[發明專利]一種太陽能板智能除雪除塵機器人及其控制方法

在審

• 申請號: 201810564474.7
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108772318A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 魯衛平;呂書朋;耿大為;孟凡濤;路永輝;葛壯
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B08B1/00
• 分類號: B08B1/00;B08B1/04;H02S40/10;H02S40/12
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種太陽能板智能除雪除塵機器人及其控制方法，包括履帶底盤，所述履帶底盤頂部設置有繞繩機構，所述履帶底盤的一端支撐底座頂部螺接有雪犁鏟板，所述履帶底盤的另一端支撐座頂部螺接有圓盤刷，本發明裝置通過雪犁鏟板、圓盤刷、繞繩機構和履帶底盤，針對北方地區可以對太陽能板上的積雪進行清掃，同時也可以清掃太陽能板上的灰塵，針對南方地區可以對太陽能板上的灰塵進行清掃，一是避免部分組件受遮擋，造成太陽能光板組件局部出現暗斑，進而造成開路電壓降低，短路電流減小，溫度明顯升高的現象，本發明裝置清掃及時能夠保證總體發電量；二是本發明裝置可代替大量的人工勞動，降低清掃成本。

技術領域

本發明屬于光伏發電系統輔助工具技術領域，特別涉及一種太陽能板智能除雪除塵機器人及其控制方法。

背景技術

近年來國家扶持太陽能發電行業的政策力度不斷加大，全國各地太陽能發電項目開發呈井噴狀況，中國正在由世界第一光伏生產大國走向光伏應用大國。據資料顯示，我國大規模安裝光伏電站的地區灰塵組件的影響超過25％，而在實際測量中，個別缺乏維護手段的電站，發電量損失高達40％，光伏組件發電效率每提升1％-2％，將耗費大量的研發資金，灰塵對光伏組件的污染，使得發電效率降低25％-40％，嚴重影響發電收益；太陽能板除了受到灰塵影響之外積雪對發電效率的影響也十分顯著，積雪的遮擋造成發電效率下降，下降率可達25％以上，限制了光伏面板正常效能的發揮，華北電力大學的張利等學者對光伏面板在陰影遮擋的影響做研究，得出陰影遮擋的面積小于50％時，光伏面板的輸出性能有下降但還能維持在正常水平，當遮擋面積大于50％時，光伏面板的輸出性能急劇下降，開路電壓和短路電流都下降為原來的3％，輸出功率幾乎降到0，因此，為提高光伏發電系統的投資效益、保證發電收益，需對光伏組件表面灰塵進行及時、有效地清潔。由于光伏面板是串聯和并聯工作，在陽光的照射下，一旦部分組件受遮擋，遮擋部分的組件就會從發電元件變成耗電元件，在內部電阻的影響下，遮擋部分的溫度會升高，并遠遠大于未被遮擋的部分。夏季時，測得的光伏面板表面受太陽照射溫度均在60℃左右，如果自身又產生熱量，長時間的高溫就會出現發電元件的損壞現象，在其實驗中還發現，一個光伏組件只要出現了局部的暗斑，就會造成開路電壓的降低，短路電流減小，溫度明顯升高。

目前建成的多數光伏發電系統沒有配備專用的灰塵清理設施，僅僅是依賴于降雨和自然風等自然作用對光伏面板的積灰清除，隨意性較大，效果一般；還有就是進行人工噴水除塵或掃塵，需要大量人工勞動，對于偏遠地區的大型光伏電站，其清掃成本極高，而在我國北方，冬季降雪頻繁且雪量較大不易融化，造成太陽能光伏蓄電池板表面長期積雪無法發電，進而影響光伏系統的總體發電量。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種太陽能板智能除雪除塵機器人及其控制方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種太陽能板智能除雪除塵機器人，包括履帶底盤，所述履帶底盤頂部設置有繞繩機構，所述履帶底盤的一端支撐底座頂部螺接有雪犁鏟板，所述履帶底盤的另一端支撐座頂部螺接有圓盤刷。

所述履帶底盤的支撐底座的中部凸起部分設置有支撐板，所述支撐板頂部靠近雪犁鏟板一側左右兩端分別設置有第一紅外線傳感器和蜂鳴器，所述履帶底盤的支撐底座的下凸臺前端面中部設置有第二紅外線傳感器，所述履帶底盤底端兩前輪之間安裝有前輪驅動電機，所述履帶底盤底端兩后輪之間安裝有后輪驅動電機，所述履帶底盤底端靠近后輪驅動電機一側設置有微型控制器，所述履帶底盤底端靠近前輪驅動電機一側設置有雨雪感應器，所述履帶底盤凸起部分內腔側壁安裝有自檢測蓄電池。

所述雪犁鏟板包括第一底座和第一支撐板，所述第一底座頂部設置有第一支撐架，所述第一支撐架頂部轉動安裝有第二支撐架，所述第二支撐架中部耳板與第一支撐架之間安裝有第一電動推桿，所述第二支撐架末端中上部與第一支撐板后端中上部安裝有第二電動推桿，所述第二支撐架末端中下部與第一支撐板后端中下部之間通過吊耳轉動安裝，所述第一支撐板前端四周通過第三電動推桿安裝有鏟子，所述鏟子中下部設置有除塵拖把。