一种太阳能光伏发电面板清扫装置的制作方法

本发明属于太阳能光伏发电及建筑工程，具体涉及的是一种太阳能光伏发电面板清扫装置。

背景技术：

1、随着新能源技术得到大力推广，全国各地新建了大量的太阳能光伏电站。太阳能光伏发电面板通常建立在野外环境，表面易积灰，将导致其光伏转换率下降，因此需要定期清洁。特别是在沙漠、荒坡、山地、建筑屋顶等不便于人工维护的地方，人工清扫存在成本较高、安全性不足、清扫效率低下的问题。而现有的太阳能光伏面板清扫设备不同程度地存在可靠性低、成本较高和不便维护等不足，因此急需设计一种免人工维护的太阳能光伏发电面板清扫装置来解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于克服现有技术中的不足，解决在沙漠、荒陂、山地、高层建筑等环境恶劣地区大型光伏电站密集阵列的太阳能面板除尘清扫成本高、维护难度大的技术问题，本发明提供一种太阳能光伏发电面板清扫装置。

2、本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种太阳能光伏发电面板清扫装置，包括大车机构以及安装在小车架上的无水除尘清扫装置、顽固污渍清扫装置、沙尘收集装置和plc控制系统；

4、所述大车机构包括大车架、驱动电机和四组滚轮组，大车架包括头架和轨道，头架设置为c字形，两根轨道平行设置，上、下两侧头架平行设置并分别跨设于两根轨道的首尾两端上，大车架整体设置为矩形框架结构；四组滚轮组分别安装于大车架的四角位置处，并且上、下两组滚轮组分别卡装于太阳能光伏发电面板对应的上缘和下缘位置处，驱动电机对称设置于上、下两侧头架的中部，驱动电机通过皮带传动装置驱动滚轮组转动，进而驱动大车机构平行于太阳能光伏发电面板的表面左、右往复平移；

5、所述小车架设置为日字形框体结构，小车架安装于大车架的轨道上，小车架中部的横梁上设置升降装置，升降装置为钢丝绳卷筒，钢丝的端部与上侧头架的中部固定连接，钢丝绳收回或者放出卷筒进而带动小车架沿轨道上、下往复平移；

6、所述无水除尘清扫装置包括滚刷和减速电机一，两组滚刷平行安装于小车架中部横梁的上、下两侧，滚刷的首、尾两端分别安装从动齿轮，滚刷的上方设置滚刷罩；两台所述减速电机一分别安装于小车架左、右两侧框体的内侧并且相背设置，两台减速电机一的动力输入轴分别与传动轴的首尾两端连接，所述钢丝绳卷筒上的转轴通过皮带与传动轴连接，两台减速电机一的动力输出轴上设置驱动齿轮，驱动齿轮与所述从动齿轮啮合传动，钢丝绳卷筒的转轴通过皮带、传动轴、减速电机一、驱动齿轮、从动齿轮驱动两组滚刷擦除太阳能光伏发电面板表面的积灰；

7、所述顽固污渍清扫装置包括减速电机二、盘刷、清洁剂定量喷射装置和工业相机，减速电机二、清洁剂定量喷射装置和工业相机分别安装于小车架的四角位置处，减速电机二的转子与盘刷的刷柄固定连接，减速电机二、清洁剂定量喷射装置和工业相机通过数据线与plc控制系统电连接；

8、所述沙尘收集装置包括吸头、沙尘沉降集灰装置和负压装置，所述吸头设置于滚刷罩上并位于滚刷罩与太阳能光伏发电面板之间，负压装置安装在吸头上，所述沙尘沉降集灰装置设置于小车架的侧壁上，吸头通过管道与沙尘沉降集灰装置连通；负压装置通过数据线与plc控制系统电连接，负压装置通过吸头将太阳能光伏发电面板表面的积灰吸入并通过管道排入沙尘沉降集灰装置中。

9、进一步地，每组所述滚轮组包括安装于车体上的两个驱动轮和两个支撑轮，驱动电机通过皮带传动装置与对应的驱动轮连接。

10、进一步地，所述沙尘沉降集灰装置内安装有旋风除尘器，旋风除尘器的底部安装储尘罐。

11、进一步地，在所述太阳能光伏发电面板的左、右两侧边缘上分别设置触碰开关，在小车架上、下两侧的框体上分别设置触碰开关，所述触碰开关均通过数据线与plc控制系统电连接。

12、进一步地，所述滚刷与盘刷上刷毛的材质均为尼龙材料。

13、本发明的有益效果在于：

14、本发明通过大车机构实现在太阳能光伏发电面板上的行走运动，小车架位移通过直线轴承导轨，不仅摩擦力小、而且运行平稳，有效地实现无水除尘清扫装置和顽固污渍清扫装置的作业；通过无水除尘清扫装置内设带有滚刷罩的圆筒形结构滚刷，且在靠近太阳能光伏发电面板的地方预留吸头，防止清扫过程中灰尘对太阳能光伏发电面板造成二次污染，通过顽固污渍清扫装置内置的盘刷，结合专用清洁剂的浸润，已达到破坏顽固污渍对太阳能光伏发电面板的粘结；采用尼龙材料制成的滚刷和盘刷，具有柔韧度高、抗磨损、耐蠕变、吸水率低、稳定性好的优点；从而延长太阳能光伏发电面板的使用寿命；通过选用旋风除尘器作为沙尘沉降装置，具有体积小、除尘效率高等优点，通过设置工业相机，应用视觉检测技术，在清扫前后拍照形成对比，检测清扫的洁净程度；驱动电机和减速电机均采用铝合金材料制成的步进电机，供电系统利用太阳能光伏发电面板直接取电，耐腐蚀性好、设备轻巧、能源利用率高。保养设备有效减少，维护成本降低，同时避免了因高温环境条件下设备出现死机卡顿的现象。再通过设计优化plc控制系统流程，应用温度、光度传感器对太阳能电池板表面的透光率和温度等状态实时监测。采用温度、加速度传感器，对清扫系统的各个运动零部件的温度和运动状态进行检测，并将检测结果实时反馈到控制终端。如果某个零部件的数据异常，则将该结果自动发送到维修人员的手机，维修人员就可以直接找到该设备的运行异常零部件，并直接进行检查维修，最终实现免维护清扫。

技术特征：

1.一种太阳能光伏发电面板清扫装置，其特征在于：包括大车机构（5）以及安装在小车架（6）上的无水除尘清扫装置（2）、顽固污渍清扫装置（3）、沙尘收集装置（7）和plc控制系统；

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电面板清扫装置，其特征在于：每组所述滚轮组（10）包括安装于车体上的两个驱动轮和两个支撑轮（9），驱动电机（11）通过皮带传动装置（12）与对应的驱动轮连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电面板清扫装置，其特征在于：所述沙尘沉降集灰装置（21）内安装有旋风除尘器，旋风除尘器的底部安装储尘罐（22）。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电面板清扫装置，其特征在于：在所述太阳能光伏发电面板（1）的左、右两侧边缘上分别设置触碰开关，在小车架（6）上、下两侧的框体上分别设置触碰开关，所述触碰开关均通过数据线与plc控制系统电连接。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电面板清扫装置，其特征在于：所述滚刷（14）与盘刷（17）上刷毛的材质均为尼龙材料。

技术总结
一种太阳能光伏发电面板清扫装置，属于太阳能光伏发电及建筑工程技术领域，解决环境恶劣地区光伏电站密集阵列的太阳能面板除尘清扫成本高、维护难度大的技术问题，解决方案为：本装置包括大车机构和安装在小车架上的无水除尘清扫装置、顽固污渍清扫装置、沙尘收集装置、升降装置和PLC控制系统，小车架通过轨道及升降装置在大车机构上行走，大车机构通过滚轮组卡在太阳能光伏发电面板的边缘上并沿着太阳能光伏发电面板行走，其余电气元件通过数据线与PLC控制系统进行连接。本发明具有免维护、清扫效率高、成本低、安全可靠、低碳环保等特点，实现对太阳能光伏发电面板表面沙尘的无水清扫和顽固污渍的有效去除。

技术研发人员：张昊,张志,史向红,陈振海,郑宏飞,张石磊,温如风,张帆,张金平,解敏杰,王沛,任景杰
受保护的技术使用者：山西二建集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5