动腔104，行走机构6固设于传动腔104内，且行走机构6与通过监测机构5与驱动机构2连接，壳体1顶部还开设有储水腔105，喷淋机构3固设于清洁槽102顶部，且喷淋机构3与储水腔105连通。本实施例中第一滑槽103位于清洁槽102的后侧，工作时，驱动机构2带动喷淋机构3将储水腔105的出口打开，从而将水喷洒至光伏板8表面以浸湿光伏板8，浸湿后的光伏板8在清理时更加便捷；同时驱动机构2带动清扫机构4运动，将光伏板8表面的污渍和水渍一同刮至光伏板8两侧。同时，利用监测机构5检测光伏板8表面的清洁程度，当清洁程度不达标时，监测机构5控制行走机构6与驱动机构2断开连接，进而使得清扫机构4能够反复清扫不达标的位置，进而将光伏板8表面积聚的硬质颗粒进行高效清除，提高了清洁效率。同时，行走机构6在移动过程中带动干燥机构7将光伏板8表面的水渍吸收，从而避免了水珠长时间停留在光伏板8上，形成凸透镜并聚集光线，使得光伏板8表面产生小范围高温，造成光伏板8损坏。
25.具体的，驱动机构2包括驱动电机201、螺纹轴202、第一楔形滑块203、遮光板204、第一连杆205和光电开关206，驱动电机201嵌于驱动腔101侧壁，螺纹轴202固设于驱动电机201的动力输出端，第一楔形滑块203滑动连接于驱动腔101内，且第一楔形滑块203与螺纹
轴202螺纹连接，遮光板204通过第一连杆205固设于第一楔形滑块203侧壁，驱动腔101顶壁固设有两个光电开关206，且两个光电开关206分别位于螺纹轴202的两端，光电开关206与驱动电机201电性连接。工作时，启动驱动电机201，驱动电机201带动螺纹轴202转动，螺纹轴202转动带动第一楔形滑块203沿驱动腔101向右滑动，当第一楔形滑块203移动至驱动腔101最右端时，位于第一楔形滑块203侧面的遮光板204正好移动至光电开关206内将激光挡住，进而激活光电开关206，进而光电开关206控制驱动电机201反转，使得第一楔形滑块203向左滑动；当第一楔形滑块203移动至驱动腔101最左端的另一个光电开关206时，运用同样的原理，控制第一楔形滑块203向右移动，进而达到控制清扫机构4来回清扫的效果，提高清扫效率。
26.具体的，喷淋机构3包括喷嘴301、喷淋管302、第二楔形滑块303、齿条304、第一转动齿轮305、第一转轴306、绕线轮307、梯形重块308和线绳309，两个以上的喷嘴301均匀固设于喷淋管302上，喷淋管302固设于清洁槽102顶部，喷淋管302的一端与储水腔105连接，驱动腔101顶部开设有第二滑槽310，齿条304滑动连接于第二滑槽310内，第二楔形滑块303设置于驱动腔101内，且第二楔形滑块303与齿条304固定连接，第二滑槽310的侧壁开设有齿轮腔311，第一转动齿轮305转动设置于齿轮腔311内，且第一转动齿轮305与齿条304啮合，第一转轴306的一端与第一转动齿轮305固定连接，第一转轴306的另一端延伸至储水腔105内与绕线轮307固定连接，梯形重块308设置于储水腔105与喷淋管302的连接处，且绕线轮307通过线绳309与梯形重块308连接。当第一楔形滑块203移动至驱动腔101最右端时，此时第一楔形滑块203推动第二楔形滑块303向上移动，进而带动齿条304沿第二滑槽310向上移动，齿条304上移带动第一转动齿轮305旋转，进而通过第一转轴306带动绕线轮307旋转将梯形重块308提起，使得储水腔105的出口打开，从而使水经由喷嘴301喷出至光伏板8的表面；同时，遮光板204使光电开关206激活，进而控制驱动电机201反转，驱动电机201带动第一楔形滑块203向左移动离开最右端后，第二楔形滑块303失去约束，使得梯形重块308在重力作用下向下运动，重新封堵储水腔105出口，此时第二楔形滑块303回到初始位置，节约了用水量。
27.具体的，清扫机构4包括清理箱401、支撑杆402、固定块403、锥形刮板404、活塞板405、第一压缩弹簧406和活塞杆407，清理箱401设置于清洁槽102内，驱动腔101通过导轨槽与清洁槽102连通，支撑杆402滑动连接于导轨槽内，且清理箱401通过支撑杆402与第一楔形滑块203固定连接，固定块403设置于清理箱401内，固定块403内开设有滑动腔408，活塞板405滑动连接于滑动腔408内，且活塞板405通过第一压缩弹簧406与滑动腔408底壁连接，活塞杆407的一端固设于活塞板405顶部，活塞杆407的另一端贯穿固定块403与清理箱401内顶壁固定连接，锥形刮板404设置于清理箱401下方，两个以上的固定块403与锥形刮板404固定连接。工作时，锥形刮板404挤压第一压缩弹簧406，进而使锥形刮板404抵接于光伏板8的表面，有助于对光伏板8表面积聚的硬质颗粒进行高效清除，提高了清扫效果。同时固定块403设置于清理箱401内，能够防止喷淋过程中滑动腔408内进水，造成第一压缩弹簧406生锈，缩短装置的使用寿命。
28.具体的，监测机构5包括ccd相机501、中央处理器502、永磁体503、电磁铁504、第二压缩弹簧505、第二连杆506、推板507、第二滑块508、导向板509和拨杆510，两个以上ccd相机501均匀嵌于清洁槽102的顶壁，中央处理器502固设于传动腔104侧壁，清洁槽102通过通
孔511与传动腔104连通，第二连杆506滑动连接于通孔511内，第二连杆506的一端延伸至传动腔104内与第二滑块508固定连接，第二连杆506的另一端延伸至清洁槽102内与推板507固定连接，永磁体503嵌于第二滑块508远离第二连杆506一侧，电磁铁504嵌于传动腔104侧壁，拨杆510固设于第二滑块508底部，通孔511上开设有第三滑槽512，导向板509设置于第三滑槽512内，且导向板509固设于第二连杆506上，第二压缩弹簧505套设于第二连杆506上，导向板509通过第二压缩弹簧505与第三滑槽512侧壁连接。本实施例中，中央处理器502优选为spca563b，初始状态时，电磁铁504处于通电状态，第二滑块508位于传动腔104最左端，使得永磁体503处于电磁铁504电磁吸附状态，此时第二压缩弹簧505被压缩。工作时，利用ccd相机501捕捉光伏板8表面的图像信息，并将图像传输至中央处理器502内处理，中央处理器502将接收到的图像信息与设定的标准图像进行对比，从而判断光伏板8是否清洁干净，当光伏板8清洁干净时，中央处理器502控制电磁铁504断电，第二连杆506在第二压缩弹簧505的作用下向右移动，进而带动推板507向右移动，使得清理箱401在向左移动至清洁槽102最左侧的过程中，推动推板507向左移动，进而通过第二连杆506带动第二滑块508向左移动并挤压第二压缩弹簧505，第二滑块508通过拨杆510带动行走机构6向前移动一定的距离；当光伏板8未清洁干净时，此时电磁铁504将永磁体503吸附，使得清理箱401不能推动行走机构6移动，进而使得锥形刮板404能够反复清洁此处，直至清扫干净为止，提高了清洁效率。
29.具体的，行走机构6包括转块601、第一传动轮602、第二传动轮603、传动带604、第二转轴605、第一滚轮606和第二滚轮607，转块601转动连接于传动腔104侧壁，转块601的侧壁周向开设有轨道槽608，拨杆510滑动连接于轨道槽608内，第一传动轮602固设于转块601上，第二传动轮603转动连接于传动腔104的另一侧，且第一传动轮602通过传动带604与第二传动轮603传动连接，第二转轴605的一端与第二传动轮603固定连接，第二转轴605的另一端延伸至清洁槽102内与第一滚轮606固定连接，第二滚轮607转动连接于清洁槽102的另一侧。工作时，拨杆510在轨道槽608内滑动，进而带动转块601转动，转块601转动带动第一传动轮602转动，第一传动轮602通过传动带604带动第二传动轮603转动，第二传动轮603通过第二转轴605带动第一滚轮606转动，进而达到控制壳体1向前移动的效果。
30.具体的，干燥机构7包括支板701、吸水海绵702、第三连杆703、控制电机704和转盘705，支板701滑动连接于第一滑槽103内，吸水海绵702固设于支板701底部，第三连杆703的一端固设于支板701的顶部，第三连杆703的另一端与转盘705侧壁铰接，控制电机704嵌于第一滑槽103内，转盘705固设于控制电机704的动力输出端。工作时，控制电机704带动转盘705转动，进而通过第三连杆703带动支板701沿第一滑槽103上下滑动，从而使吸水海绵702抵接于光伏板8表面，同时转盘705转动过程中，带动支板701挤压吸水海绵702，从而将吸水海绵702内多余的水分挤出，并由锥形刮板404刮至光伏板8外部，从而保证了吸水海绵702的吸水效果。
31.工作原理：
32.初始状态下，电磁铁504处于通电状态，第二滑块508位于传动腔104最左端，使得永磁体503处于电磁铁504电磁吸附状态，此时第二压缩弹簧505被压缩；
33.工作时，启动驱动电机201，带动第一楔形滑块203在驱动腔101内滑动，第一楔形滑块203滑动带动清理箱401滑动，进而使得锥形刮板404将光伏板8表面的污泥刮除，当第
一楔形滑块203滑动至驱动腔101最右端时，第一楔形滑块203带动第二楔形滑块303向上移动，进而带动齿条304沿第二滑槽310向上移动，齿条304上移带动第一转动齿轮305旋转，进而通过第一转轴306带动绕线轮307旋转将梯形重块308提起，使得储水腔105的出口打开，并使水经由喷嘴301喷出至光伏板8的表面，将光伏板8表面浸湿；同时遮光板204使光电开关206激活，进而控制驱动电机201反转，驱动电机201带动第一楔形滑块203向左移动离开最右端后，第二楔形滑块303失去约束，使得梯形重块308在重力作用下向下运动，重新封堵储水腔105出口，此时第二楔形滑块303回到初始位置，锥形刮板404将污泥和水渍刮至光伏板8外；
34.同时，利用ccd相机501捕捉光伏板8表面的图像信息，并将图像传输至中央处理器502内处理，中央处理器502将接收到的图像信息与设定的标准图像进行对比，从而判断光伏板8是否清洁干净，当光伏板8清洁干净时，中央处理器502控制电磁铁504断电，第二连杆506在第二压缩弹簧505的作用下向右移动，进而带动推板507向右移动，使得清理箱401在向左移动至清洁槽102最左侧的过程中，推动推板507向左移动，进而通过第二连杆506带动第二滑块508向左移动并挤压第二压缩弹簧505，第二滑块508通过拨杆510带动转块601转动，转块601转动带动第一传动轮602转动，第一传动轮602通过传动带604带动第二传动轮603转动，第二传动轮603通过第二转轴605带动第一滚轮606转动，进而达到控制壳体1向前移动的效果；当光伏板8未清洁干净时，此时电磁铁504将永磁体503吸附，使得清理箱401不能推动行走机构6移动，进而使得锥形刮板404能够反复清洁此处，直至清扫干净为止，提高了清洁效率。
35.本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本技术的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。