本實用新型涉及光伏電站組件清潔裝置的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏電站專用清洗機器人。

背景技術(shù)：

大氣中的灰塵、雜物會隨著電池板的太陽輻射量的增大，系統(tǒng)發(fā)電量的提高，更容易附著在電池表面，而光伏電池板積灰會導(dǎo)致發(fā)電效率偏低，降低電站35％的發(fā)電量，光伏電站清洗后能大幅提高發(fā)電量已經(jīng)是業(yè)內(nèi)的共識。

如申請?zhí)枮椋?01520000589.5的中國專利公開了一種光伏電站組件清潔裝置，包括長條形框架、滾刷桿、兩個上驅(qū)動輪、兩個下驅(qū)動輪、兩個上承載輪、兩個下張緊輪，所述滾刷桿縱向設(shè)置在長條形框架內(nèi)；兩個上驅(qū)動輪設(shè)置于長條形框架上部內(nèi)面板上，輪體與上部內(nèi)面板平行，兩個上驅(qū)動輪軸心連線與滾刷桿軸心垂直；兩個上承載輪設(shè)置在長條形框架上端內(nèi)部，輪體部分露在上部內(nèi)面板外且與內(nèi)面板垂直；兩個下驅(qū)動輪設(shè)置在長條形框架下端內(nèi)部，輪體部分露在長條形框架下部內(nèi)面板外且與下部內(nèi)面板垂直；上驅(qū)動輪和下驅(qū)動輪分別由步進電機同步驅(qū)動；長條形框架下端內(nèi)部設(shè)有張緊裝置，兩個下張緊輪安裝在張緊裝置上，位于長條形框架下部內(nèi)面板上，輪體與下部內(nèi)面板平行，兩個下張緊輪軸心連線與滾刷桿軸心垂直。該清潔裝置為長條形框架，在清潔光伏組件時橫跨在光伏組件上，橫向移動對光伏組件進行清掃。該裝置的缺點是：體型較大且行動不方便，會在移動過程中對光伏組件有損傷。另外在清潔后，清掃的垃圾不易集中處理，會造成清掃不徹底的問題。

又如申請?zhí)枮椋?0122007316.4的中國專利公開了一種光伏組件自動清潔除塵系統(tǒng)，包括供電裝置，供電裝置一端通過供電線路與時間控制器、氣泵及馬達相連，馬達與導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌與固定支架相連，毛刷、高壓噴氣管道及吸塵管道設(shè)于固定支架上，氣泵與高壓噴氣管道相連，吸塵管道通過空氣過濾裝置與氣泵連接，所述供電裝置為蓄電池，所述供電裝置的另一端通過太陽能供電線路與光伏組件相連。該裝置通過高壓噴氣管和吸塵管道的共同作用對光伏組件進行清掃，通過高壓噴氣管進行除塵時，垃圾不易集中處理，會造成重復(fù)工作，通過吸塵管道進行吸塵時，吸塵管道設(shè)于固定支架上，取出和清潔不方便，易導(dǎo)致該裝置的工作異常，使用壽命短。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的清掃裝置過大易損壞光伏組件且清掃裝置中的清掃垃圾不易處理導(dǎo)致壽命不長等問題，本實用新型提供了一種光伏電站專用清洗機器人。

具體技術(shù)方案為：一種光伏電站專用清洗機器人，包括機器人本體和驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置設(shè)置在機器人本體的下方，所述機器人本體為圓柱形，且該圓柱形為底面鏤空的中空結(jié)構(gòu)，所述機器人本體分為三層，從上至下依次為控制層、隔離層和收集層，所述控制層包括控制器、傳感器、充電電源和傳輸單元，用于控制清洗機器人的動作并與外界進行信息傳遞，所述隔離層包括一個底蓋，所述底蓋設(shè)置在控制層的下方并與控制層緊密連接，所述收集層設(shè)置在底蓋下方，用于收集清掃垃圾。

在此基礎(chǔ)上，所述控制層還設(shè)置有紅外熱成像相機，所述紅外熱成像相機設(shè)置機器人本體的前方。

在此基礎(chǔ)上，所述隔離層下方機器人本體的內(nèi)壁兩側(cè)均設(shè)置有收放系統(tǒng)，所述收放系統(tǒng)包括擋塊和收放裝置，所述收放裝置與控制器相連，所述擋塊包括上擋塊和下?lián)鯄K，所述上擋塊平行設(shè)置有多個，所述下?lián)鯄K平行設(shè)置在上擋塊下方。

在此基礎(chǔ)上，所述下?lián)鯄K的正面設(shè)置有壓力傳感器，所述壓力傳感器與控制器相連。

在此基礎(chǔ)上，所述收集層包括第一收集裝置、第二收集裝置和吸塵系統(tǒng)，所述第一收集裝置設(shè)在隔離層底蓋的下方并與上擋塊相抵，所述第二收集裝置設(shè)置在第一收集裝置的下方且與第一收集裝置不接觸，所述第二收集裝置與下?lián)鯄K相抵，所述吸塵系統(tǒng)沿收集層邊沿設(shè)置，且與第二收集裝置相連。

在此基礎(chǔ)上，所述第一收集裝置包括多個第一收集盒，多個所述第一收集盒層疊設(shè)置，且分別與上擋塊相抵。

在此基礎(chǔ)上，所述第二收集裝置設(shè)置有一個第二收集盒，所述第二收集盒與下?lián)鯄K相抵。

在此基礎(chǔ)上，所述第一收集盒和第二收集盒均為長方體，且上表面鏤空，所述第一收集盒和第二收集盒的兩側(cè)邊設(shè)置有凸片。

在此基礎(chǔ)上，所述第一收集盒和第二收集盒的下方均設(shè)置有小吸盤。

在此基礎(chǔ)上，所述機器人本體下方兩側(cè)設(shè)置有吸附裝置，所述吸附裝置包括吸氣孔、吸氣管和吸氣泵，所述吸氣孔、吸氣管和吸氣泵依次相連，所述吸氣泵與控制器相連，所述吸氣孔對應(yīng)設(shè)置有大吸盤，所述大吸盤與外部光伏組件相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型包括機器人本體和驅(qū)動裝置，且機器人本體為圓柱形，且該圓柱形為底面鏤空的中空結(jié)構(gòu)，從上至下設(shè)置有控制層、隔離層和收集層，隔離層用于將控制層與收集層隔絕，完全封閉，保證清掃垃圾不會進入到控制器，影響控制器等的正常工作，收集層用于清洗機器人清掃的垃圾。本實用新型將控制層與收集層區(qū)分開，互不影響工作，易于管理，且可以及時將清掃垃圾取出，不會對光伏組件造成二次污染，清潔效率高，操作簡單且便利。

2、本實用新型中控制層還設(shè)置有紅外熱成像相機，紅外熱成像相機設(shè)置機器人本體的前方。在清洗機器人在對光伏組件清洗的過程中可以同步對光伏組件進行檢測，可及時檢測出存在異常的太陽能電池片，并反饋出不良信息，保證了光伏電站的正常工作。

3、本實用新型中收集層包括第一收集裝置、第二收集裝置和吸塵系統(tǒng)，且第一收集裝置包括多個第一收集盒，多個所述第一收集盒層疊設(shè)置，且分別與上擋塊相抵。第二收集裝置設(shè)置有一個第二收集盒，所述第二收集盒與下?lián)鯄K相抵。本實用新型將第一收集盒與第二收集盒層疊設(shè)置，并在壓力傳感器和控制器的共同作用下通過收放系統(tǒng)實現(xiàn)自動更換收集盒，操作便利且保證了清潔的有效性。

4、本實用新型機器人本體下方兩側(cè)設(shè)置有吸附裝置，所述吸附裝置包括吸氣孔、吸氣管和吸氣泵，所述吸氣孔、吸氣管和吸氣泵依次相連，所述吸氣孔對應(yīng)設(shè)置有大吸盤，所述大吸盤與外部光伏組件相連。本實用新型通過在機器人本體下方設(shè)置吸附裝置使得清洗機器人可以在呈傾斜角度的光伏電站上進行清洗工作，且不會損壞光伏組件，實用性強。

附圖說明

圖1是本實用新型一種光伏電站專用清洗機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型一種光伏電站專用清洗機器人正面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型一種光伏電站專用清洗機器人底面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型一種光伏電站專用清洗機器人中收集裝置的結(jié)構(gòu).

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型披露一種光伏電站專用清洗機器人，如圖1、2和3所示，包括機器人本體1和驅(qū)動裝置2，驅(qū)動裝置2設(shè)置在機器人本體1的下方，驅(qū)動裝置2包括電機、驅(qū)動輪和萬向輪，所述萬向輪設(shè)置在機器人本體1下方的前端，所述驅(qū)動輪設(shè)置在機器人本體1下方的兩側(cè)。優(yōu)選地，本實施例中機器人本體1為圓柱形，且該圓柱形為底面鏤空的中空結(jié)構(gòu)，機器人本體1分為三層，從上至下依次為控制層11、隔離層12和收集層13，控制層11和收集層13通過隔離層12隔開，互不影響，其中隔離層12用于將控制層11與收集層13隔絕，完全封閉，保證清掃垃圾不會進入到控制器，影響控制器等的正常工作，收集層13用于清洗機器人清掃的垃圾，易于管理，且可以及時將清掃垃圾取出，不會對光伏組件造成二次污染，清潔效率高，操作簡單且便利。

如圖2所示，控制層11包括控制器、傳感器、充電電源和傳輸單元，用于控制清洗機器人的動作并與外界進行信息傳遞，其中傳感器包括設(shè)置在機器人本體1兩側(cè)的超聲傳感器和清洗機器人本體1前面的碰板與光電開關(guān)組成的接觸式傳感器，當(dāng)發(fā)生碰撞時，碰板帶動光電開關(guān)移動產(chǎn)生信號變化后，控制器根據(jù)光電開關(guān)的信號變化進行報警或其他動作。而超聲傳感器對清洗機器人的側(cè)面進行探測，保證清洗機器人與障礙物的距離在安全范圍內(nèi)或?qū)δ繕?biāo)進行邊緣跟蹤，防止掉落。本實施例中的清洗機器人采用圓柱形的車體，運動靈活控制簡單。其中充電電源隨車攜帶，為清洗機器人工作中提供電源，且機器人本體1還設(shè)置有充電接口，可以在完成清掃過程后直接通過充電接口對充電電源進行充電。優(yōu)選地，本實施例中的傳輸模塊為無線傳輸模塊，可以為藍牙或者WIFI。控制層11中還包括控制面板，該控制面板設(shè)置在清洗機器人的上表面，該面板包括清洗機器人的清掃時間設(shè)置，包括預(yù)約清掃和清掃次數(shù)等。也可以通過無線遙控，且工作時聲音最低僅40db。

如圖2所示，控制層11還設(shè)置有紅外熱成像相機111，所述紅外熱成像相機111設(shè)置機器人本體1的前方。在清洗機器人在對光伏組件清洗的過程中可以同步對光伏組件進行拍照檢測，可及時檢測出存在異常的太陽能電池片，并反饋出不良信息，便于工作人員的針對性的檢修，保證了光伏電站的正常工作。

如圖1所示，隔離層12包括一個底蓋，底蓋設(shè)置在控制層11的下方并與控制層11緊密連接，優(yōu)選地，本實施例中底蓋與控制層11為插裝式，直接將底蓋插裝在控制層11的下方，方便對控制層11中各個器件的檢修和維護，方便操作且成本低，底蓋的設(shè)置對控制器進行封閉式的保護，隔絕灰塵和水汽，保證控制層11中器件的正常工作。

如圖4所示，隔離層12下方機器人本體1的內(nèi)壁兩側(cè)均設(shè)置有收放系統(tǒng)，收放系統(tǒng)包括擋塊和收放裝置，收放裝置與控制器相連，收放裝置包括微型電機、齒輪和鏈條，微型電機、齒輪和鏈條依次相連，且鏈條與擋塊相連。擋塊包括上擋塊121和下?lián)鯄K122，上擋塊121平行設(shè)置有多個，下?lián)鯄K122平行設(shè)置在上擋塊121下方。每塊上擋塊121和下?lián)鯄K122均對應(yīng)設(shè)置有收放裝置。每塊上擋塊121之間的距離小于下?lián)鯄K122與最后一塊上擋塊121的距離。下?lián)鯄K122的正面設(shè)置有壓力傳感器1221，壓力傳感器1221與控制器相連，通過設(shè)置壓力傳感器1221可以將測得的壓力轉(zhuǎn)換成質(zhì)量，并且當(dāng)清洗機器人在傾斜的光伏組件支架上工作時，可以通過支架的傾斜夾角精確的換算成質(zhì)量，保證了清洗機器人的正常工作。

如圖1所示，收集層13包括第一收集裝置、第二收集裝置和吸塵系統(tǒng)135，第一收集裝置設(shè)在隔離層12底蓋的下方并與上擋塊121相抵，第二收集裝置設(shè)置在第一收集裝置的下方且與第一收集裝置不接觸，第二收集裝置與下?lián)鯄K122相抵，吸塵系統(tǒng)135沿收集層13邊沿設(shè)置，且與第二收集裝置相連。優(yōu)選地，本實施例中收集層13邊沿還設(shè)置有雙邊毛刷，在清洗機器人在移動的過程中，雙邊毛刷同時對光伏組件進行二次清潔，節(jié)約了成本且清掃效果好。

如圖4所示，第一收集裝置包括多個第一收集盒131，多個所述第一收集盒131層疊設(shè)置，且分別與上擋塊121相抵。第二收集裝置設(shè)置有一個第二收集盒132，所述第二收集盒132與下?lián)鯄K122相抵。第一收集盒131和第二收集盒132均為長方體，且上表面鏤空，所述第一收集盒131和第二收集盒132的兩側(cè)邊設(shè)置有凸片133。優(yōu)選地，本實施例中，從上至下第一收集盒131的體積逐漸增大，即多個第一收集盒131套裝在一起，可以節(jié)省空間。且第一收集盒131和第二收集盒132的凸片133均的寬度均小于擋片的寬度。更進一步的，本實施例中，第一收集盒131和第二收集盒132的凸片133的下表面設(shè)置有磁片，上擋片的上表面也設(shè)置有磁片，且凸片133的磁片與上擋片的磁片的磁性相吸。本實用新型將第一收集盒131與第二收集盒132層疊設(shè)置，并在壓力傳感器1221和控制器的共同作用下通過收放系統(tǒng)實現(xiàn)自動更換收集盒，操作便利且保證了清潔的有效性。

如圖4所示，第一收集盒131和第二收集盒132的下方均設(shè)置有小吸盤134，當(dāng)?shù)诙占?32中承載的垃圾大于一定重量時，控制器控制收放裝置將下?lián)鯄K122通過鏈條收回，第二收集盒132直接掉落在光伏組件上，并通過小吸盤134固定在該處，等待操作人員的處理。通過與最大預(yù)設(shè)質(zhì)量進行對比，當(dāng)超過預(yù)設(shè)質(zhì)量時控制器控制收放裝置實現(xiàn)自動更換收集盒，方便快捷。下?lián)鯄K122的承重為2千克，當(dāng)壓力傳感器1221失效時，清掃的垃圾超過兩千克時，第二收集盒132也會自動脫落，當(dāng)下?lián)鯄K122處沒有收集盒時，即壓力小于最小預(yù)設(shè)質(zhì)量時，控制器控制上擋塊121進行收放，使得第一收集盒131掉落，繼續(xù)進行灰塵的收集。

如圖1所示，機器人本體1下方兩側(cè)設(shè)置有吸附裝置，所述吸附裝置包括吸氣孔、吸氣管和吸氣泵，所述吸氣孔、吸氣管和吸氣泵依次相連，所述吸氣泵與控制器相連，所述吸氣孔設(shè)置有大吸盤3，所述大吸盤3與光伏電站的光伏組件表面相連。本實用新型通過在機器人本體1下方設(shè)置吸附裝置使得清洗機器人可以在呈傾斜角度的光伏電站上進行清洗工作，且不會損壞光伏組件，實用性強。

工作原理：清洗機器人在光伏電站進行清洗工作，操作人員根據(jù)光伏電站的實際情況，對清洗機器人進行清掃時間、清掃次數(shù)和清掃路徑等參數(shù)的設(shè)置，設(shè)置完成后清洗機器人進行對光伏組件的清洗，并在清洗過程中通過紅外熱成像相機111對光伏組件進行檢測，并實時將檢測結(jié)果通過WIFI反饋至操作人員。在請掃過程中，吸塵系統(tǒng)135將光伏組件上的灰塵等垃圾吸附至第二收集盒132中，下?lián)鯄K122上表面的壓力傳感器1221對第二收集盒132進行實時的測量，通過壓力的測量進而轉(zhuǎn)換成質(zhì)量值。當(dāng)?shù)诙占?32的質(zhì)量超過最大預(yù)設(shè)值時，控制器控制收放裝置中的電機進行工作，通過鏈條將下?lián)鯄K122收回，第二收集盒132的凸片133沒有了下?lián)鯄K122的阻擋作用，自動掉落在光伏組件上表面，并通過吸盤固定住。當(dāng)?shù)诙占?32掉落后，下?lián)鯄K122重新恢復(fù)至原位，同時，壓力傳感器1221沒有了第二收集盒132的壓力，感受不到信號的變化，則控制器控制離下?lián)鯄K122最近的上擋塊121在控制器的作用下收回，第一收集盒131掉落至下?lián)鯄K122上成為第二收集盒，且該上擋塊121不恢復(fù)到原來的位置，第二收集盒132繼續(xù)進行灰塵的收集，當(dāng)清洗機器人的清掃時間大于上擋塊121全部收回及第一收集盒131和第二收集盒132全部裝滿灰塵的時間，則清洗機器人的清洗工作被迫停止。

本實用新型清洗機器人的機身為無線機器，以圓盤型為主。使用充電電池運作，操作方式以遙控器、或是機器上的操作面板，能設(shè)定時間清洗。前方有設(shè)置感應(yīng)器，可偵測太陽能電池板邊緣，會自行轉(zhuǎn)彎，并依不同的設(shè)定，而走不同的路線，有規(guī)劃清掃太陽能電池板表面。在清洗太陽能電池板表面時，其紅外熱成相機111對組件表面拍照，檢測太陽能電池板的異常，并能通過wifi反饋出去。智能化程度高，且易于管理，可以及時將清掃垃圾取出，不會對光伏組件造成二次污染，清潔效率高，操作簡單且便利。

上述說明示出并描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實用新型構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。