本發(fā)明涉及環(huán)保設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種光伏板板上清洗設(shè)備及其清洗方法。
背景技術(shù):
隨著環(huán)保要求和可持續(xù)能源需求的提升,清潔能源的比重占總能源的比例逐年提升,光伏板陣列的清洗需求在目前市場上正在逐步升溫。光伏陣列清洗有兩個原因:污垢會導致光伏板表面產(chǎn)生導熱差異,最終造成“熱斑”,損壞光伏組件;污垢導致光伏板表面透射率降低,影響光伏板組件陣列的光熱轉(zhuǎn)化率,降低發(fā)電效率。因此為了保證發(fā)電效率不下降,避免光伏組件損壞,光伏板清洗是必須的。
現(xiàn)有市場上存在的光伏板清洗方式包括人工擦洗、高壓水沖洗以及半自動化清洗,半自動化清洗包括地面清洗車和板上清洗機。以上清洗方式因各地區(qū)光伏電站的規(guī)模和清洗需求不同在當前市場上共存,而隨著供電需求的增加、人工成本的上升、電廠容量增大,對于光伏組件陣列清洗方式的效率、成本要求逐漸提高,自動化水平也逐漸上升,半自動化清洗的地面清洗車和板上清洗機應用廣泛。
地面清洗車的底盤與小型挖掘機相同,機械臂結(jié)構(gòu)也與挖掘機的機械臂相似,兩條履帶驅(qū)動前進;清洗由機械臂末端的輥刷完成,清洗過程中可噴水。但是,地面清洗車行駛速度較慢;由人工駕駛進行清洗任務,操作復雜,對操作人員要求較高,在光伏板陣列間行駛的同時需要關(guān)注清洗輥刷與光伏板面接觸情況,清洗車要與光伏組件的距離保持不變,否則,清洗的刷頭就不能覆蓋整個光伏板面高度,導致遺漏清洗面;底盤由內(nèi)燃機驅(qū)動,需要人工加油;清洗方式用水量較大,清洗液箱容量有限,清洗過程中需要人工多次加水,底盤速度不大,往復加水時間長,清洗效率再次降低;對路面要求較高,路面如果有坑洼,特別是兩側(cè)履帶對應地面有高差,會導致車體側(cè)滾,此時原先與鏡面保持平行的輥刷會出現(xiàn)底盤單邊傾斜,導致清洗鏡面被破壞或者清洗效率降低。
板上清洗機自帶平移驅(qū)動、電源和清洗輥刷,直接在光伏板上移動同時進行清洗。但是,板上清洗機只能在單串板上工作,只有在串與串之間作額外的軌道連接后,才能進行跨串的清洗;即使如此,板上清洗機也不能完成跨行的操作,因此每行光伏板至少配備一個板上清洗機;如果單行地形起伏較大或者爬坡要求較高不允許串與串之間全部連接,則單行光伏板需要不止一個板上清洗機。因此一個光伏陣列要做到全覆蓋的清洗范圍,需要投入的板上清洗機數(shù)量較多,這個數(shù)量直接與光伏電場的發(fā)電容量成正比,固定清洗設(shè)備的成本投入大幅提高;同時大批量的板上清洗機日常維護的工作量也比較大,批量設(shè)備的故障率上升,一旦故障機器無法及時轉(zhuǎn)移,“熱斑效應”將燒毀單塊光伏板,嚴重時會導致整個光伏陣列發(fā)生火災;并且,板上清洗機需要自帶電池或者帶電池板,車身較重,爬坡能力和整體行駛速度都不高,清洗效率較低,對布置光伏板陣列的地形要求較高。
綜上所述,如何有效地提高光伏板陳列的清洗效率,是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種光伏板板上清洗設(shè)備及其清洗方法,有效地提高了光伏板陳列的清洗效率。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種光伏板板上清洗設(shè)備,包括板上清洗機、連接于所述板上清洗機上部用于抓取所述板上清洗機的搬運器、固定于所述搬運器下部用于帶動所述搬運器和所述板上清洗機移動至下一個待清洗光伏板位置的移動器,以及與所述板上清洗機、所述搬運器和所述移動器連接的控制器;
所述板上清洗機的輥刷上設(shè)置有至少一個擴展口,所述擴展口用于安裝至少一個輔助清洗機構(gòu),所述輔助清洗機構(gòu)與所述控制器連接,用于根據(jù)所述控制器的清洗指令進行輔助清洗;
所述板上清洗機上設(shè)置有與所述控制器連接的環(huán)境傳感器,所述控制器用于通過所述環(huán)境傳感器檢測所述光伏板上的清洗對象,并根據(jù)所述清洗對象的類型生成相應的所述清洗指令。
優(yōu)選地,所述輔助清洗機構(gòu)包括刮板;
所述刮板通過所述擴展口設(shè)置于所述板上清洗機的輥刷的兩側(cè);所述刮板與所述光伏板之間具有間隙,所述刮板的工作面與所述輥刷的軸線具有夾角,從所述板上清洗機的上端至下端,所述刮板與所述輥刷軸線之間的距離逐漸減??;
所述刮板能夠收起或者推出用于鏟除所述光伏板上積雪。
優(yōu)選地,所述輔助清洗機構(gòu)包括液體噴頭;
所述液體噴頭通過所述擴展口設(shè)置于所述板上清洗機的輥刷的上方,多組所述液體噴頭覆蓋整個所述光伏板寬度,所述移動器設(shè)置有清洗液箱,所述清洗液箱通過柔性管道與所述液體噴頭連通。
優(yōu)選地,所述輔助清洗機構(gòu)包括氣體噴嘴;
所述氣體噴嘴通過所述擴展口設(shè)置于所述板上清洗機的輥刷的上方,多組所述氣體噴嘴覆蓋整個所述光伏板寬度,所述移動器設(shè)置有將空氣變成高壓氣體的高壓氣泵,所述高壓氣泵通過柔性管道與所述氣體噴嘴連通。
優(yōu)選地,所述移動器設(shè)置有供電設(shè)備,所述供電設(shè)備通過柔性線纜與所述板上清洗機連接。
優(yōu)選地,所述板上清洗機的安裝調(diào)整機構(gòu)的頂面設(shè)置有收放繩索錨點,所述搬運器包括能夠收放繩索的卷筒和驅(qū)動所述卷筒運動的驅(qū)動電機,所述收放繩索錨點和所述卷筒通過繩索連接。
優(yōu)選地,所述板上清洗機的安裝調(diào)整機構(gòu)包括具有限位槽的殼體、穿過所述限位槽且能夠沿所述限位槽移動的滑軸、設(shè)置于所述殼體內(nèi)具有斜面且能夠通過所述斜面移動驅(qū)動所述滑軸移動的滑塊、與所述滑軸的端部固定連接的彈簧和連接臂,所述彈簧的另一端與車體框架固定連接,所述連接臂的另一端固定有能夠沿著所述光伏板外邊緣行駛的就位擋塊,所述連接臂的中部與所述車體框架鉸接,所述連接臂與所述車體框架的鉸接點與所述就位擋塊之間連接有防止所述板上清洗機傾斜放置劃傷所述光伏板的自滑落萬向輪組,兩側(cè)的所述就位擋塊上均安裝有用于檢測所述板上清洗機到位的到位檢測傳感器。
本發(fā)明還提供一種通過上述任一項所述光伏板板上清洗設(shè)備對光伏板進行清洗的清洗方法,包括:
所述環(huán)境傳感器檢測所述光伏板的清洗對象,并將檢測到的清洗對象信息發(fā)送給所述控制器;
所述控制器接收所述清洗對象信息,并基于所述清洗對象信息生成的清洗指令,發(fā)送給所述輔助清洗機構(gòu);
所述控制器控制所述輔助清洗機構(gòu)根據(jù)所述清洗指令進行輔助清洗。
優(yōu)選地,當所述清洗指令為刮雪指令,則所述控制器控制所述輔助清洗機構(gòu)根據(jù)所述清洗指令進行輔助清洗,包括:
基于所述刮雪指令,所述控制器控制通過擴展口設(shè)置于所述板上清洗機的輥刷的兩側(cè)的刮板進行刮雪;
和/或,當所述清洗指令為刮雪指令,則所述控制器控制所述輔助清洗機構(gòu)根據(jù)所述清洗指令進行輔助清洗,包括:
基于所述噴水指令,所述控制器控制通過所述擴展口設(shè)置于所述板上清洗機的輥刷的上方的液體噴頭進行噴水;
和/或,當所述清洗指令為噴氣指令,則所述控制器控制所述輔助清洗機構(gòu)根據(jù)所述清洗指令進行輔助清洗,包括:
基于所述噴氣指令,所述控制器控制通過所述擴展口設(shè)置于所述板上清洗機的輥刷的上方的氣體噴嘴進行噴氣。
優(yōu)選地,所述光伏板板上清洗設(shè)備還包括安裝于所述板上清洗機上端兩側(cè)的兩個就位擋塊和安裝于所述板上清洗機上與所述就位擋塊相應的位檢測傳感器,在所述環(huán)境傳感器檢測所述光伏板的清洗對象之前,所述清洗方法還包括:
通過所述到位檢測傳感器確定兩個所述就位擋塊與所述光伏板的上端側(cè)邊是否均貼合;
如果是,且貼合時長達到設(shè)定閾值,則執(zhí)行所述環(huán)境傳感器檢測所述光伏板的清洗對象的步驟。
優(yōu)選地,所述光伏板板上清洗設(shè)備還包括連接于所述板上清洗機上部的搬運器、固定于所述搬運器下部的移動器,在所述控制器控制所述輔助清洗機構(gòu)根據(jù)所述清洗指令進行輔助清洗之后,所述清洗方法還包括:
控制所述搬運器抓取所述板上清洗機;
在控制所述移動器帶動所述搬運器和所述板上清洗機移動至下一個待清洗光伏板的位置時,控制所述搬運器放下所述板上清洗機。
本發(fā)明所提供的光伏板板上清洗設(shè)備,包括板上清洗機、搬運器、移動器以及控制器,板上清洗機包括車體框架、移動機構(gòu)、清洗機構(gòu),移動機構(gòu)設(shè)置于車體框架兩端,清洗機構(gòu)設(shè)置于兩組移動機構(gòu)之間,移動機構(gòu)包括驅(qū)動輪、從動輪、導向輪、驅(qū)動導向輪和驅(qū)動輪運轉(zhuǎn)的電機減速機。驅(qū)動輪在光伏板表面移動,導向輪靠在光伏板側(cè)邊,導向輪帶電機減速機,對板上清洗機的行駛有推動作用。清洗機構(gòu)包括輥刷、排刷、驅(qū)動輥刷轉(zhuǎn)動的輥動電機,輥刷的一端是與輥動電機相連,輥動電機開啟后帶著輥刷轉(zhuǎn)動,輥刷與光伏板面發(fā)生干摩擦,把光伏板表面的污漬刷走。
搬運器連接于板上清洗機上部,用于抓取并且調(diào)整板上清洗機位置。移動器固定于搬運器下部,用于將搬運器和板上清洗機轉(zhuǎn)移到預設(shè)光伏板處,比如帶動搬運器和板上清洗機移動至下一個待清洗光伏板位置。通過搬運器和移動器實現(xiàn)板上清洗機的跨板功能,相鄰光伏板行之間的板上清洗機能夠轉(zhuǎn)移,可以在不同行光伏板間跨板作業(yè)。控制器與板上清洗機、搬運器和移動器連接,用于控制板上清洗機、搬運器和移動器運動,以此實現(xiàn)自動換板。
板上清洗機的輥刷上設(shè)置有至少一個擴展口,可以是一個,可以使多個,擴展口用于安裝至少一個輔助清洗機構(gòu),通常一個擴展口安裝一個輔助清洗機構(gòu)。板上清洗機上設(shè)置有環(huán)境傳感器,環(huán)境傳感器與控制器連接,環(huán)境傳感器檢測光伏板上的清洗對象,清洗對象可以是積雪、灰塵、污漬等??刂破饔糜谕ㄟ^環(huán)境傳感器檢測光伏板上的清洗對象,并根據(jù)清洗對象的類型生成相應的清洗指令。輔助清洗機構(gòu)與控制器連接,用于根據(jù)控制器的清洗指令進行輔助清洗。
本發(fā)明所提供的光伏板板上清洗設(shè)備,通過搬運器、移動器和控制器實現(xiàn)板上清洗機的跨板功能,相鄰光伏板行之間的板上清洗機能夠轉(zhuǎn)移,讓板上清洗機能夠?qū)崿F(xiàn)一機覆蓋多行光伏板,可以在不同行光伏板間跨板作業(yè),降低了清洗設(shè)備的成本,避免了地面式清洗機的機械臂末端晃動的不利影響。同時,增加板上清洗機的清洗模式,為具有多種輔助清洗的多模式板上清洗機,比如具有基礎(chǔ)的輥刷清理,還具有噴水、噴氣和刮雪等多種清洗方式,提高了清洗效果和環(huán)境適應能力,降低了清洗耗材成本,功能強大,一機多用,使用更加方便,應用性較廣。
本發(fā)明還提供一種通過上述任一項光伏板板上清洗設(shè)備對光伏板進行清洗的清洗方法,增加板上清洗機的清洗模式的選擇,具體清洗模式可以根據(jù)實際應用情況而定,比如噴水、噴氣和刮雪等,提高了清洗效果和環(huán)境適應能力,降低了清洗耗材成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明中一種具體實施方式所提供的光伏板板上清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1的正視圖;
圖3為圖2中A處的局部放大圖;
圖4為刮板與輥刷位置關(guān)系示意圖;
圖5為對光伏板進行清洗的清洗方法的流程圖。
附圖中標記如下:
1-車體框架、2-輥刷、3-輥動電機、4-從動輪、5-驅(qū)動輪、6-導向輪、7-就位擋塊、8-自滑落萬向輪組、9-電磁鐵、10-收放繩索錨點、11-彈簧、12-到位檢測傳感器、13-刮板。
具體實施方式
本發(fā)明的核心是提供一種光伏板板上清洗設(shè)備及其清洗方法,有效地提高了光伏板陳列的清洗效率。
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參考圖1至圖4,圖1為本發(fā)明中一種具體實施方式所提供的光伏板板上清洗設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為圖1的正視圖;圖3為圖2中A處的局部放大圖;圖4為刮板與輥刷位置關(guān)系示意圖;圖5為對光伏板進行清洗的清洗方法的流程圖。
在一種具體實施方式中,本發(fā)明所提供的光伏板板上清洗設(shè)備,包括板上清洗機、搬運器、移動器以及控制器,板上清洗機包括車體框架1、移動機構(gòu)、清洗機構(gòu),移動機構(gòu)設(shè)置于車體框架1兩端,清洗機構(gòu)設(shè)置于兩組移動機構(gòu)之間,移動機構(gòu)包括驅(qū)動輪5、從動輪4、導向輪6、驅(qū)動導向輪6和驅(qū)動輪5運轉(zhuǎn)的電機減速機。驅(qū)動輪5在光伏板表面移動,導向輪6靠在光伏板側(cè)邊,導向輪6帶電機減速機,對板上清洗機的行駛有推動作用。清洗機構(gòu)包括輥刷2、排刷、驅(qū)動輥刷2轉(zhuǎn)動的輥動電機3,輥刷2的一端是與輥動電機3相連,輥動電機3開啟后帶著輥刷2轉(zhuǎn)動,輥刷2與光伏板面發(fā)生干摩擦,把光伏板表面的污漬刷走。
搬運器連接于板上清洗機上部,用于抓取并且調(diào)整板上清洗機位置。移動器固定于搬運器下部,用于將搬運器和板上清洗機轉(zhuǎn)移到預設(shè)光伏板處,比如帶動搬運器和板上清洗機移動至下一個待清洗光伏板位置。通過搬運器和移動器實現(xiàn)板上清洗機的跨板功能,相鄰光伏板行之間的板上清洗機能夠轉(zhuǎn)移,可以在不同行光伏板間跨板作業(yè)。控制器與板上清洗機、搬運器和移動器連接,用于控制板上清洗機、搬運器和移動器運動,以此實現(xiàn)自動換板。
板上清洗機的輥刷2上設(shè)置有至少一個擴展口,可以是一個,可以使多個,擴展口用于安裝至少一個輔助清洗機構(gòu),通常一個擴展口安裝一個輔助清洗機構(gòu)。板上清洗機上設(shè)置有環(huán)境傳感器,環(huán)境傳感器與控制器連接,環(huán)境傳感器檢測光伏板上的清洗對象,清洗對象可以是積雪、灰塵、污漬等??刂破饔糜谕ㄟ^環(huán)境傳感器檢測光伏板上的清洗對象,并根據(jù)清洗對象的類型生成相應的清洗指令。輔助清洗機構(gòu)與控制器連接,用于根據(jù)控制器的清洗指令進行輔助清洗。
本發(fā)明所提供的光伏板板上清洗設(shè)備,通過搬運器、移動器和控制器實現(xiàn)板上清洗機的跨板功能,相鄰光伏板行之間的板上清洗機能夠轉(zhuǎn)移,讓板上清洗機能夠?qū)崿F(xiàn)一機覆蓋多行光伏板,可以在不同行光伏板間跨板作業(yè),降低了清洗設(shè)備的成本,避免了地面式清洗機的機械臂末端晃動的不利影響。同時,增加板上清洗機的清洗模式,為具有多種輔助清洗的多模式板上清洗機,比如具有基礎(chǔ)的輥刷2清理,還具有噴水、噴氣和刮雪等多種清洗方式,提高了清洗效果和環(huán)境適應能力,降低了清洗耗材成本,功能強大,一機多用,使用更加方便,應用性較廣。
上述光伏板板上清洗設(shè)備僅是一種優(yōu)選方案,具體并不局限于此,在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實際需要做出具有針對性的調(diào)整,從而得到不同的實施方式,輔助清洗機構(gòu)包括刮板13,用于鏟除光伏板上積雪;刮板13通過擴展口設(shè)置于板上清洗機的輥刷2的兩側(cè);刮板13與光伏板之間具有間隙,在清洗工作狀態(tài)下,刮板13離光伏板面距離較遠,屬于收起狀態(tài),當進入除雪模式時,刮板13向下推出,即向光伏板面推出,在距離光伏板面較小位置處停止,保留一條縫隙。除雪過程中,輥刷2也起到重要作用,刮板13下降到位后與光伏板面間有一個間隙,這個間隙可以保護鏡面不被刮板13損壞,但這個間隙在刮板13刮雪的時候會漏下一層薄雪在光伏板表面,這個可通過輥刷2來清理,此時輥刷2的輥動電機3工作狀態(tài)也不同于一般清洗狀態(tài),輥動電機3轉(zhuǎn)速會加大,輥刷2是有具有彈性的刷毛制成,轉(zhuǎn)速增加的情況下,毛刷末端的離心力也增大,毛刷刮擦的光伏板表面的摩擦力也會增大,以此將刮板13刮雪之后遺漏下來的殘雪清楚干凈。
刮板13的工作面與輥刷2的軸線具有夾角,從板上清洗機的上端至下端,刮板13與輥刷2軸線之間的距離逐漸減小。刮板13的工作面與輥刷2的軸線具有夾角,從板上清洗機的上端至下端,刮板13與輥刷2軸線之間的距離逐漸減小即在板上清洗機的上端,刮板13離輥刷2軸線距離遠,在板上清洗機的下端,刮板13離輥刷2軸線的距離近。如果刮板13工作面與輥刷2的軸線平行,即與板上清洗機的移動方向垂直,則在刮雪的過程中會將光伏板面的積雪不斷地向前推,即使有部分掉落,在板上清洗機移動刮雪的過程中,行駛的阻力隨著積雪堆的增大而增大,最終超越了驅(qū)動電機的驅(qū)動能力,板上清洗機只能原地打轉(zhuǎn)了。而傾斜布置的刮板13就不會出現(xiàn)這個問題,從宏觀上看,傾斜布置的刮板13在刮雪時給雪堆的推力分為兩部分,一部分水平向前,一部分沿著光伏板面向下,由于光伏板面試光滑鏡面,傾斜刮板13這個沿光伏板面向下的推力就會將板面積雪向板上清洗機前進方向的偏下方推出,直到積雪滑出光伏板面下沿,落到地面,在刮雪的時候從而實現(xiàn)邊行走邊刮雪的功能。這個過程是連續(xù)的,因此刮板13前方的積雪不會隨著板上清洗機的行駛而增加,除雪操作可以一直進行下去,直到換板為止,需要說明的是,這里所說的換板指板上清洗機利用搬運器和移動器進行不直接連接的光伏板串之間的轉(zhuǎn)移操作,普通板上清洗機無此功能。整個工作情況類似于大型的公路刮雪機,不同的是公路刮雪機的在刮雪時是在水平路面上作業(yè),將雪推離路面的力量來自除雪機的推力,板上清洗機的除雪時推雪的力僅有一部分來自自身的推力,很大一部分是積雪的自重在光伏板面上的分力。
刮板13能夠收起或者推出用于鏟除光伏板上積雪,刮板13與光伏板之間的間隙大小和刮板13的收起或者推出通過驅(qū)動裝置控制。一般的清洗工作狀態(tài)下,刮板13離光伏板面距離較遠,屬于收起狀態(tài),當進入除雪模式時,比如通過電磁鐵9作用,將刮板13向下推出,即向光伏板面推出,在距離光伏板面較小位置處停止,保留一條間隙。該間隙的大小根據(jù)積雪類型調(diào)整,積雪比較干的可以稍大,積雪較濕潤的就較小。
在上述具體實施方式的基礎(chǔ)上,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體場合的不同,對光伏板板上清洗設(shè)備進行若干改變,輔助清洗機構(gòu)包括液體噴頭;液體噴頭通過擴展口設(shè)置于板上清洗機的輥刷2的上方,多組液體噴頭覆蓋整個光伏板寬度,移動器設(shè)置有清洗液箱,清洗液箱通過柔性管道與液體噴頭連通。移動器可以通過柔性管道向板上清洗機輸送清洗資源,比如清潔用的水溶液,清潔用高壓氣體等。清洗介質(zhì)增加,清洗方式也可以增加,從而可以根據(jù)實際需要進行有針對性的清洗方式的選擇。水清洗一直以來是光伏板清洗的主要手段,也是比較有效的手段,但隨著光伏發(fā)電面積的增加,水資源的缺乏,以及粗糙的水清洗方式,都導致了水清洗方式代價大,對環(huán)境影響大,投入人力多等弊病。地面式清洗車輥刷2結(jié)合噴水的清洗方式,往往由于車體因地形起伏變化,導致機械臂的末端輥刷2晃動嚴重,直接撞碎光伏板,因此此類清洗設(shè)備在多次應用中都出現(xiàn)了損壞光伏板的事故發(fā)生。而板上清洗機因為體量的原因,根本無法帶水清洗,即使能夠配上清洗液箱,清洗面積也是非常有限的,因此目前市場上的板上清洗機只有單一的輥刷2干洗模式。將板上清洗機的清洗液箱外置,安裝在地面移動器上,通過柔性管道將清洗用水輸送到板上清洗機上,通過板上清洗機上覆蓋整個光伏板面清洗寬度的多組噴頭噴出,清洗液箱通過柔性管道與噴頭連通,進行水清洗光伏板面。泵水設(shè)備也安裝地面移動器上,泵機可以讓清洗用水帶壓,經(jīng)噴頭噴出時具有一定的沖擊力,對于頑固污漬的去除,效果明顯。同時水清洗可以根據(jù)清洗對象,比如光伏板面的污漬成分含油或者結(jié)晶鹽等等,在清洗水中加入有針對性的清洗溶劑,配成清洗水溶液,這樣對于頑固污漬的清理效果比普通的輥刷2干刷模式要明顯得多。同時水清洗還可以對溶液進行溫度控制,可以選擇不同口徑噴頭細化清洗方式。
上述光伏板板上清洗設(shè)備僅是一種優(yōu)選方案,具體并不局限于此,在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實際需要做出具有針對性的調(diào)整,從而得到不同的實施方式輔助清洗機構(gòu)包括氣體噴嘴;氣體噴嘴通過擴展口設(shè)置于板上清洗機的輥刷2的上方,多組氣體噴嘴覆蓋整個光伏板寬度,移動器設(shè)置有將空氣變成高壓氣體的高壓氣泵,高壓氣泵通過柔性管道與氣體噴嘴連通。高壓氣洗的優(yōu)點在于成本低,損耗小,全天候,可以作為水清洗的補充方式。水清洗方式在冬天的低溫條件是無法作業(yè)的,而且在水資源缺乏的地方也無法用水清洗,此時高壓氣洗的優(yōu)點就明顯了。高壓氣洗的對象是光伏板表面浮塵,清洗頑固污漬的能力弱于輥刷2干洗和水清洗,但高壓氣洗不需要消耗清洗介質(zhì),所需的高壓空氣可以由氣泵產(chǎn)生,唯一的消耗是電量,但相比水清洗需要的大容量清洗液箱負載以及泵水耗電,高壓清洗的耗電也不足為慮了,應用高壓清洗可以降低地面移動器的負載,明顯降低了清洗成本。具體方式類似水清洗,通過安裝在移動器上的高壓氣泵將普通空氣變成高壓氣體,通過氣路軟管經(jīng)搬運器上的機械臂、工裝,送至板上清洗機,板上清洗機上布置了覆蓋全光伏板寬度的噴嘴,高壓氣泵通過柔性氣管與噴嘴連通,高壓氣體經(jīng)過這些噴嘴,以一定的噴射范圍和噴射速度覆蓋被清洗光伏板面,將光伏板面上積累的浮塵吹走,通過調(diào)整噴嘴的布置密度、朝向、氣體壓力等,可以做到將污漬完全清理出光伏板表面范圍,并且不引起二次污染。而且高壓氣洗不像輥刷2干洗和水清洗,對光伏板表面鋼化玻璃不會造成機械劃傷,或者化學試劑腐蝕的情況,從成本和損耗上來說,是一種清潔、環(huán)保的清洗方式。
混合清洗的方式是指輥刷2干洗、高壓氣洗、水清洗兩兩結(jié)合,或者三者結(jié)合。具體方式如下:
氣洗與輥刷2結(jié)合,高壓氣洗作為常規(guī)清洗方式,輥刷2作為專門清理頑固污漬的辦法。可以選擇剛度較大即較硬的的刷毛,經(jīng)過高壓氣洗之后,板上清洗機通過鏡面檢測手段發(fā)現(xiàn)頑固污漬的存在,可以由上位控制器指揮板上清洗機停留在頑固污漬附近,開啟輥刷2,對頑固污漬進行定點清除。這種清洗方式比較適合水資源缺乏或者冬天,污漬類型比較單一,沒有油污等情況。
氣洗和水結(jié)合,這種方式在汽車清洗行業(yè)已經(jīng)有所應用,被稱為是微水清洗。通過高壓氣體攜帶霧化水顆粒,模仿暴風雨的形式,先用風送水打擊光伏板鏡面,水顆粒以一定的速度沖擊到鏡面后會平鋪開來,水滴展開的過程就是吸附灰塵的過程,之后再由后續(xù)的氣流將裹著塵土和水分的微小泥點吹走,從而達到清潔的目的。這種方式用氣流取代了高壓水的沖擊作用,利用少部分水去溶解、裹挾灰塵污漬,做到了微水清洗,降低水資源消耗的同時,保證了清洗效果。
水洗和干刷結(jié)合,這種方式的原理與氣洗和水結(jié)合類似,只不過氣洗和水結(jié)合用來搬運泥點污漬的手段是高壓氣流,本方式是用刮條或者刷子的機械方式來轉(zhuǎn)移鏡面上經(jīng)水清洗后的污漬。
在上述各個具體實施例的基礎(chǔ)上,板上清洗機換板需要移動器和搬運器輔助,因此板上清洗機的供電電池可以放置在移動器上,移動器設(shè)置有供電設(shè)備,比如電池,甚至可以與移動器自身的供電電池合二為一。板上清洗機的供電設(shè)備和通信線纜可以通過移動器經(jīng)搬運器上的機械臂、工裝等設(shè)備設(shè)置,將供電設(shè)備通過柔性線纜與板上清洗機連接,通過柔性線纜將板上清洗機的供電引出來,通過外部設(shè)備給板上清洗機供電,則不但板上清洗機的自重做了減法,板上清洗機自重減輕會給光伏板面和光伏支架減輕負擔,自身的運動性能提高,比如運行速度、爬坡能力增強等;外部供電電池的容量也不受光伏板承載能力的限制,增加了電池容量或者太陽能板面積和電池電量,雙管齊下,板上清洗機的續(xù)航能力必然得到顯著的提升。該光伏板板上清洗設(shè)備實現(xiàn)了換板功能后,對續(xù)航能力要求進一步提升。
為了進一步優(yōu)化上述技術(shù)方案,板上清洗機為了實現(xiàn)跨板功能相比一般光伏板板上清洗設(shè)備增加搬運器,板上清洗機增加了與搬運器配套的抓取機構(gòu),該抓取機構(gòu)的實現(xiàn)方式可以為不可脫開的連接。不可脫開的連接是指完成換板操作后,搬運器與板上清洗機的機械連接關(guān)系仍舊保持不變。這種抓取方式的實現(xiàn)示例有:繩索連接;折疊鉸鏈連接;彈簧11連接等。比如選擇繩索連接,板上清洗機的安裝調(diào)整機構(gòu)設(shè)置有收放繩索錨點10,搬運器包括能夠收放繩索的卷筒和驅(qū)動卷筒運動的驅(qū)動電機,收放繩索錨點10和卷筒通過繩索連接。用柔性繩索固定在板上清洗車的兩端的收放繩索錨點10,另一端固定在搬運器上,同時搬運器上安裝著卷筒,卷筒能夠收放繩索,從而提升和降落板上清洗機,結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。
顯然,在這種思想的指導下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)具體場合的不同對上述具體實施方式進行若干改變,板上清洗機的安裝調(diào)整機構(gòu)包括殼體、滑軸、滑塊、彈簧11和連接臂,殼體具有限位槽,內(nèi)部為空腔。滑軸穿過限位槽且能夠沿限位槽移動。滑塊設(shè)置于殼體內(nèi),具有斜面,滑軸設(shè)置于斜面上,能夠通過斜面移動驅(qū)動滑軸移動的。彈簧11和連接臂的一端與滑軸的端部固定連接,彈簧11的另一端與車體框架1固定連接,連接臂的另一端固定有就位擋塊7,就位擋塊7能夠沿著光伏板外邊緣行駛,連接臂的中部與車體框架1鉸接,以此驅(qū)動連接臂和就位擋塊7向下推出和向上收起。
就位擋塊7位于板上清洗機的上端,光伏板一般傾斜放置,水平位置高的那條邊對應的就是板上清洗機的上端,板上清洗機本沿著光伏板的上邊緣行駛,就位擋塊7的位置處有一對側(cè)邊導向輪6,具體就位擋塊7的位置在側(cè)邊導向輪6的兩側(cè),與板上清洗機的長度方向垂直,就位擋塊7的形狀從側(cè)面看成L型,L型的一邊卡于光伏板的上邊緣,就位擋塊7具體形狀不受限制,可以根據(jù)實際應用情況而定。就位擋塊7的作用有兩個,一是板上清洗機在放置至離光伏板面較近的位置時起導向作用,讓板上清洗機能盡早地找到光伏板的上沿,并且沿著就位擋塊7向下降落,直到板上清洗機的驅(qū)動輪5也落到光伏板面。二是臨時承受板上清洗機的重量,在板上清洗機落到光伏板面上后,因為整體的調(diào)節(jié)誤差影響,無法保證板上清洗機的上沿與光伏板的上沿平行,此時只有一個就位擋塊7與光伏板上沿接觸,整個板上清洗機沿光伏板面下滑的力都由該就位擋塊7承受。而此時板上清洗機的重量完全由光伏板承受,板上清洗機上方的繩索變松弛,對板上清洗機失去約束作用,而板上清洗機上沿與光伏板上沿不平行,類似鐘擺的原理,偏離重心線的板上清洗機會自動擺正,最終板上清洗機的上沿與光伏板上沿平行,兩個就位擋塊7都與光伏板上沿靠緊,此時就位擋塊7上的各自的到位信號,比如通過接近開關(guān)反饋,滑塊與彈簧11組成的機構(gòu)將就位擋塊7提起,板上清洗機的重量由側(cè)邊導向輪6承受,就位擋塊7不影響板上清洗機在后續(xù)清洗作業(yè)中移動。
優(yōu)選地,連接臂與車體框架1的鉸接點與就位擋塊7之間連接有防止板上清洗機傾斜放置劃傷光伏板的自滑落萬向輪組8。自滑落萬向輪組8安裝在板上清洗機的腹部,幫助板上清洗機在剛放到光伏板時順利下滑,騰空其他部件,避免劃傷光伏板面。自滑落萬向輪組8安裝在連接臂上,與就位擋塊7一起移動,當就位擋塊7起作用時,自滑落萬向輪組8也在工作位置,當就位擋塊7收起時,自滑落萬向輪組8同步收起。
優(yōu)選地,兩側(cè)的就位擋塊7上均安裝有用于檢測板上清洗機到位的到位檢測傳感器12。到位檢測傳感器12安裝在就位擋塊7上,兩個就位擋塊7各安裝一個,當就位擋塊7靠緊光伏板上沿時,到位檢測傳感器12就觸發(fā);板上清洗機完全就位時,兩個就位擋塊7同時靠緊光伏板上沿,兩個到位檢測傳感器12都被觸發(fā),且能保持一定時間,上位控制器確認在同一時間內(nèi)收到兩個到位檢測傳感器12穩(wěn)定的信號,因此判定板上清洗機完全就位,發(fā)出啟動清洗程序的指令。
在一種具體實施方式中,本發(fā)明還提供一種通過上述任一項光伏板板上清洗設(shè)備對光伏板進行清洗的清洗方法,包括:
步驟S100:環(huán)境傳感器檢測光伏板的清洗對象,并將檢測到的清洗對象信息發(fā)送給控制器;
步驟S110:控制器接收清洗對象信息,并基于清洗對象信息生成的清洗指令,發(fā)送給輔助清洗機構(gòu);
步驟S120:控制器控制輔助清洗機構(gòu)根據(jù)清洗指令進行輔助清洗。
本發(fā)明所提供的通過上述任一項光伏板板上清洗設(shè)備對光伏板進行清洗的清洗方法,增加板上清洗機的清洗模式,通過環(huán)境傳感器檢測光伏板的清洗需求,基于光伏板的清洗需求,通過與清洗需求對應的輔助清洗機構(gòu)進行輔助清洗。為具有多種輔助清洗的多模式板上清洗機,比如具有基礎(chǔ)的輥刷清理,還具有噴水、噴氣和刮雪等多種清洗方式,提高了清洗效果和環(huán)境適應能力,降低了清洗耗材成本,功能強大,一機多用,使用更加方便,應用性較廣。
本發(fā)明所提供的清洗方法,在其它部件不改變的情況下,當清洗指令為刮雪指令,則步驟S120控制器控制輔助清洗機構(gòu)根據(jù)清洗指令進行輔助清洗,包括:
基于刮雪指令,控制器控制通過擴展口設(shè)置于板上清洗機的輥刷的兩側(cè)的刮板進行刮雪;
和/或,當清洗指令為刮雪指令,則步驟S120控制器控制輔助清洗機構(gòu)根據(jù)清洗指令進行輔助清洗,包括:
基于噴水指令,控制器控制通過擴展口設(shè)置于板上清洗機的輥刷的上方的液體噴頭進行噴水;
和/或,當清洗指令為噴氣指令,則步驟S120控制器控制輔助清洗機構(gòu)根據(jù)清洗指令進行輔助清洗,包括:
基于噴氣指令,控制器控制通過擴展口設(shè)置于板上清洗機的輥刷的上方的氣體噴嘴進行噴氣。
也就是說,當清洗對象為積雪時,選擇刮板進行清洗;當清洗對象為污漬時,選擇液體噴頭進行清洗;當清洗對象為浮塵時,選擇氣體噴嘴進行清洗,清洗目的性較強,提高工作效率。
對于上述各個實施例中的清洗方法,光伏板板上清洗設(shè)備還包括安裝于板上清洗機上端兩側(cè)的兩個就位擋塊和安裝于板上清洗機上與就位擋塊相應的位檢測傳感器,在步驟S100環(huán)境傳感器檢測光伏板的清洗對象之前,清洗方法還包括:
通過到位檢測傳感器確定兩個就位擋塊與光伏板的上端側(cè)邊是否均貼合;
如果是,且貼合時長達到設(shè)定閾值,則執(zhí)行步驟S100環(huán)境傳感器檢測光伏板的清洗對象的步驟。
兩側(cè)的就位擋塊上均安裝有用于檢測板上清洗機到位的到位檢測傳感器。到位檢測傳感器安裝在就位擋塊上,兩個就位擋塊各安裝一個,當就位擋塊靠緊光伏板上沿時,到位檢測傳感器就觸發(fā);板上清洗機完全就位時,兩個就位擋塊同時靠緊光伏板上沿,兩個到位檢測傳感器都被觸發(fā),且能保持一定時間,上位控制器確認在同一時間內(nèi)收到兩個到位檢測傳感器穩(wěn)定的信號,因此判定板上清洗機完全就位,發(fā)出啟動清洗指令,可以準確判斷板上清洗機是否到位。
需要特別指出的是,本發(fā)明所提供的清洗方法不應被限制于此種情形,光伏板板上清洗設(shè)備還包括連接于板上清洗機上部的搬運器、固定于搬運器下部的移動器,在步驟S120控制器控制輔助清洗機構(gòu)根據(jù)清洗指令進行輔助清洗之后,清洗方法還包括:
控制搬運器抓取板上清洗機;
在控制移動器帶動搬運器和板上清洗機移動至下一個待清洗光伏板的位置時,控制搬運器放下板上清洗機。
通過搬運器、移動器和控制器實現(xiàn)板上清洗機的跨板功能,相鄰光伏板行之間的板上清洗機能夠轉(zhuǎn)移,讓板上清洗機能夠?qū)崿F(xiàn)一機覆蓋多行光伏板,可以在不同行光伏板間跨板作業(yè),降低了清洗設(shè)備的成本,避免了地面式清洗機的機械臂末端晃動的不利影響。
本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。