一种可适应光伏组件阵列表面高低不平的光伏清洗设备的制作方法

1.本发明涉及清洗设备技术领域，具体为一种可适应光伏组件阵列表面高低不平的光伏清洗设备。


背景技术：

2.光伏电站发电效率很大程度上取决于光伏组件表面的清洁度，影响光伏组件清洁度的主要因素是组件表面的积尘，通过机器人清洗光伏组件能够有效的提高光伏组件发电效率，提高电站的效益。
3.光伏组件清洗方法有很多种，主要分为水洗和干洗两种，水洗的清洁效果要优于干洗。水洗方法有人工喷水清洗、清洗车清洗、水动力刷人工清洗等。这些清洗方法都能够不同程度的提高光伏组件发电效率，提高电站的收益；人工水洗是用水枪、拖把清洗光伏组件，清洗周期长、效率低；清洗车清洗，不能适应山地光伏电站、农光互补光伏电站，清洗效率不高；水动力刷人工清洗，需配备专用高压驱动泵，由高压水驱动刷子转动清洗，人工负责方向控制，清洗效率低，传统光伏清洗机器人由电机驱动毛刷旋转对光伏组件表面进行清洗，在组件的正面设计有行走轮，在组件上沿设计有导向轮，由电机驱动行走轮行走，导向轮无驱动力，机器人主梁为整根刚性梁，清洗毛刷可以分段，段间连接为刚性连接。
4.由于受地质沉降、安装施工等因素影响，光伏组件阵列横向、纵向都不同程度的发生弯曲，组件表面高低不平，光伏组件的上沿高低不平，呈“台阶”状，从而导致光伏清扫机器人在对光伏进行清扫时容易产生以下问题：传统机器人毛刷与光伏组件表面敷贴不良，仅依靠毛刷自身补偿光伏组件表面高低不平，致使光伏组件清洗不均匀，部分组件表面清洗不到，清洗效果不佳，另外由于组件阵列表面及上沿高低不平，传统机器人的上沿导向轮无驱动力，机器人沿光伏组件表面行走清洗组件时很容易卡涩。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种可适应光伏组件阵列表面高低不平的光伏清洗设备，旨在改善传统机器人毛刷与光伏组件表面敷贴不良，仅依靠毛刷自身补偿光伏组件表面高低不平，致使光伏组件清洗不均匀，部分组件表面清洗不到，清洗效果不佳，另外由于组件阵列表面及上沿高低不平，传统机器人的上沿导向轮无驱动力，机器人沿光伏组件表面行走清洗组件时很容易卡涩的问题。
6.本发明是这样实现的：
7.一种可适应光伏组件阵列表面高低不平的光伏清洗设备，包括，包括外壳，外壳底部内部设有主梁，且外壳底部前后两端均设有驱动轴，驱动轴一端探出外壳，且驱动轴探出外壳的一端连接有同步组件，同步组件未与驱动轴连接的一侧设有驱动电机，且同步组件底部转动连接有导向轮，外壳内部中部设有传动轴，且传动轴一端探出外壳，且传动轴探出外壳的一端设有毛刷电机，传动轴分为多段，每相邻的两段传动轴之间通过弹性接头连接在一起，且每段传动轴上均安装有刷辊；外壳便于对整个光伏清洗设备进行保护，也便于安
装光伏清洗设备的各个领不件，便于光伏清洗设备的使用，驱动轴便于带动整个光伏清扫设备进行移动，同步组件便于配合驱动电机，从而方便驱动电机能够稳定快速的使得传动轴上的行走轮和同步组件底部的导向轮的旋转速度相通，毛刷电机便于带动传动轴旋转，传动轴便于安装刷辊，从而方便刷辊旋转对光伏表面进行清扫。
8.进一步的，外壳一侧内部设有电源箱，外壳内部沿电源箱同步设有控制柜，外壳上表面设有光伏板，且外壳两端均安装有桥支架；电源箱便于对整个光伏清扫设备进行通电，便于整个光伏清扫设备能够稳定快速的运作，控制柜便于控制整个光伏清扫设备，便于整个光伏清扫设备的操作和使用，光伏板便于采集太阳能，从而方便通过太阳能发电的方式对太阳能进行发电处理，桥支脚便于安装传动轴、驱动轴和主梁，从而方便整个光伏清扫设备的运作和使用。
9.进一步的，主梁包括两个第一梁组件和一个第二梁组件，第一梁组件和第二梁组件之间通过活络连接方式连接在一起；主梁通过活络连接的方式进行组装是方便在活络连接装置把光伏自动清洗设备主梁分为多段，当光伏组件表面弯曲、高低不平时，主梁能够根据光伏组件实际状况上下弯曲位移，光伏自动清洗设备能够在弯曲、高低不平的组件阵列表面顺畅行走，保证了清洗效果，提高了光伏自动清洗效率。
10.进一步的，第一梁组件一端设有一对耳板，且第一梁组件顶部设有凹槽，凹槽远离第二梁组件的一端设有连接柱，第二梁组件两端均设有插头，且第二梁组件顶端对齐插头的位置也设有凹槽，第二梁组件凹槽内部远离第一梁组件的一端设有连接柱，两个连接柱之间通过复位弹簧连接在一起，且插头和耳板通过销轴连接在一起；耳板便于配合第二梁组件，便于第二梁组件和第一梁组件连接在一起，凹槽便于配合复位弹簧，便于复位弹簧稳定在第一梁组件和第二梁组件连接端内侧，插头便于配合耳板，连接柱便于配合复位弹簧，便于复位弹簧的安装和拆卸，复位弹簧便于主梁在弯曲后能够具有弹力进行主动恢复，便于复位弹簧的安装和使用，销轴便于第一梁组件和第二梁组件转动连接在一起。
11.进一步的，驱动轴上转动连接有若干对行走轮，且驱动轴上均匀的设有若干万向节，驱动轴和外壳转动连接在一起；行走轮便于配合光伏清扫设备，便于光伏清扫设备能够沿阵列光伏上进行移动，从而方便对光伏表面进行清扫，万向节便于驱动轴能够从不同方向弯折，从而方便整个光伏清扫设备弯曲清扫，从而方便在高低不平的阵列光伏上对光伏面板进行清扫，驱动轴和外壳转动连接在一起是便于驱动电机能够稳定的带动驱动轴转动，便于驱动轴的旋转和使用。
12.进一步的，同步组件内部设有两个锥齿轮，两个锥齿轮垂直设置，且两个锥齿轮相互啮合在一起，其中一个锥齿轮和驱动轴过盈连接在一起，另外一个锥齿轮过盈连接有连接轴，连接轴底端探出同步组件；两个锥齿轮便于相互配合，从而方便行走轮和导向轮能够同步转动，便于整个光伏清扫设备能够稳定的清扫，连接轴便于和导向轮连接在一起，从而方便锥齿轮旋转带动导向轮的旋转和使用，也便于导向轮卡在阵列光伏顶部和底部，进而方根光伏清扫设备稳定在阵列光伏上。
13.进一步的，传动轴对齐弹性接头的一端设有转接头，转接头与弹性接头匹配，弹性接头和转接头通过销轴连接在一起；转接头便于和弹性接头连接，从而方便传动轴也能够进行完全，进而方便刷辊能够倾斜，便于刷辊能够均匀有效的对光伏表面的灰尘进行清扫。
14.进一步的，弹性接头靠近顶部的位置两侧对称设有固定板，且弹性接头底端设有
伸缩杆，伸缩杆圆弧面设有伸缩弹簧，伸缩杆底端设有轴承座，轴承座两端转动连接有万向轴，万向轴端部设有连接槽；固定板便于弹性接头和光伏清扫设备的主体连接在一起，便于弹性接头的安装和固定，伸缩杆便于弹性接头能够上下伸缩，进而方便刷辊能够上下移动，从而方便刷辊稳定有效的对光伏板表面进行清扫，伸缩弹簧便于对弹性接头进行复位处理，从而方便弹性接头的使用，轴承座便于弹性接头和传动轴连接在一起，万向轴便于配合传动轴，从而方便传动轴能够多向弯曲，便于刷辊对阵列光伏进行稳定有效的清扫，连接槽便于配合插头，从而方便传动轴和弹性接头通过销轴连接在一起，便于弹性接头和传动轴相互配合，进而方便光伏清扫设备能够对不平整的光伏表面进行清扫处理。
15.进一步的，刷辊表面设有密集的刷毛，刷毛材质为eva闭孔高泡棉；该刷毛材质柔软，克服了传统刷毛材质较硬造成组件表面磨损的缺点，该刷毛清洗光伏组件时对组件表面无损伤，另外该刷毛长度较长，可有效适应高低不平的光伏组件阵列表面，克服了传统刷毛由于长度短与光伏组件表面敷贴不良的缺点，提高了清洗效果。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、弹性连接装置把毛刷滚子分段，通过复位弹簧把毛刷滚子连接到光伏自动清洗设备主梁支架上，毛刷滚子通过复位弹簧能够沿支架轨道上下位移，实现了毛刷滚子根据现场光伏组件表面高低不平的状况上下弹性位移，使毛刷始终与光伏组件表面保持一定的接触力，保证了毛刷与组件表面的良好覆贴。
18.2、根据现场光伏组件的排列布置情况，活络连接装置把光伏自动清洗设备主梁分为多段，当光伏组件表面弯曲、高低不平时，主梁能够根据光伏组件实际状况上下弯曲位移，光伏自动清洗设备能够在弯曲、高低不平的组件阵列表面顺畅行走，保证了清洗效果，提高了光伏自动清洗效率。
19.3、光伏自动清洗设备同步组件包括伞形齿轮箱和伞形齿轮组成，同步组件一端连接驱动电机，另一端连接行走轮和导向轮。驱动电机旋转时，通过伞形齿轮箱内的伞形齿轮可同步驱动行走轮、导向轮。
20.4、在光伏自动清洗设备驱动轴各段间增加万向节，驱动轴能够根据光伏组件表面实际状况上下弯曲位移，光伏自动清洗设备能够在弯曲、高低不平的组件阵列表面顺畅行走。
21.5、光伏自动清洗设备配备可编程序控制器，通过编制程序软件，该设备能够实现蓄电池电压判断，障碍物规避，行走过程中受阻后智能回退再前进，设备工作状态信息远传到上位机等功能。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
23.图1是本发明光伏清扫设备的主视结构示意图；
24.图2是本发明光伏清扫设备的俯视结构示意图；
25.图3是本发明主梁的结构示意图；
26.图4是本发明弹性接头的结构示意图；
27.图5是本发明清洗设备的驱动组件在第一视角下结构示意图；
28.图6是本发明清洗设备的驱动组件在第二视角下结构示意图；
29.图中：1
‑
外壳；11
‑
电源箱；12
‑
控制柜；13
‑
光伏板；14
‑
桥支架；2
‑
主梁；21
‑
第一梁组件；211
‑
耳板；212
‑
连接柱；22
‑
第二梁组件；221
‑
插头；23
‑
销轴；24
‑
复位弹簧；3
‑
驱动轴；31
‑
行走轮；32
‑
万向节；4
‑
同步组件；41
‑
锥齿轮；42
‑
连接轴；5
‑
驱动电机；6
‑
导向轮；7
‑
毛刷电机；8
‑
传动轴；81
‑
转接头；9
‑
弹性接头；91
‑
固定板；92
‑
伸缩杆；93
‑
伸缩弹簧；94
‑
轴承座；95
‑
万向轴；96
‑
连接槽；10
‑
刷辊；101
‑
刷毛。
具体实施方式
30.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
31.实施例：参照图1和图2所示：一种可适应光伏组件阵列表面高低不平的光伏清洗设备，包括外壳1，外壳1底部内部设有主梁2，且外壳1底部前后两端均设有驱动轴3，驱动轴3一端探出外壳1，且驱动轴3探出外壳1的一端连接有同步组件4，同步组件4未与驱动轴3连接的一侧设有驱动电机5，且同步组件4底部转动连接有导向轮6，外壳1内部中部设有传动轴8，且传动轴8一端探出外壳1，且传动轴8探出外壳1的一端设有毛刷电机7，传动轴8分为多段，每相邻的两段传动轴8之间通过弹性接头9连接在一起，且每段传动轴8上均安装有刷辊10；外壳1便于对整个光伏清洗设备进行保护，也便于安装光伏清洗设备的各个领不件，便于光伏清洗设备的使用，驱动轴3便于带动整个光伏清扫设备进行移动，同步组件4便于配合驱动电机5，从而方便驱动电机5能够稳定快速的使得传动轴8上的行走轮31和同步组件4底部的导向轮6的旋转速度相通，毛刷电机7便于带动传动轴8旋转，传动轴8便于安装刷辊10，从而方便刷辊10旋转对光伏表面进行清扫；这种结构使得光伏清扫机器人毛刷滚子各段间增加弹性连接装置，把光伏自动清洗设备主梁2分段，在主梁2各段间增加活络连接装置，在驱动轴3各段间增加万向节32，实现了毛刷能够与光伏组件表面良好敷贴，清洗设备能够在弯曲、高低不平的光伏阵列表面顺畅行走，保证了清洗效果，提高了清洗效率，通过光伏自动清洗设备同步装置实现了驱动电机5对导向轮6提供驱动力，解决了因光伏组件上沿高低不平导致光伏自动清洗设备行走时容易卡涩的问题。
32.参照图1所示：外壳1一侧内部设有电源箱11，外壳1内部沿电源箱11同步设有控制柜12，外壳1上表面设有光伏板13，且外壳1两端均安装有桥支架14；电源箱11便于对整个光伏清扫设备进行通电，便于整个光伏清扫设备能够稳定快速的运作，控制柜12便于控制整个光伏清扫设备，便于整个光伏清扫设备的操作和使用，光伏板13便于采集太阳能，从而方便通过太阳能发电的方式对太阳能进行发电处理，桥支脚便于安装传动轴8、驱动轴3和主
梁2，从而方便整个光伏清扫设备的运作和使用。
33.参照图3所示：主梁2包括两个第一梁组件21和一个第二梁组件22，第一梁组件21和第二梁组件22之间通过活络连接方式连接在一起；主梁2通过活络连接的方式进行组装是方便在活络连接装置把光伏自动清洗设备主梁2分为多段，当光伏组件表面弯曲、高低不平时，主梁2能够根据光伏组件实际状况上下弯曲位移，光伏自动清洗设备能够在弯曲、高低不平的组件阵列表面顺畅行走，保证了清洗效果，提高了光伏自动清洗效率；第一梁组件21一端设有一对耳板211，且第一梁组件21顶部设有凹槽，凹槽远离第二梁组件22的一端设有连接柱212，第二梁组件22两端均设有插头221，且第二梁组件22顶端对齐插头221的位置也设有凹槽，第二梁组件22凹槽内部远离第一梁组件21的一端设有连接柱212，两个连接柱212之间通过复位弹簧24连接在一起，且插头221和耳板211通过销轴23连接在一起；耳板211便于配合第二梁组件22，便于第二梁组件22和第一梁组件21连接在一起，凹槽便于配合复位弹簧24，便于复位弹簧24稳定在第一梁组件21和第二梁组件22连接端内侧，插头221便于配合耳板211，连接柱212便于配合复位弹簧24，便于复位弹簧24的安装和拆卸，复位弹簧24便于主梁2在弯曲后能够具有弹力进行主动恢复，便于复位弹簧24的安装和使用，销轴23便于第一梁组件21和第二梁组件22转动连接在一起。
34.参照图1和图2所示：驱动轴3上转动连接有若干对行走轮31，且驱动轴3上均匀的设有若干万向节32，驱动轴3和外壳1转动连接在一起；行走轮31便于配合光伏清扫设备，便于光伏清扫设备能够沿阵列光伏上进行移动，从而方便对光伏表面进行清扫，万向节32便于驱动轴3能够从不同方向弯折，从而方便整个光伏清扫设备弯曲清扫，从而方便在高低不平的阵列光伏上对光伏面板进行清扫，驱动轴3和外壳1转动连接在一起是便于驱动电机5能够稳定的带动驱动轴3转动，便于驱动轴3的旋转和使用。
35.参照图5和图6所示：同步组件4内部设有两个锥齿轮41，两个锥齿轮41垂直设置，且两个锥齿轮41相互啮合在一起，其中一个锥齿轮41和驱动轴3过盈连接在一起，另外一个锥齿轮41过盈连接有连接轴42，连接轴42底端探出同步组件4；两个锥齿轮41便于相互配合，从而方便行走轮31和导向轮6能够同步转动，便于整个光伏清扫设备能够稳定的清扫，连接轴42便于和导向轮6连接在一起，从而方便锥齿轮41旋转带动导向轮6的旋转和使用，也便于导向轮6卡在阵列光伏顶部和底部，进而方根光伏清扫设备稳定在阵列光伏上。
36.参照图2和图4所示：传动轴8对齐弹性接头9的一端设有转接头81，转接头81与弹性接头9匹配，弹性接头9和插头转接头81通过销轴23连接在一起；转接头81便于和弹性接头9连接，从而方便传动轴8也能够进行完全，进而方便刷辊10能够倾斜，便于刷辊10能够均匀有效的对光伏表面的灰尘进行清扫。
37.参照图4所示：弹性接头9靠近顶部的位置两侧对称设有固定板91，且弹性接头9底端设有伸缩杆92，伸缩杆92圆弧面设有伸缩弹簧93，伸缩杆92底端设有轴承座94，轴承座94两端转动连接有万向轴95，万向轴95端部设有连接槽96；固定板91便于弹性接头9和光伏清扫设备的主体连接在一起，便于弹性接头9的安装和固定，伸缩杆92便于弹性接头9能够上下伸缩，进而方便刷辊10能够上下移动，从而方便刷辊10稳定有效的对光伏板13表面进行清扫，伸缩弹簧93便于对弹性接头9进行复位处理，从而方便弹性接头9的使用，轴承座94便于弹性接头9和传动轴8连接在一起，万向轴95便于配合传动轴8，从而方便传动轴8能够多向弯曲，便于刷辊10对阵列光伏进行稳定有效的清扫，连接槽96便于配合插头221，从而方
便传动轴8和弹性接头9通过销轴23连接在一起，便于弹性接头9和传动轴8相互配合，进而方便光伏清扫设备能够对不平整的光伏表面进行清扫处理。
38.参照图4所示：刷辊10表面设有密集的刷毛101，刷毛101材质为eva闭孔高泡棉；该刷毛101材质柔软，克服了传统刷毛101材质较硬造成组件表面磨损的缺点，该刷毛101清洗光伏组件时对组件表面无损伤，另外该刷毛101长度较长，可有效适应高低不平的光伏组件阵列表面，克服了传统刷毛101由于长度短与光伏组件表面敷贴不良的缺点，提高了清洗效果。
39.工作原理：将光伏清扫设备安装在阵列光伏表面上，外壳1上的光伏板13采集太阳能进行发电，光伏发电后将发电量存储在电源箱11内部，当需要对阵列光伏表面进行清扫时可以通过控制柜12控制驱动电机5光伏清扫设备移动，在光伏设备移动的同时毛刷电机7带动传动轴8以及刷辊10旋转，从而通过刷辊10对光伏表面的灰尘进行处理，当遇到阵列光伏表面不平坦时主梁2的活络连接部位，以及传动轴8上的弹性连接部位，会使得光伏清扫设备的清扫组件能够进行弯曲，根据阵列光伏表面的不平整度自动弯曲，从而使得刷辊10便于对光伏表面进行清扫，且在主梁2和传动轴8弯曲时驱动轴3上的万向节32也会弯曲，从而方便光伏清扫设备能够稳定的移动和使用。
40.以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。