專利名稱：一種太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種砷化鎵太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)能源提出越來(lái)越高的要求，尋找新能源成為當(dāng)前人類面臨的迫切課題。更隨著能源危機(jī)的惡化和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，人們對(duì)潔凈能源的關(guān)注日益增強(qiáng)，而太陽(yáng)能作為潔凈能源，已成為能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。太陽(yáng)能電池是利用太陽(yáng)能發(fā)電站將太陽(yáng)輻射的光子通過(guò)半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?太陽(yáng)能發(fā)電站的光電轉(zhuǎn)換過(guò)程是指太陽(yáng)輻射到太陽(yáng)能發(fā)電站上的一部分光子與半導(dǎo)體的原子及價(jià)電子產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。在電子-空穴的作用下，半導(dǎo)體材料在P-N結(jié)附近形成光生伏打電動(dòng)勢(shì)，只要在半導(dǎo)體材料的P型區(qū)和N型區(qū)焊上金屬導(dǎo)線便可利用光生伏打電動(dòng)勢(shì)對(duì)外供電。將具有光生伏打電動(dòng)勢(shì)的半導(dǎo)體材料串聯(lián)、并聯(lián)起來(lái)就形成了能輸出一定電壓和電流的太陽(yáng)能發(fā)電站。目前，越來(lái)越多的研究涉及第三代太陽(yáng)能發(fā)電材料制造的太陽(yáng)能發(fā)電站。第一代使用的是單多晶硅材料，路燈、信號(hào)燈上的太陽(yáng)能發(fā)電材料多屬于這一類。第二代為薄膜發(fā)電，使用非晶硅材料、碲化鎘、銅銦鎵硒等。而第三代材料為砷化鎵。三者相比，第一代太陽(yáng)能發(fā)電轉(zhuǎn)化效率為14% 17 %，第二代轉(zhuǎn)化效率為9 %，而第三代則高達(dá)25 %以上。為了提高太陽(yáng)能發(fā)電站、尤其是砷化鎵太陽(yáng)能發(fā)電站接收太陽(yáng)光的效率，一般將其設(shè)置為對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤。但這種模組往往表面積較大，并且安裝地點(diǎn)多樣化，非常不易清潔。而太陽(yáng)能發(fā)電站長(zhǎng)時(shí)間暴露在戶外環(huán)境中，其表面往往會(huì)堆積許多灰塵，造成接收光的效率大大降低。現(xiàn)有的太陽(yáng)能發(fā)電站表面的清潔工作多由人工完成，有些雖由機(jī)械配合，但自動(dòng)化程度不高，仍需要人對(duì)其進(jìn)行操作控制以完成清潔工作，尤其對(duì)于環(huán)境條件比較惡劣的安裝地點(diǎn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清潔。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供了一種太陽(yáng)能發(fā)電站的自動(dòng)清潔系統(tǒng)，其特征在于， 所述自動(dòng)清潔系統(tǒng)包括自動(dòng)清潔單元，所述自動(dòng)清潔單元包括殼體，所述殼體上設(shè)置有充電裝置；蓄電池裝置，位于所述殼體內(nèi)，對(duì)所述自動(dòng)清潔系統(tǒng)提供電源，并可通過(guò)所述充電裝置充電；清潔裝置，位于所述殼體內(nèi)，包括吸塵器，所述吸塵器包括風(fēng)機(jī)，吸塵口和收納袋； 以及至少一個(gè)刷組；驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置，位于所述殼體內(nèi)，用于驅(qū)動(dòng)所述自動(dòng)清潔單元移動(dòng)或使所述自動(dòng)清潔單元轉(zhuǎn)向，包括電機(jī)、轉(zhuǎn)向輪和雙向輪；控制單元，位于所述殼體內(nèi)，用于根據(jù)設(shè)定的程序控制所述自動(dòng)清潔單元。優(yōu)選的，所述控制單元包括時(shí)鐘模塊和路徑選擇模塊，所述時(shí)鐘模塊根據(jù)設(shè)定的時(shí)間向所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置和清潔裝置發(fā)出控制信號(hào)，控制所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置和所述清潔裝置；所述路徑選擇模塊根據(jù)設(shè)定的路徑，向所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置發(fā)出控制信號(hào)，控制所述自動(dòng)清潔單元依照設(shè)定的路徑移動(dòng)。優(yōu)選的，所述控制單元還包括信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器接收用于控制自動(dòng)清潔單元的信號(hào)。優(yōu)選的，所述吸塵器的風(fēng)機(jī)通過(guò)控制單元控制可以正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。優(yōu)選的，所述自動(dòng)清潔系統(tǒng)還包括收納單元，所述收納單元設(shè)置于太陽(yáng)能發(fā)電站的邊緣，用于收納所述自動(dòng)清潔單元。更優(yōu)選的，所述收納單元還包括充電基座，用于對(duì)所述自動(dòng)清潔單元的充電裝置充電。更優(yōu)選的，所述收納單元還包括排污口，當(dāng)所述自動(dòng)清潔單元收納在所述收納單元中、所述吸塵器的吸塵口與所述排污口對(duì)準(zhǔn)、吸塵器風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)將收納袋中的污物排出。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供了一種太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔方法，其特征在于， 所述自動(dòng)清潔方法包括以下步驟a)控制單元的時(shí)鐘模塊根據(jù)設(shè)定的時(shí)間控制所述自動(dòng)清潔單元移出所述收納單元；b)控制單元的路徑選擇模塊控制所述自動(dòng)清潔單元依照設(shè)定的路徑移動(dòng)；c)同時(shí)，控制單元控制清潔裝置進(jìn)行清潔工作刷組和吸塵器相互配合對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電站進(jìn)行清潔，并將污物吸入吸塵器的收納袋內(nèi)。d)清潔完畢后，控制單元控制自動(dòng)清潔單元返回收納單元。e)自動(dòng)清潔單元的充電裝置接觸收納單元的充電基座，對(duì)所述自動(dòng)清潔單元充 H1^ οf)同時(shí)，自動(dòng)清潔單元的吸塵口對(duì)準(zhǔn)收納單元的排污口，通過(guò)所述吸塵器風(fēng)機(jī)的反轉(zhuǎn)將收納袋中的污物排出。優(yōu)選的，在下雪天氣時(shí)，所述步驟C)為控制單元停止刷組轉(zhuǎn)動(dòng)，控制吸塵器電機(jī)反轉(zhuǎn)，對(duì)積雪進(jìn)行吹掃。優(yōu)選的，在下雨天氣時(shí)，所述步驟C)為控制單元關(guān)閉吸塵器運(yùn)轉(zhuǎn)，控制刷組轉(zhuǎn)動(dòng)， 對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電站進(jìn)行刷洗。本發(fā)明所述的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)和方法，利用控制單元控制清潔裝置， 在太陽(yáng)能發(fā)電站處于平伏狀態(tài)時(shí)，對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電站完成自動(dòng)的清潔工作；并且自動(dòng)清潔系統(tǒng)還可返回收納單元，進(jìn)行污物清理和電量補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)了清潔裝置的智能化、自動(dòng)化，大大節(jié)省人工成本，從而保障了太陽(yáng)能發(fā)電站的發(fā)電轉(zhuǎn)化效率。


圖1為依照本發(fā)明實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔單元的底部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。圖1為依照本發(fā)明實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔單元的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔單元包括殼體1，殼體1上設(shè)置有充電裝置11，充電裝置的金屬觸片設(shè)置沿殼體的外緣分布。為了實(shí)現(xiàn)充電裝置與收納單元的充電基座的方便接觸，可以設(shè)置一組以上沿殼體外緣分布的觸片，圖中示出為對(duì)稱的兩組，也可以為間隔相等角度的三組；蓄電池裝置2(未示出)，位于殼體內(nèi)，對(duì)自動(dòng)清潔單元提供電源，并可通過(guò)充電裝置 11充電；清潔裝置3，位于殼體內(nèi)，包括吸塵器31，吸塵器包括風(fēng)機(jī)32 (未示出)，吸塵口 33 和收納袋(未示出)；以及中刷32a、32b，邊刷32c、32d，吸塵口可以位于殼體底部中心；驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置4，位于殼體內(nèi)，用于驅(qū)動(dòng)自動(dòng)清潔單元移動(dòng)或使自動(dòng)清潔單元轉(zhuǎn)向，包括電機(jī) 41 (未示出)、轉(zhuǎn)向輪42和雙向輪43 ；控制單元5 (未示出)，位于殼體內(nèi)，用于根據(jù)設(shè)定的程序控制自動(dòng)清潔單元?？刂茊卧€包括時(shí)鐘模塊51和路徑選擇模塊52，時(shí)鐘模塊根據(jù)設(shè)定的時(shí)間向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置和清潔裝置發(fā)出控制信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置和清潔裝置；路徑選擇模塊根據(jù)設(shè)定的路徑，向驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置發(fā)出控制信號(hào)，控制自動(dòng)清潔單元依照設(shè)定的路徑移動(dòng)。控制單元還包括信號(hào)接收器53，信號(hào)接收器接收用于控制自動(dòng)清潔單元的信號(hào)。自動(dòng)清潔系統(tǒng)還包括收納單元6 (未示出)，收納單元設(shè)置于太陽(yáng)能發(fā)電站的邊緣，用于收納自動(dòng)清潔單元。收納單元還包括充電基座61，用于對(duì)自動(dòng)清潔單元的充電裝置充電，為了更易于實(shí)現(xiàn)對(duì)充電裝置的自動(dòng)充電，充電基座可以設(shè)置一組以上沿收納單元內(nèi)緣分布的觸片，不論自動(dòng)清潔單元以任何角度進(jìn)入收納單元，觸片均能接觸實(shí)現(xiàn)充電。收納單元還包括排污口 62，排污口可以位于收納單元的任何位置。但為了更易于與吸塵口對(duì)準(zhǔn)，排污口優(yōu)選的位于收納單元底部中心。當(dāng)自動(dòng)清潔單元收納在收納單元中、吸塵器的吸塵口與排污口對(duì)準(zhǔn)、吸塵器風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)將收納袋中的污物排出。太陽(yáng)能發(fā)電站的自動(dòng)清潔方法的步驟如下a)控制單元的時(shí)鐘模塊根據(jù)設(shè)定的時(shí)間控制自動(dòng)清潔單元移出收納單元。如根據(jù)季節(jié)變化，將太陽(yáng)升起和下落的時(shí)間數(shù)據(jù)輸入時(shí)鐘模塊，如在太陽(yáng)升起前半小時(shí)、或下落后，太陽(yáng)能發(fā)電站停止工作處于平伏狀態(tài)時(shí)，開(kāi)始太陽(yáng)能發(fā)電站的清潔工作。b)控制單元的路徑選擇模塊控制自動(dòng)清潔單元依照設(shè)定的路徑移動(dòng)。如將整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電站模組或單個(gè)電池模塊的尺寸數(shù)據(jù)輸入路徑選擇模塊。c)控制單元控制清潔裝置進(jìn)行清潔工作，從太陽(yáng)能發(fā)電站的邊緣開(kāi)始清潔，或者從左至右清潔整個(gè)模組的長(zhǎng)度，將污物吸入吸塵器的收納袋內(nèi)，向下位移自動(dòng)清潔單元的中刷間距的長(zhǎng)度，再?gòu)挠抑磷笄鍧嵳麄€(gè)太陽(yáng)能發(fā)電站模組的長(zhǎng)度，周而復(fù)始，直至將整個(gè)模組清潔完畢；或者對(duì)單個(gè)電池模塊進(jìn)行清潔，待清潔完畢，對(duì)相鄰的模塊進(jìn)行清潔，周而復(fù)始，直至將整個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電站模組清潔完畢。優(yōu)選的，太陽(yáng)能發(fā)電站的模組邊緣可設(shè)置有防止自動(dòng)清潔單元滑出的凸緣。d)清潔完畢后，控制單元控制自動(dòng)清潔單元返回收納單元。優(yōu)選的，太陽(yáng)能發(fā)電站邊緣處的凸緣可引導(dǎo)自動(dòng)清潔單元返回收納單元。e)自動(dòng)清潔單元的充電裝置的觸片接觸收納單元的充電基座的相應(yīng)觸片，從而對(duì)自動(dòng)清潔單元充電。f)同時(shí)，自動(dòng)清潔單元的吸塵口對(duì)準(zhǔn)收納單元的排污口，通過(guò)吸塵器風(fēng)機(jī)的反轉(zhuǎn)將收納袋中的污物排出。在下雪天氣時(shí)，步驟C)為控制單元停止刷組轉(zhuǎn)動(dòng)，控制吸塵器電機(jī)反轉(zhuǎn)，對(duì)積雪進(jìn)行吹掃。模組自動(dòng)清潔系統(tǒng)可以根據(jù)信號(hào)接收器接收到的用于控制自動(dòng)清潔單元的控制信號(hào)，以一定時(shí)間間隔頻繁吹掃積雪。防止積雪在太陽(yáng)能發(fā)電站上堆積結(jié)冰。在下雨天氣時(shí)，步驟C)為控制單元關(guān)閉吸塵器運(yùn)轉(zhuǎn)，控制刷組轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電站進(jìn)行刷洗。通過(guò)雨水的濕潤(rùn)淋洗，刷組很容易將積聚在太陽(yáng)能發(fā)電站上的污漬刷洗干凈。盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能發(fā)電站的自動(dòng)清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)清潔系統(tǒng)包括自動(dòng)清潔單元，所述自動(dòng)清潔單元包括殼體，所述殼體上設(shè)置有充電裝置；蓄電池裝置，位于所述殼體內(nèi)，對(duì)所述自動(dòng)清潔單元提供電源，并可通過(guò)所述充電裝置充電；清潔裝置，位于所述殼體內(nèi)，包括吸塵器，所述吸塵器包括風(fēng)機(jī)，吸塵口和收納袋；以及至少一個(gè)刷組；驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置，位于所述殼體內(nèi)，用于驅(qū)動(dòng)所述自動(dòng)清潔單元移動(dòng)或使所述自動(dòng)清潔單元轉(zhuǎn)向，包括電機(jī)、轉(zhuǎn)向輪和雙向輪；以及控制單元，位于所述殼體內(nèi)，用于根據(jù)設(shè)定的程序控制所述自動(dòng)清潔單元。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括時(shí)鐘模塊和路徑選擇模塊，所述時(shí)鐘模塊根據(jù)設(shè)定的時(shí)間向所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置和清潔裝置發(fā)出控制信號(hào)，控制所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置和所述清潔裝置；所述路徑選擇模塊根據(jù)設(shè)定的路徑，向所述驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置發(fā)出控制信號(hào)，控制所述自動(dòng)清潔單元依照設(shè)定的路徑移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還包括信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器接收用于控制自動(dòng)清潔單元的信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述吸塵器的風(fēng)機(jī)通過(guò)控制單元控制可以正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1-4中任一所述的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)清潔系統(tǒng)還包括收納單元，所述收納單元設(shè)置于太陽(yáng)能發(fā)電站的邊緣，用于收納所述自動(dòng)清潔單元。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述收納單元還包括充電基座，用于對(duì)所述自動(dòng)清潔單元的充電裝置充電。
7.如權(quán)利要求5所述的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)，其特征在于，所述收納單元還包括排污口，當(dāng)所述自動(dòng)清潔單元收納在所述收納單元中、所述吸塵器的吸塵口與所述排污口對(duì)準(zhǔn)、吸塵器風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)將收納袋中的污物排出。
8.一種太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔方法，其特征在于，所述自動(dòng)清潔方法包括以下步驟a)控制單元的時(shí)鐘模塊根據(jù)設(shè)定的時(shí)間控制所述自動(dòng)清潔單元移出所述收納單元；b)控制單元的路徑選擇模塊控制所述自動(dòng)清潔單元依照設(shè)定的路徑移動(dòng)；c)同時(shí)，控制單元控制清潔裝置進(jìn)行清潔工作刷組和吸塵器相互配合對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電站進(jìn)行清潔，并將污物吸入吸塵器的收納袋內(nèi)；d)清潔完畢后，控制單元控制自動(dòng)清潔單元返回收納單元；e)自動(dòng)清潔單元的充電裝置接觸收納單元的充電基座，對(duì)所述自動(dòng)清潔單元充電；f)同時(shí)，自動(dòng)清潔單元的吸塵口對(duì)準(zhǔn)收納單元的排污口，通過(guò)所述吸塵器風(fēng)機(jī)的反轉(zhuǎn)將收納袋中的污物排出。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔方法，其特征在于，在下雪天氣時(shí)，所述步驟c)為控制單元停止刷組轉(zhuǎn)動(dòng)，控制吸塵器電機(jī)反轉(zhuǎn)，對(duì)積雪進(jìn)行吹掃。
10.如權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔方法，其特征在于，在下雨天氣時(shí)，所述步驟c)為控制單元關(guān)閉吸塵器運(yùn)轉(zhuǎn)，控制刷組轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電站進(jìn)行刷洗。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能發(fā)電站自動(dòng)清潔系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括自動(dòng)清潔單元。所述自動(dòng)清潔單元包括殼體，所述殼體上設(shè)置有充電裝置；蓄電池裝置，位于所述殼體內(nèi)，對(duì)所述自動(dòng)清潔單元提供電源，并可通過(guò)所述充電裝置充電；清潔裝置，位于所述殼體內(nèi)，包括吸塵器，所述吸塵器包括風(fēng)機(jī)，吸塵口和收納袋；以及至少一個(gè)刷組；驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置，位于所述殼體內(nèi)，用于驅(qū)動(dòng)所述自動(dòng)清潔單元移動(dòng)或使所述自動(dòng)清潔單元轉(zhuǎn)向，包括電機(jī)、轉(zhuǎn)向輪和雙向輪；以及控制單元，位于所述殼體內(nèi)，用于根據(jù)設(shè)定的程序控制所述自動(dòng)清潔單元。通過(guò)設(shè)定的時(shí)間或路徑數(shù)據(jù)通過(guò)控制單元控制自動(dòng)清潔單元，對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電站完成自動(dòng)清潔工作，大大節(jié)省人工成本，從而保障了太陽(yáng)能發(fā)電站的發(fā)電轉(zhuǎn)化效率。
文檔編號(hào)B08B11/00GK102319698SQ20111016031
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者李子京 申請(qǐng)人:李子京