一種光伏組件的制作方法
【專利摘要】一種光伏組件，包括矩形玻璃板、光伏電池、輸出電線端和矩形邊框，其特征是矩形框架的四條邊框中至少一條邊框上電氣絕緣連接一條金屬條，金屬條與一個(gè)電源的電極電氣連接；金屬條、電源、電動裝置的受電器和用電負(fù)載組成一個(gè)電路回路的一部分；電源源源不斷供應(yīng)運(yùn)行于所述相互電氣絕緣的兩條邊框上的電動裝置或者其他用電負(fù)載電力；受電器包括電刷和電動輪組；其他用電負(fù)載包括太陽光跟蹤裝置。利用光伏組件運(yùn)行各種光伏機(jī)器人包括光伏器件機(jī)器人和巡視機(jī)器人和/或?yàn)橥ㄓ霉夥鼨C(jī)器人提供電力，為光伏系統(tǒng)引進(jìn)自動化設(shè)備提供一種技術(shù)方案。
【專利說明】
一種光伏組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光伏組件。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的光伏發(fā)電系統(tǒng)利用太陽光發(fā)電，提供一種清潔、取之不盡的高品位能源，并且成本已經(jīng)接近火力發(fā)電。但一些光伏發(fā)電系統(tǒng)在安裝時(shí)沒有事先考慮光伏組件表面采用機(jī)器清潔的問題；以后，采用人工清潔或者人工搬運(yùn)清潔裝置上、下光伏組件，勞動強(qiáng)度大效率低;采用普通車載光伏清潔機(jī)器人清潔，在地面狀況復(fù)雜時(shí)效果欠佳;并且有時(shí)不方便越過兩塊光伏組件板之間的間隙間隔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是要提供一種光伏組件，其有助于機(jī)器清潔。
[0004]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案:制造一個(gè)光伏組件，包括矩形玻璃板、光伏電池、輸出電線端和矩形邊框，其特征是矩形框架的四條邊框中至少一條邊框上電氣絕緣連接一條金屬條，金屬條與一個(gè)電源的電極電氣連接;金屬條、電源、電動裝置的受電器和用電負(fù)載組成一個(gè)電路回路的一部分；電源源源不斷供應(yīng)運(yùn)行于所述相互電氣絕緣的兩條邊框上的電動裝置或者其他用電負(fù)載電力；受電器包括電刷和電動輪組;其他用電負(fù)載包括太陽光跟蹤裝置。
[0005]有益效果:利用光伏組件運(yùn)行各種光伏機(jī)器人包括光伏器件機(jī)器人和巡視機(jī)器人和/或?yàn)橥ㄓ霉夥鼨C(jī)器人提供電力，為光伏系統(tǒng)引進(jìn)自動化設(shè)備提供一種技術(shù)方案。
【附圖說明】
[0006]圖1、2分別是利用臺架輸電軌道運(yùn)行光伏清潔機(jī)器人的側(cè)視和后視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖3是一個(gè)雙面清潔模塊的底視圖；圖4是圖3的0-0向剖視。
[0008]圖5是一個(gè)鋼管兩端與內(nèi)、外螺紋連接端連接的正剖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖6是一個(gè)由電源、軌狀輸電母線、受電器和用電負(fù)載組成的電路圖。
[0010]圖7是一個(gè)帶軌道的光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)組成框圖。
[0011 ]圖8是一個(gè)機(jī)架纜索連接組件上光伏清潔機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖9、10分別是光伏清潔機(jī)器人與光伏組件滾動連接的側(cè)視和正視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖11是軌狀輸電母線連接磁吸滾動電刷的示意圖，也是圖12磁吸滾輪電刷的放大。
[0014]圖12是一個(gè)光伏巡視機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖13是一個(gè)臺架鋼橫桿件軌道與嵌入式電動輪組滾動連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖14是一個(gè)在光伏組件邊框上設(shè)置軌狀輸電母線的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖15是一個(gè)安裝于彩鋼瓦天面的帶軌道的光伏發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖16是南北向單層彩鋼瓦天面安裝帶軌道的光伏發(fā)電系統(tǒng)的上視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖17是一個(gè)在既有光伏發(fā)電系統(tǒng)上設(shè)置農(nóng)用薄膜組成光伏大棚的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中1.臺架；2.光伏組件；3.軌道;4.上軌平臺；5.磁吸滾輪電刷;6.絕緣承托件；
7.立柱;8.基粧;9.鋼管；10.彈貪；11.標(biāo)記；12、13.連接端;14.板手槽;15.電氣插座；16.電動輪組；17.機(jī)架；18.清潔模塊；19.地面輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；20.磁吸裝置;21.地面輪組;22.負(fù)壓源;23.攝像頭;24.電刷;25.電源;26.用電負(fù)載;27.基板;28.敏感輪;29.阻水器;30.輸出電線端;31.基板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);32.提升驅(qū)動機(jī)構(gòu)；33.提升板;34.鏟板;35.電力線載波通訊模塊;36.長口吸塵嘴;37.刮塵板;38.布水潔布滾筒;39.長口吸水嘴;41.刮水板;42.中軸管；43.布水管;44.潔布材料;46.螺旋線;47.空氣凈化器;48.鏟板絲桿機(jī)構(gòu);50.電動輪組接口電路;51.清潔模塊接口電路;52.電源接口電路;53.光伏組件接口電路;54.數(shù)據(jù)總線;56.主控電路;57.墊塊；58.纜索；59.邊框；60.輸電線;61.卷揚(yáng)機(jī)；62.組件電動輪組；63.正面輪;64.側(cè)面輪;65.移動副機(jī)構(gòu);66.橋架;67.平面轉(zhuǎn)動副機(jī)構(gòu);68.絕緣材料;70.磁吸滾輪；71.滾珠或者滾輪滑塊;72.軌狀輸電母線;73.受電器;74.金屬片或者金屬型材;76.框架陣列；77.短柱;78.型鋼;79.安裝空間；81.豎直邊;82.水平邊;83.單層彩鋼瓦屋頂;84.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體;85.大跨度梁;86.集水槽;87.通用光伏機(jī)器人;88.插電機(jī)械臂;89.真空吸爪總成；91.換軌通道;92.排間農(nóng)業(yè)機(jī)器人;93.臺架內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)器人;94.開口筒形滑軌;95.嵌入式滑塊;96.薄膜;97.光伏大棚；98.落水管;99.匯水管;101.軌道梁;102.作業(yè)模塊;103.架空電纜;104.受電弓；105.接地滾輪。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1至7共同給出實(shí)施例1。
[0022]實(shí)施例1，制造一個(gè)帶軌道的光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括臺架1、光伏組件2、輸變電裝置、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、一組兩根平行鋼管軌道3、運(yùn)行于軌道3上的電動裝置一一通用光伏機(jī)器人和上軌平臺4;軌道3通過絕緣承托件6與臺架I連接;軌道3布置方向與臺架I排布方向平行。臺架I包括立柱7、橫桿、斜撐、附件和基粧8;立柱7的底端用緊固件連接鋼筋混凝土基粧
8。光伏組件2安裝于臺架I上;光伏組件2通過輸出電線端30和電氣插座15與輸變電裝置電氣連接。絕緣承托件6用鋼材制成，其與軌道3之間含有一個(gè)絕緣材料瓦，實(shí)現(xiàn)軌道3與臺架I兩者的電氣絕緣。絕緣承托件6含有一個(gè)磁路切換永磁鐵磁吸裝置20，用于在軌道3安裝完成后實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步磁吸連接軌道3;軌道3采用薄壁不銹鋼鋼管9制成，不銹鋼鋼管耐候性好。鋼管9上制作標(biāo)記11。標(biāo)記11包括用不銹鋼尺上的黑鉻標(biāo)記技術(shù)制作。標(biāo)記11中的一部分還可以采用條形碼方式，以便日后在數(shù)據(jù)庫里加載更多信息包括水路閥門的相對位置信息及其型號。標(biāo)記11包括通過攝像頭攝取并提供計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)精確一一精度誤差小于I毫米一一提供光伏組件機(jī)器人在帶軌道的光伏發(fā)電系統(tǒng)中的空間位置，方便光伏組件清潔機(jī)器人作業(yè)包括避免與光伏組件2上的邊框沖撞。
[0023]在鋼管9兩端分別套接并焊接帶有內(nèi)螺紋的連接端12和帶有外螺紋的連接端13;兩個(gè)連接端12、13上各自帶有扳手槽14配合扳手連接。若干根鋼管9兩端螺紋連接加長構(gòu)成一根長軌道3并作為一根輸水管與水源接通。在鋼管9即軌道3的最外端各采用一根彈簧10與基礎(chǔ)連接。彈簧10使得鋼管9即軌道3繃緊，其優(yōu)點(diǎn)包括:軌道3可以承受更重的負(fù)載、無需在軌道3中部設(shè)置與基礎(chǔ)的連接并且對軌道3的熱脹冷縮不敏感。
[0024]通用光伏機(jī)器人包括電動輪組16、機(jī)架17和安裝于機(jī)架17上的專用設(shè)施一一清潔模塊18;—組兩根軌道3分別與光伏清潔機(jī)器人的兩組電動輪組16配合滾動連接，每組電動輪組16包括兩個(gè)輪子;兩組電動輪組16通過一個(gè)跨接型機(jī)架17跨過光伏組件2連接。光伏組件2的輸出電線端30插入電氣插座15。
[0025]機(jī)架17上方安裝清潔模塊18即機(jī)架17剛性連接清潔模塊18;機(jī)架17的下方通過四個(gè)地面輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)19與四組地面輪組21連接。地面輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)19能夠單獨(dú)旋轉(zhuǎn)一個(gè)地面輪組21;地面輪組21帶剎車裝置并可以前進(jìn)或者后退；以地面輪組21與電動輪組16平行為基準(zhǔn)，地面輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)19的轉(zhuǎn)動范圍為正負(fù)120度。機(jī)架17上面還安裝一個(gè)負(fù)壓源22和一個(gè)攝像頭23。攝像頭23帶機(jī)械調(diào)節(jié)臂。通用光伏機(jī)器人電刷24與軌道3電氣連接，一組兩根軌道3通過輸電接線與電源25的兩個(gè)電極連接。清潔模塊18的用電負(fù)載26、兩根軌道3、兩處電刷24和電源25組成一個(gè)電路回路。電刷24包括石墨電刷。
[0026]在軌道3包括相鄰兩排光伏系統(tǒng)臺架I上的兩根軌道3上運(yùn)行的電動裝置包括種植養(yǎng)殖機(jī)器人;用電負(fù)載26還包括固定的用電器件譬如充電設(shè)施和太陽光跟蹤裝置。
[0027]電源25包括直流和交流電源；電源25的電壓不限，包括直流電范圍12至300伏。清潔模塊18包括基板27、設(shè)置于基板27兩面的兩組鏡像對稱的清潔部件、管路一一包括排氣管和給水管、敏感輪28和阻水器29。清潔模塊18的基板27兩端分別與一個(gè)基板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31連接;基板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31用于180度翻轉(zhuǎn)基板27使之適應(yīng)反方向運(yùn)行一一本排若從左向右清潔則下一排從右向左清潔?；宸D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31包括一個(gè)電動渦輪機(jī)構(gòu);基板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31的驅(qū)動輸出部件與基板27傳動連接;基板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31的主體通過一個(gè)一維移動副機(jī)構(gòu)和一個(gè)提升驅(qū)動機(jī)構(gòu)32與提升板33連接;提升驅(qū)動機(jī)構(gòu)32包括電動絲桿和氣動驅(qū)動器件，提升驅(qū)動機(jī)構(gòu)32能驅(qū)動基板27兩端的基板翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)31和基板27—起沿提升板33的中心線垂直提升；提升幅度為20至100毫米。所述提升作用包括用于清潔模塊18吸收光伏組件2的高度安裝精度誤差、令清潔模塊18不與光伏組件2接觸以便快速通過和越過光伏組件2破損時(shí)翹起的玻璃殘片。提升板33與機(jī)架17連接。敏感輪28上設(shè)置有與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)信號連接的振動傳感器;若干個(gè)敏感輪28沿基板27長度方向均布。阻水器29用于阻止光伏組件2邊框處積水向后流淌。
[0028]清潔部件包括鏟板34、構(gòu)成干式清潔器件的長口吸塵嘴36和刮塵板37;構(gòu)成水洗清潔器件的布水潔布滾筒38、長口吸水嘴39和刮水板41。鏟板34包括靜止鏟板與振動式鏟板;振動式鏟板包括一個(gè)與振動源傳動連接的鏟板。振動式鏟板不振動也可以鏟刮;振動的鏟板可以強(qiáng)力清除干結(jié)的污物包括鳥糞。鏟板34的刃口還可以是鋸齒狀，鋸齒狀鏟板齒的寬度范圍從0.09至15毫米。長口吸塵嘴36和長口吸水嘴39均與負(fù)壓源22連通。長口是指吸嘴長度與清潔部件的幅寬一致因而長度長。長口吸水嘴39和長口吸塵嘴36偏向刮水板41和刮塵板37，有利于減少刮水板41和刮塵板37前的積水量和積塵量?；?7、鏟板34、長口吸塵嘴36、刮塵板37、布水潔布滾筒38、長口吸水嘴39和刮水板41的軸心線相互平行。如果光伏組件2南北向尺寸很長，清潔部件的幅寬為數(shù)分之一光伏組件2的南北向長度，即清潔部件分幾次擦洗所述光伏組件2。排氣管經(jīng)過控制閥與負(fù)壓源22連通;給水管通過控制閥與水源連通。負(fù)壓源22包括使用拉法爾噴嘴和電動真空栗。
[0029]布水潔布滾筒38包括內(nèi)部一個(gè)中軸管42、同軸套裝在中軸管42外的布水管43和包裹布水管43的潔布材料44。布水管43通過旋轉(zhuǎn)接頭與外界連接、布水管43管壁均布通孔。水的來源包括從外部引入和自帶貯水罐。這些水在重力作用下到達(dá)光伏組件2表面。這些水包括各種稀釋洗滌劑。刮水板41的內(nèi)容可以參照現(xiàn)有技術(shù)汽車雨刷。布水管43的外徑3至55毫米，上面均布若干透水通孔;透水通孔的尺寸包括直徑根據(jù)現(xiàn)場要求確定，包括平均每平方厘米含有0.2至I個(gè)直徑為0.6至I毫米的透水通孔。布水潔布滾筒38的外徑尺寸范圍為14至70毫米。潔布材料44的厚度范圍在3至30毫米之間；潔布材料44連接包括粘結(jié)于布水管43上。潔布材料44包括尼龍絲、不銹鋼絲、絲瓜絡(luò)、紡織料、毛刷及其組合。布水潔布滾筒38的優(yōu)選尺寸包括:中軸管42外徑27毫米;壁厚0.4毫米、表面帶若干條滾壓內(nèi)凹的加強(qiáng)筋并且兩端封閉；布水管43的外徑31毫米;壁厚0.5毫米;潔布材料44的厚度5毫米。布水潔布滾筒38首尾兩端各采用一個(gè)轉(zhuǎn)動副機(jī)構(gòu)和一個(gè)滾筒驅(qū)動機(jī)構(gòu)與基板27連接。布水潔布滾筒38可正、反向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)清潔模塊18的前進(jìn)速度為I米/秒時(shí)，布水潔布滾筒38表面各點(diǎn)由轉(zhuǎn)動帶來的速度范圍為0.1至2米/秒。布水潔布滾筒38表面采用一簇一簇毛刷時(shí)，按照一條以上螺旋線46樣式布置各簇毛刷，高度尺寸大于15毫米。布水潔布滾筒38采用螺旋線46樣式布置的各簇毛刷，與刮塵板或者刮水板配合具有螺旋輸送器的屬性，能使塵埃和水快速往指定方向，包括向位置低的方向移動。布水潔布滾筒38旋轉(zhuǎn)方向包括底部朝向或者遠(yuǎn)離刮板，根據(jù)現(xiàn)場條件選擇。
[0030]電力線載波通訊模塊35;電動輪組接口電路50、清潔模塊接口電路51、電源接口電路52、光伏組件接口電路53均通過數(shù)據(jù)總線54與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主控電路56信號連接;使得電力線載波通訊模塊、電動輪組、清潔模塊、電源和光伏組件的狀態(tài)根據(jù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主控電路56狀態(tài)的變化而變化。
[0031]實(shí)施例1的清潔機(jī)器人工作原理:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)攝像頭23獲得關(guān)于光伏組件2的總體信息包括:離光伏組件2的距離、光伏組件2是否破損、光伏組件2上面是否有明顯的污物雜物以及熱斑、當(dāng)前光伏組件2的狀態(tài)包括與相鄰前方的光伏組件之間的接縫及間隙狀況與數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)是否有明顯的差異。情況正常，則驅(qū)動清潔模塊18前行，鏟板將光伏組件2表面進(jìn)行鏟除、長口吸塵嘴36吸取光伏組件2表面灰塵、布水潔布滾筒38在光伏組件2表面布水并旋轉(zhuǎn)擦洗、長口吸水嘴39吸取刮水板41集聚于光伏組件2表面的水;情況不正常，則通過通訊模塊報(bào)告等待后臺支持。攝像頭有時(shí)候不能以足夠的精確度提供前方光伏組件比當(dāng)前光伏組件高出的尺寸數(shù)據(jù)，這可能導(dǎo)致設(shè)備對光伏組件2的撞擊。采用敏感輪28，可隨時(shí)向計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)報(bào)告前方光伏組件的狀態(tài)。當(dāng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主機(jī)判定需要抬高鏟板34時(shí)，通過鏟板絲桿機(jī)構(gòu)48抬高鏟板34，并在鏟板34到達(dá)下一塊光伏組件上面后，再回調(diào)鏟板34使之正常工作。
[0032]上軌平臺4包括一塊硬化路面;令上軌平臺4表面到軌道3上表面的最大垂直距離，等于電動裝置的電動輪組16下表面到地面輪下表面的垂直距離。帶地面輪和電動輪組16的通用光伏機(jī)器人在機(jī)器視覺幫助下能夠到達(dá)軌道3的正前方，并能夠直接從上軌平臺4駛上軌道3或者從軌道3駛下上軌平臺4。光伏清潔機(jī)器人清潔一排光伏組件后，駛下軌道3并且其地面輪與上軌平臺4平穩(wěn)滾動連接。然后駛向下一排光伏組件2，包括拐彎行駛。光伏組件清潔機(jī)器人上、下軌道的過程包括:光伏組件清潔機(jī)器人從軌道3上落地在上軌平臺4上，直接駛向?qū)γ娴墓夥M件，或者通過地面輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)19逐個(gè)轉(zhuǎn)動地面輪組90度，然后徑直駛向下一排光伏組件2，邊行駛邊通過機(jī)器視覺攝像頭23提供自身位置，其中也可以利用數(shù)據(jù)庫儲存的到下一排光伏組件2的距離數(shù)據(jù)指導(dǎo)行駛。在攝像頭23的監(jiān)視下，光伏組件清潔機(jī)器人達(dá)到下一排光伏組件2的上軌平臺4，再次通過地面輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)19逐個(gè)回轉(zhuǎn)地面輪組90度復(fù)位，在攝像頭監(jiān)視下，逐步接近軌道3并通過地面輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)19實(shí)時(shí)持續(xù)校準(zhǔn)，直至駛上軌道3。此外，在上軌平臺4的行駛期間。光伏組件清潔機(jī)器人還可以通過拐彎的方式按照半圓弧形軌跡行駛到下一排光伏組件處并駛上軌道。光伏組件清潔機(jī)器人和機(jī)架的供電包括通過受電器從軌狀輸電母線譬如軌道取得和自帶蓄電池。
[0033]在南方，每天清晨刮干凈光伏組件2上的露水或者霜就可以實(shí)現(xiàn)清潔。
[0034]實(shí)施例1自動清潔部件還可以這樣改變:1)只用鏟板34用于清除積雪;2)只采用長口吸塵嘴36和刮塵板37用于干式清潔;干式清潔還可以在長口吸塵嘴36前配置一個(gè)吹風(fēng)器；吹風(fēng)器的出風(fēng)口包括長出風(fēng)口和均布細(xì)出風(fēng)口的排孔;3)只用刮水板37或者刮水板37加長口吸水嘴39駛向清潔:4)鏟板34前面增加沿鏟板34刃口的移動吹風(fēng)器吹風(fēng)口和/或吸塵器吸口并用計(jì)算機(jī)控制；沿鏟板34刃口移動的吹風(fēng)器和/或吸塵器吸口所需要的功率遠(yuǎn)小于長口吹風(fēng)口或者長口吸嘴;5)采用螺旋輸送器和集雪容器，將集雪搬運(yùn)現(xiàn)場;6)省略后面的敏感輪28或者省略所有敏感輪28; 7)采用既有技術(shù)包括擦窗器。
[0035]吹風(fēng)器包括吹塵、吹污和吹雪部件，通常吹風(fēng)器與吸塵、吸污和吸雪部件配合；吹塵、吹污和吹雪部件將灰塵、污物和積雪吹起，便于被吸塵、吸污和吸雪部件吸走；
[0036]實(shí)施例1的提升板33還可以沿弧形虛線延伸，適應(yīng)光伏組件2傾角調(diào)節(jié)跟蹤太陽光。
[0037]實(shí)施例1的軌道3還可以對外開放，使外部的電動裝置通過配套受電器獲得電能。
[0038]實(shí)施例1的軌道3也可以不與電源25連接而是另外配置其他電源包括動力蓄電池進(jìn)行工作。此時(shí)，軌道3無需絕緣安裝也不用與電源連接。
[0039]實(shí)施例1還適合既有光伏發(fā)電系統(tǒng)的升級改造，包括設(shè)置軌道3并在軌道3上運(yùn)行各種光伏專用設(shè)備。
[0040]圖8-10給出實(shí)施例2。
[0041]實(shí)施例2中，光伏發(fā)電系統(tǒng)包括臺架1、虛線劃出的光伏組件2、輸變電裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。在光伏發(fā)電系統(tǒng)的兩側(cè)設(shè)置墊塊57并在墊塊57上通過絕緣承托件6安裝連接一組兩根平行鋼管軌道3。至少一根軌道3與外界電氣絕緣連接安裝;一組兩根軌道3與電源的兩個(gè)電極電氣連接;清潔模塊18通過軌道3獲取電能。與軌道3配合滾動連接的兩組電動輪組16通過跨越式機(jī)架17連接為一體，機(jī)架17上方均布若干個(gè)卷揚(yáng)機(jī)61，卷揚(yáng)機(jī)61垂下纜索58牽連下方的清潔模塊18。有關(guān)清潔模塊的內(nèi)容可以參考實(shí)施例1中所述。
[0042]機(jī)架17與清潔模塊18采用纜索58牽連并且機(jī)架17與清潔模塊18同步前進(jìn)，在清潔模塊18跨越相鄰光伏組件2的間隙時(shí)，機(jī)架17利用纜索58提起清潔模塊18并在清潔模塊18度過間隙后再放下。輸電線60掛靠在上方機(jī)架17上。纜索58的牽連包括直接拖拉清潔模塊或者僅僅向清潔模塊提供電力并讓清潔模塊用組件電動輪組驅(qū)動;此外，負(fù)責(zé)向清潔模塊18提供電力的電動裝置還可以是獨(dú)輪車式電動裝置即不采用跨接機(jī)架。
[0043]清潔模塊18的組件電動輪組62與光伏組件2的邊框59配合實(shí)現(xiàn)兩者的配合滾動連接;并依靠組件電動輪組62驅(qū)動運(yùn)行;組件電動輪組62包括正面輪63和側(cè)面輪64;正面輪63與光伏組件2正面的邊框59滾動連接;側(cè)面輪64與光伏組件2側(cè)面的邊框59滾動連接;正面輪63和側(cè)面輪64均可以作為驅(qū)動輪;偵靦輪64還用于約束清潔模塊18的空間位置。圖9中虛線圓局部剖示顯示滾輪或者滾珠從上面及側(cè)面與光伏組件2的邊框59配合作滾動連接。邊框59包括金屬型材邊框;計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過改變卷揚(yáng)機(jī)61和纜索58改變清潔模塊18的空間狀態(tài)，使之與光伏組件2的空間狀態(tài)相適應(yīng)并貼合于光伏組件2上。
[0044]組件電動輪組62也可以只包括正面輪63。
[0045]實(shí)施例2中，兩塊光伏組件2中的每一塊各使用一個(gè)清潔模塊18。還可以采用一塊光伏組件2采用多個(gè)清潔模塊18或者一排上下相鄰布置的多塊光伏組件2使用一個(gè)清潔模塊18的方式。還可以如圖10右邊所描述的，采用一個(gè)與機(jī)架17滑動連接并沿機(jī)架17上下來回移動的移動副機(jī)構(gòu)65，并通過移動副機(jī)構(gòu)65連接一個(gè)橫置的清潔模塊18，對光伏組件2進(jìn)行清潔。實(shí)施例2的優(yōu)點(diǎn)包括:對于光伏組件安裝不很整齊的既有系統(tǒng)，可以不必反復(fù)調(diào)整清潔模塊的橫向位置和傾角就可以實(shí)現(xiàn)對光伏組件的清潔。
[0046]當(dāng)相鄰光伏組件2之間間隙較大譬如超過50毫米時(shí)，在所述相鄰光伏組件2之間設(shè)置橋架66。橋架66實(shí)現(xiàn)相互之間間隙較大的相鄰光伏組件2之間的平滑連接，并使得清潔模塊18的組件電動輪組62能夠跨越所述間隙在所述相鄰光伏組件2之間平穩(wěn)地運(yùn)行。
[0047]實(shí)施例2中，還可以令清潔模塊18通過一個(gè)平面轉(zhuǎn)動副機(jī)構(gòu)67與基板27連接，使得清潔模塊18可以如圖10虛線所示進(jìn)行轉(zhuǎn)動，并在順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動一個(gè)角度狀態(tài)下進(jìn)行清潔。對于不無邊框光伏組件，這種設(shè)計(jì)具有方便灰塵或者洗滌水容易向下滑落的優(yōu)點(diǎn)。還可以采用清潔模塊18與基板27之間采用固定轉(zhuǎn)角連接。
[0048]實(shí)施例的機(jī)架17也可以僅僅用于連接電動輪組16而不使用纜索58牽連清潔模塊18;但此時(shí)機(jī)架17通過纜線實(shí)現(xiàn)與清潔模塊18之間的電氣和信號連接。清潔模塊利用組件電動輪組在光伏組件上面行駛。
[0049]實(shí)施例2的墊塊57也可以改為基粧8。基粧對現(xiàn)場地面的不平整狀態(tài)不敏感。
[0050]實(shí)施例2的組件電動輪組可與實(shí)施例1的中清潔模塊結(jié)合并用于清潔模塊的驅(qū)動。
[0051]在圓形鋼管軌道3上行駛的電動輪組的輪子，其輪轂的外表面可以是一個(gè)與所配合連接的軌道3相吻合的環(huán)狀半圓凹槽。還可以采用其他軌道及與之相適應(yīng)的輪子。
[0052]圖11給出實(shí)施例3。
[0053]實(shí)施例3中，制造一個(gè)磁吸滾輪電刷一一圖中虛線圓所示，用作受電器，包括電刷24和至少一個(gè)磁吸滾輪70。磁吸滾輪70設(shè)置于電刷24的前側(cè)和/或后側(cè)。磁吸滾輪電刷與型鋼軌狀輸電母線72滑動/滾動連接并電氣連接。軌狀輸電母線72為一根通過絕緣材料68與立柱7絕緣連接的光伏系統(tǒng)臺架的橫桿，用順磁材料制成。軌狀輸電母線72可以與一個(gè)電源的電極電氣連接。在電刷24的前側(cè)和/或后側(cè)設(shè)置磁吸滾輪70，有助于防止和減緩電刷24在運(yùn)動中的跳動保持良好工況。還可以為受電器設(shè)置一個(gè)防塵罩，保持電刷和磁吸滾輪清潔；還可以在受電器的前后方配置清潔刷，包括在防塵罩的外側(cè)配置清潔刷。
[0054]圖12個(gè)圖11共同給出實(shí)施例4。
[0055]實(shí)施例4，制造一臺光伏巡視機(jī)器人，包括電動輪組16、滾珠或者滾輪滑塊71、機(jī)架
17、攝像頭23、磁吸滾輪電刷5和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。磁吸滾輪電刷的內(nèi)容參實(shí)施例3。
[0056]型鋼軌道3與立柱通過絕緣材料68絕緣連接。在軌道3上下兩表面制作有兩條滑槽，用于與光伏巡視機(jī)器人的滾珠或者滾輪滑塊71配合滾動連接。滾珠或者滾輪滑塊71與機(jī)架17連接。光伏巡視機(jī)器人采用一個(gè)與型鋼軌道3側(cè)面滾動連接的電動輪組16進(jìn)行驅(qū)動；并采用兩個(gè)受電器一一磁吸滾輪電刷5—一分別與型鋼軌道3和帶狀軌狀輸電母線72電氣連接以構(gòu)成電路回路實(shí)現(xiàn)取電。帶狀軌狀輸電母線72未與立柱絕緣隔離。
[0057]實(shí)施例4的虛線折線右下方部分還可以單獨(dú)看做是一個(gè)組件電動輪組與制作有兩條凹槽的光伏組件邊框的配合滾動連接示意圖。
[0058]圖13給出實(shí)施例5。
[0059]實(shí)施例5中，采用與立柱7通過絕緣材料68連接的型鋼軌道3，型鋼軌道3與電源電氣連接。在型鋼軌道3內(nèi)部嵌入一個(gè)嵌入式電動輪組16;電動輪組16與機(jī)架17連接。并采用受電器——電動輪組和/或電刷——與型鋼軌道3電氣連接實(shí)現(xiàn)取電。
[0060]實(shí)施例3的滾珠或者滾輪滑塊71和實(shí)施例5的嵌入式電動輪組16只能沿軌道3的軸心線移動，屬于移動副軌道。移動副軌道可以獨(dú)立構(gòu)成一臺獨(dú)輪車式電動裝置，用于巡視光伏組件。實(shí)施例3的滾珠或者滾輪滑塊71和實(shí)施例5的嵌入式電動輪組16還可以制造兩根上下布置的軌道并與電源連接以形成電路回路，這樣不用跨接式機(jī)架使得結(jié)構(gòu)更緊湊。
[0061]獨(dú)輪車式電動裝置，以其輸電線與清潔模塊18電氣連接，可以實(shí)現(xiàn)清潔模塊18不用機(jī)架或者不與機(jī)架17連接。具體包括在兩根金屬軌道上分別設(shè)置受電器，受電器包括獨(dú)輪車式電動裝置的電動輪組或/和電刷;取電總成通過輸電線電氣連接清潔模塊;取電總成獨(dú)立自行驅(qū)動并與清潔模塊同步運(yùn)行；電源、兩根金屬軌道、取電總成、輸電線和清潔模塊的用電負(fù)載組成一個(gè)電氣回路;實(shí)現(xiàn)運(yùn)動中的清潔模塊18與固定安裝的電源電氣連接。
[0062]與通過絕緣承托件連接的圓鋼軌道不同，實(shí)施例3和實(shí)施例5軌道的連接方式更為自由包括從上面與基礎(chǔ)連接;實(shí)施例3和實(shí)施例5的軌道還可以鏡像對稱布置包括以立柱7或者絕緣材料68的豎直對稱中心平面為基準(zhǔn)平面鏡像對稱布置。這樣做可以同時(shí)提供兩個(gè)與電動輪組的連接界面。其用途包括制作后面介紹的光伏大棚天面下軌道。
[0063]圖14給出實(shí)施例6。
[0064]實(shí)施例6中，在光伏組件2的上部邊框59的朝上面和/或外側(cè)面采用絕緣方式連接一一包括在邊框59上粘結(jié)一層絕緣材料并在絕緣材料上粘結(jié)一一一條金屬片或者金屬型材74，兼作軌道和高電位軌狀輸電母線，即金屬片或者金屬型材74既與電動裝置的組件電動輪組配合滾動連接，又與受電器電氣連接。將整排光伏組件2的所述高電位電氣連接界面電氣連接再與電源的電極連接;再將邊框59的其他部分也電氣連接起來并與電源的另一個(gè)電極電氣連接。
[0065]清潔模塊采用組件電動輪組在光伏組件2的金屬片或者金屬型材74上面行駛;組件電動輪組包括正面輪63和側(cè)面輪64;清潔模塊還可以采用對稱設(shè)計(jì)的上、下兩端組件電動輪組與高電位軌狀輸電母線和邊框59連接和電氣連接。
[0066]實(shí)施例6中，在光伏組件2的上部邊框59上采用絕緣方式連接的一條金屬片或者金屬型材，也可以直接粘結(jié)于無邊框的雙玻雙面光伏組件的玻璃板上，需要連接兩條金屬片或者金屬型材，以便構(gòu)成一個(gè)電路回路。
[0067]結(jié)合實(shí)施例6，實(shí)施例2還可以這樣改變:不使用軌道和電動輪組，而是直接采用普通電動裝置包括帶光伏組件清潔設(shè)施的電動裝置在光伏系統(tǒng)現(xiàn)場的路面行駛，這時(shí)，采用實(shí)施例6所述的金屬片或者金屬型材74軌狀輸電母線取得相關(guān)電動裝置所需要的電能。
[0068]圖15和16共同給出實(shí)施例7。
[0069]現(xiàn)有技術(shù)在彩鋼瓦屋頂安裝光伏電池板通常保留人工檢修通道。采用本實(shí)用新型可以建設(shè)整體連續(xù)的屋頂太陽田。與單層彩鋼瓦相比，在彩鋼瓦上整體連續(xù)的光伏電池板在夏季由于遮光徹底并且有架空層，每天每平方米最多可以減少3千瓦時(shí)太陽能輸入，如果車間現(xiàn)場使用空調(diào)的話，每平方米最多可以節(jié)省1.1千瓦時(shí)空調(diào)用能;冬季夜晚與單層彩鋼瓦相比由于減少輻射可以減少室內(nèi)降溫3至10°C。彩鋼瓦屋頂?shù)拇罂缍攘褐g間距大、多為拱形不平整且承重負(fù)荷低，不適合人員上下但適合重量不超過20千克的光伏機(jī)器人施工和清潔。
[0070]實(shí)施例7中，帶軌道的光伏發(fā)電系統(tǒng)采用角鋼水平框架陣列76安裝?？蚣荜嚵?6包括短柱77、橫截面為倒T型的型鋼78構(gòu)成的若干個(gè)組件安裝空間79，每個(gè)組件安裝空間79包括兩段相互平行的型鋼78。型鋼78包括一條豎直邊81和一條與豎直邊連接向兩側(cè)伸出的水平邊82。兩段相互平行的型鋼78的豎直邊之間剛好放進(jìn)一個(gè)光伏組件2;兩條相互平行的型鋼78的水平邊托住光伏組件2并保持光伏組件2的整齊排放。在光伏組件2與單層彩鋼瓦屋頂83之間是一個(gè)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體84，用于完成以分布參數(shù)形式整體連續(xù)安裝的光伏組件2與不平整且以集中參數(shù)布置的大跨度梁85之間的重力傳遞。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體84包括網(wǎng)架和其他以條桿、管子、板為元件構(gòu)成的、用于力的傳輸?shù)妮p質(zhì)架構(gòu)體。在光伏組件2四條邊的正下方設(shè)置集水槽86，用于接收從光伏組件隙縫處滲透的雨水并將這些雨水排出。
[0071]為方便光伏組件2上面的水流淌，可以令由若干個(gè)光伏組件2組成的大平面帶0.5至10度的傾角;并令集水槽86也帶0.5至10度的傾角。并在光伏組件的部分或者全部邊界設(shè)置彈性密封材料，所述彈性密封材料用于相鄰光伏組件之間的密封;所述彈性密封材料包括彈性管道。這樣水就不會往下漏了。
[0072]用于運(yùn)行通用光伏機(jī)器人87并向通用光伏機(jī)器人87供電的軌道3通過短柱77與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體84連接，軌道3略高出光伏組件2;至少部分軌道3與外界絕緣安裝;相鄰的兩根軌道3均與一個(gè)電源的電極連接用于向通用光伏機(jī)器人87等用電負(fù)載供電。通用光伏機(jī)器人87包括電動輪組16、跨接式機(jī)架17、插電機(jī)械臂88、均布于機(jī)架17上的卷揚(yáng)機(jī)61和通用光伏機(jī)器人控制系統(tǒng)。卷揚(yáng)機(jī)61垂下的纜索58下端連接一個(gè)真空吸爪總成89，真空吸爪總成89包括若干個(gè)吸盤。真空吸爪總成89的吸盤與負(fù)壓源連通，可以吸取或者釋放光伏組件2的玻璃板這樣平整的物體。
[0073]實(shí)施例7光伏組件2的自動安裝過程:用掃描裝置對現(xiàn)場進(jìn)行掃描以取得施工安裝所需要的數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)制作安裝框架結(jié)構(gòu)體84、軌道3和換軌通道91，并安裝逆變器和輸電線、在框架結(jié)構(gòu)體84上設(shè)置電氣插座15并接好連接線;然后用通用光伏機(jī)器人87將一個(gè)光伏組件2用真空吸爪總成89吸起并運(yùn)送至安裝位置，通用光伏機(jī)器人87用插電機(jī)械臂88將光伏組件2的輸出電線端30插入電氣插座15并檢查通過包括在所述光伏組件2受到光照時(shí)輸出正常，放下光伏組件2至框架陣列76的指定位置。如此持續(xù)重復(fù)直至安裝完畢。換軌通道91用于通用光伏機(jī)器人87脫離軌道3時(shí)的移動行駛。
[0074]單層彩鋼瓦屋頂83換成混凝土天面，可以不用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體84，而是將承載光伏組件2的框架陣列76直接用短柱77與基礎(chǔ)連接。圖16中平行斜線標(biāo)示的部分為天窗、局部放大描述框架陣列76、型鋼78和組件安裝空間79。實(shí)施例7的軌道3平時(shí)可接地用于避雷。
[0075]我國地大人多，但人均耕地偏少。我國北方，陽光充足、晝夜溫差大，這是出產(chǎn)高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的有利條件。但我國北方許多地方缺水、無霜期短、有些地方的荒漠半荒漠不存水即透水嚴(yán)重或者因?yàn)槭^多不適合耕作、生存條件嚴(yán)酷導(dǎo)致當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)勞動力缺少、還有些地方地下水含砷量高。應(yīng)該在實(shí)施光伏發(fā)電過程中，追求土地有更多的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出和建設(shè)更多的設(shè)施農(nóng)地。
[0076]圖17給出實(shí)施例8。
[0077]實(shí)施例8中，制造一個(gè)帶軌道的光伏發(fā)電系統(tǒng)，包括立柱式臺架1、光伏組件2、通用光伏機(jī)器人87、排間農(nóng)業(yè)機(jī)器人92和臺架內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)器人93。大虛線圓是對小虛線圓處的放大:在光伏組件邊框59上連接包括用激光焊接鋁型材制造的開口筒形滑軌94。開口筒形滑軌94可由一根帶寬縫的管道構(gòu)成，帶有連接界面。并制作與開口筒形滑軌94配合滑動連接的嵌入式滑塊95。并制作兩邊均布連接嵌入式滑塊95的農(nóng)膜96或者遮陽網(wǎng)；農(nóng)膜96卷繞于一個(gè)農(nóng)膜卷筒上。用通用光伏機(jī)器人87拉動卷繞于農(nóng)膜卷筒上的農(nóng)膜96并令均布連接于農(nóng)膜96兩邊的嵌入式滑塊95嵌入連接于前后排光伏組件邊框上的開口筒形滑軌94內(nèi)；使農(nóng)膜96與光伏組件2—起形成一個(gè)閉合的光伏大棚天面;在所述光伏大棚天面的周邊無縫連接光伏大棚立面，構(gòu)成一個(gè)天面帶光伏組件的光伏大棚97。
[0078]也可以采用兩條以上開口筒形滑軌94以布置兩層以上農(nóng)膜。還可以將開口筒形滑軌94和嵌入式滑塊95作變通，包括采用凸條式滑軌和與凸條式滑軌配合滑動連接的開口筒形滑塊。所述各種滑塊還包括帶滾珠的滑塊。這些滑軌和滑塊的設(shè)計(jì)可以參考現(xiàn)有技術(shù)。
[0079]在開口筒形滑軌94下部制作若干通孔，并在部分嵌入式滑塊95上制作與所述開孔同心的內(nèi)螺紋孔，當(dāng)通用光伏機(jī)器人87拉動與農(nóng)膜96連接并帶有內(nèi)螺紋孔的滑塊95至指定位置的開口筒形滑軌94的通孔處時(shí)，用一個(gè)固定螺釘穿過所述通孔并與所述內(nèi)螺紋孔配合連接，即可鎖定滑塊95和農(nóng)膜96不被風(fēng)吹走。以后天氣回暖，旋下固定螺釘即可撤回農(nóng)膜再度卷繞在所述農(nóng)膜卷筒上。同理，將農(nóng)膜96改換成兩邊與嵌入式卡簧95連接的遮陽網(wǎng)，可以在夏季實(shí)現(xiàn)遮陽。
[0080]在處于較低位置的光伏組件鋁型材邊框下方設(shè)置或者一體制作一段集水槽86收集雨水;光伏組件可單獨(dú)或者共用一段集水槽86。集水槽86的兩端帶端蓋;集水槽86的底部設(shè)有排水孔;集水槽86的排水孔通過落水管98與匯水管99連通。集水槽86通過落水管98與一根匯水管99連通。匯水管99將雨水匯集到指定地點(diǎn)。匯水管99可以兼作軌道或者兼作軌道和軌狀輸電母線運(yùn)行電動裝置并作為連接電源的回路的一部分。
[0081]農(nóng)膜96在集水槽86正上方的位置均布若干排水孔;排水孔直徑I至10毫米。在使用農(nóng)膜時(shí)期，光伏大棚97天面的雨水通過排水孔進(jìn)入集水槽86移除。
[0082]沒有使用農(nóng)膜的帶軌道的光伏發(fā)電系統(tǒng)，光伏組件2上的雨水直接進(jìn)入集水槽86。
[0083]圖17實(shí)施例8中，共采用兩套軌道包括如前所述由光伏組件上、下邊框兼作的軌道和分別由匯水管99和與臺架I立柱7通過絕緣承托件連接的軌道3組成的膜下軌道。在使用薄膜期間，邊框59兼作的軌道上仍可以運(yùn)行通用光伏機(jī)器人87用于巡檢和清潔。膜下軌道則可以運(yùn)行排間農(nóng)業(yè)機(jī)器人92—一在兩排臺架I之間作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人。排間農(nóng)業(yè)機(jī)器人92包括前后排地面輪組21、底盤、與底盤連接的軌道梁101、與軌道梁101連接的作業(yè)模塊102、機(jī)械臂式受電器73和排間農(nóng)業(yè)機(jī)器人計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。作業(yè)模塊102包括各種模塊、播種模塊、插秧模塊、秧苗模塊和收割模塊。作業(yè)模塊可以直接由安裝于現(xiàn)有農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備上的播種、插秧、秧苗和收割裝置改造得到，具體可參考現(xiàn)有技術(shù)。作業(yè)模塊102可以固定在軌道梁101上作業(yè)或者不停地在整根軌道梁101上邊來回移動邊作業(yè)。機(jī)械臂受電器73通過機(jī)械臂在行進(jìn)中保持與軌狀輸電母線的電氣連接。
[0084]排間農(nóng)業(yè)機(jī)器人92在進(jìn)行農(nóng)田基本建設(shè)、耕地、收割是使用地面輪組21;而在進(jìn)行施肥等植保作業(yè)時(shí)還可以不用地面輪組21而是采用與軌道3和匯水管99配合的電動輪組。
[0085]在立柱式臺架I內(nèi)部還設(shè)置架空電纜103并運(yùn)行臺架內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)器人93—一在臺架I內(nèi)部作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人。臺架內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)器人93包括地面輪組21、底盤、與底盤連接的軌道梁101、與軌道梁101連接的作業(yè)模塊102、受電弓104和接地滾輪105。接地滾輪105采用低電阻材料譬如金屬制作，用于低電阻接地。臺架內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)器人93通過受電弓104與架空電纜103滑動電氣連接取電，并通過接地滾輪105和大地與電源電氣連接。立柱式臺架I不遮擋臺架內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)器人93的行駛。
[0086]對于圖8中描述的單柱臺架，不需要臺架內(nèi)農(nóng)業(yè)機(jī)器人93即可完成全部耕作。
[0087]實(shí)施例8，采用智能化程度高的農(nóng)業(yè)機(jī)器人大量替代人工、利用與光伏組件連接的農(nóng)膜延長無霜期、利用光伏組件收集雨水并清潔儲存;可望緩減荒漠半荒漠地區(qū)農(nóng)業(yè)勞動力缺乏、缺水、無霜期短和能源供應(yīng)的問題?？赏趯?shí)施光伏發(fā)電的同時(shí)，建設(shè)I億畝設(shè)施農(nóng)地并置換東部至少0.5億畝農(nóng)地用于建設(shè)森林改善生態(tài)條件和/或者為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供土地。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏組件，包括矩形玻璃板、光伏電池、輸出電線端和矩形邊框，其特征是矩形框架的四條邊框中至少一條邊框上電氣絕緣連接一條金屬條，金屬條與一個(gè)電源的電極電氣連接;金屬條、電源、電動裝置的受電器和用電負(fù)載組成一個(gè)電路回路的一部分；電源源源不斷供應(yīng)運(yùn)行于所述相互電氣絕緣的兩條邊框上的電動裝置或者其他用電負(fù)載電力;受電器包括電刷和電動輪組;其他用電負(fù)載包括太陽光跟蹤裝置。
【文檔編號】B08B1/00GK205490373SQ201521132642
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】施國樑
【申請人】邱玉燕