[發明專利]一種光伏電站智能清掃機器人

在審

• 申請號: 201711433457.1
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN107855303A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 蘇冰;曹國民
• 申請（專利權）人: 濟南紐蘭智能科技有限公司
• 主分類號: B08B1/04
• 分類號: B08B1/04;B08B1/00;B08B13/00;H02S10/20
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司37100
• 代理人: 杜鵑花

技術領域

本發明涉及斜鋪式光伏板清掃裝置領域，具體地說是一種光伏電站智能清掃機器人。

背景技術

斜鋪安裝方式光伏發電站是在地面安裝，按照一定方向大量安裝排列的光伏發電組件，光伏發電組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發電裝置，通過匯流箱、逆變器、變壓器等設備可以輸出大量的電力，并入電網供電，或為廠房或住宅提供照明及動力電源。斜鋪安裝方式光伏發電站可根據地塊形狀和地形設計，東西向布局的多行排列相同輸出電壓等級的光伏陣列，每個陣列安裝高度大多數為3米至5米之間，寬度約18至20米左右，各陣列前后間隔約3米至5米間距，通過匯流箱將電力輸出至逆變器、變壓器等后端設備，將輸出電力接入電網或直接使用。斜鋪安裝方式光伏發電站安裝的光伏電池板容易被灰塵及污染物覆蓋，被灰塵及污染物覆蓋的光伏電池板會降低約20%的發電效率，所以屋面平鋪式光伏發電站需要定期清除灰塵以保證高效的發電。目前斜鋪光伏發電站光伏板的清掃裝置主要有掃地機器人式、車載式清掃機、灑水車沖洗方式，這些方案存在單個清掃裝置工作范圍小，效率低，跨域安裝不平整光伏電池板能力差，適應光伏電站條件能力差，用電取水困難，使用人工多，清掃效果不好，設備投資較大的問題。

如何提供一種可以在斜鋪式光伏電站便利安裝，可跨越安裝不平整的光伏板及光伏陣列，高效清潔光伏電池板，無需用水，自主供電并根據設定自動定期自主完成光伏電池板清潔工作的自動清掃裝置，是需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的技術任務是針對以上不足，提供一種光伏電站智能清掃機器人，來解決如何提供一種按時對斜鋪光伏板進行自動清掃的自主供電的清掃裝置的問題。

本發明的技術任務是按以下方式實現的：

一種光伏電站智能清掃機器人，包括機架、裝配在機架上的可轉動的毛刷輥和傳動軸、裝配在傳動軸的兩端的可轉動的行走輪以及設置在機架上的驅動裝置，毛刷輥和傳動軸平行排列，還包括設置在機架上的電源組件、限位傳感器以及裝配在機架的下端部的導向機構，毛刷輥的輥軸的長度與光伏板的傾斜方向的長度相適配，導向機構包括相對位于毛刷輥的軸向的兩側的導向輪，導向輪能夠在光伏板上與其對應的立面的外側面上行走；驅動裝置能夠通過帶動傳動軸轉動實現行走輪行走和導向輪行走，并能夠通過帶動毛刷輥轉動實現毛刷輥清掃；限位傳感器能夠通過在預設行程的首端和尾端觸發實現帶動行走輪在預設行程內行走；驅動裝置和限位傳感器均連接至控制器，電源組件用于為上述驅動裝置、限位傳感器和控制器提供電源。

該清掃機器人位于斜鋪的光伏板上，通過驅動裝置帶動毛刷棍轉動對光伏板進行清掃，通過驅動裝置帶動傳動軸轉動而實現行走輪沿著光伏板的頂面行走、導向輪沿著光伏板的立面行走，從而實現對光伏板列的清掃。其中，預設行程為預設的清掃機器人行走清掃范圍，如對單個光伏板進行清掃，則預設行程為在單個斜鋪光伏板的長度方向行走，如對由多個光伏板連續排列組成的光伏板方陣進行清掃，則預設行程為在光伏板方陣的長度方向行走。

進一步的，驅動裝置包括驅動電機、驅動傳動機構和導向傳動機構，驅動電機與控制器連接，并設置在機架的中部，驅動電機通過驅動傳動導向機構與毛刷輥和傳動軸傳動連接，傳動軸通過導向傳動機構與位于毛刷輥其中一側的導向輪連接，驅動傳動機構能夠帶動傳動軸和毛刷輥轉動，毛刷輥與導向傳動機構配合能夠帶動導向輪行走。

安裝時，與毛刷輥傳動連接一側導向輪位于光伏板的頂端處，另一側的導向輪位于光伏板的底端。通過驅動裝置驅動導向輪沿著光伏板的立面行走，便于清掃機器人在斜鋪的光伏板上穩定行走。

進一步的，驅動傳動機構包括主動齒輪、從動齒輪、鏈輪鏈條傳動機構Ⅰ和鏈輪鏈條傳動機構Ⅱ，主動齒輪裝配在驅動電機的輸出軸上，從動齒輪可轉動的設置在機架上并與主動齒輪嚙合，主動齒輪通過鏈輪鏈條傳動機構Ⅰ與毛刷輥傳動連接，從動齒輪通過鏈輪鏈條傳動機構Ⅱ與傳動軸傳動連接，主動齒輪與鏈輪鏈條傳動機構Ⅰ配合帶動毛刷輥轉動實現毛刷棍的清掃，從動齒輪與鏈輪鏈條傳動機構Ⅱ配合實現實現行走輪和導向輪的行走。

進一步的，主動齒輪的直徑小于從動齒輪的直徑，鏈輪鏈條傳動機構Ⅰ中鏈輪的直徑一致，鏈輪鏈條傳動機構Ⅱ中鏈輪的直徑一致。該設置實現了傳動軸和毛刷輥的變速，從而毛刷輥的轉速快于傳動軸的轉速，則清掃頻率高于行走頻率，從而清掃的更干凈。

進一步的，導向傳動機構包括主要由主動錐齒輪和從動錐齒輪組成的正交錐形齒輪，主動錐齒輪可轉動的裝配在傳動軸的端部，從動錐齒輪可轉動的裝配在導向輪上并與導向輪同軸設置。