一种可多角度调整的风光互补型水面太阳能面板清洁装置的制作方法

1.本发明属于太阳能面板清洁装置技术领域，具体涉及一种可多角度调整的风光互补型水面太阳能面板清洁装置。


背景技术：

2.太阳能发电作为我国大力发展的新能源产业之一，其一直被业界关注。随着科技的不断发展，太阳能发电的效率不断提高。其正在慢慢被分布在全国各地，逐渐的去替代其它传统的发电方式。由于太阳能发电面板是需要太阳光作为输入能源，将其转化为电能。这种特殊的要求使得太阳能面板必须放置在露天的场合，太阳能面板会直接与外界环境相接触，这就会使太阳能面板的发电受到各种干扰。干扰中最常见的就是太阳能面板表面被风尘、积雪遮盖，使太阳光照射在太阳能面板上时被遮挡物遮挡反射，导致太阳能面板接收到太阳光减少，最终使太阳能面板发电量大大降低。
3.由于我国海拔高度是西高东低，西部地区所受的太阳光照时长较长且光照强度高，因此我国太阳能面板大多分布在西北地区。我国西北地区风沙较多环境相对恶劣，太阳能面板上时长会被风沙遮挡。虽然工作人员会定期为太阳能面板进行清洁，但是清洁的周期一般较长。特别地，那些被安置在水面上的太阳能面板受到水上作业较难，以及太阳能面板排布较为密集导致工作人员难以进入内部等因素的影响，很难对太阳能面板进行清洁。
4.介于以上原因，本发明提出了一种水面太阳能面板清洁装置，该装置能代替人工进入到分布在水面上的排列密集的太阳能面板内部，清除人工不能清除到的遮挡物。且该装置能横纵两方向清洁太阳能面板，且会根据太阳能面板的倾斜角度、高低调整清洁装置，使清洁装置在工作时能够紧密的贴合在太阳能面板的表面，能完全的清除遮挡物，使太阳能面板恢复高效的发电效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种清洁效率高的可多角度调整的风光互补型水面太阳能面板清洁装置。
6.基于上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可多角度调整的风光互补型水面太阳能面板清洁装置，包括水面承载机构，水面承载机构上连接有定位机构和支撑装置，支撑装置包括摆动机构，摆动机构上连接有清洁机构；支撑机构包括水平设置的支撑轨道，摆动机构包括与支撑轨道滑动连接的前滚轮和后滚轮，前滚轮上连接有摇臂杆，后滚轮上连接有摆臂杆，摇臂杆远离支撑轨道的一端连接有摇动滚轮，摇动滚轮与摆臂杆滑动连接；前滚轮、后滚轮和摆动滚轮上均连接有驱动电机。
7.进一步的，摆臂杆和摇臂杆之间连接有短连接杆，短连接杆的两端分别与摆臂杆和摇臂杆滑动连接。
8.进一步的，清洁机构包括水平设置的大圆盘，大圆盘与摆臂杆远离支撑轨道的一
端固连；大圆盘底端均布有四个细直杆，每个细直杆均与大圆盘转动连接；每个细直杆底端均转动连接有底部套筒，每个细直杆上均固连有摇动电机，每个摇动电机均连接有与其垂直的摇臂，每个摇臂远离摇动电机的一端均转动连接有上部套筒；与同一细直杆连接的底部套筒和上部套筒均连接有一个粗直杆，每个粗直杆均与上部套筒滑动连接，每个粗直杆均与底部套筒固连；四个粗直杆连接有一个与其垂直的清洁底盘。
9.进一步的，水平承载机构包括两排固定承载船，支撑机构包括在每个固定承载船上竖直设置的支撑杆，每个支撑杆底端均与固定承载船固连；每排支撑杆均连接有一个横杆，每个横杆均与固定承载船的长度方向垂直；支撑轨道的两端分别与两个横杆固连；两个横杆之间均布有与其垂直的纵杆，横杆与纵杆均水平设置；水面承载机构还包括与纵杆滑动连接的可移动承载船。
10.进一步的，每个支撑杆顶端均连接有伸缩杆，伸缩杆的顶端与横杆固连；纵杆两端均与支撑杆固连。
11.进一步的，定位机构包括与可移动承载船连接的可伸缩机械臂，可伸缩机械臂水平设置，可伸缩机械臂远离可移动承载船的一端连接有机械爪。
12.进一步的，固定承载船和可移动承载船的四周均设置有气囊。
13.进一步的，固定承载船与可移动承载船内设置有压力传感器、角度传感器和距离传感器。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、本发明设置的固定承载船与移动承载船能够带动清洁机构在水面上自主作业，且能进入到排列密集的太阳能面板内部，方便对太阳能面板清洁，并可代替人工来清洁太阳能面板，提升效率的同时也节省了人力。
15.2、本发明的摆动机构通过摇臂两端移动能够带动摆臂摆动，使摆臂在带动清洁机构前后移动的同时能够左右摆动，清洗方式更加灵活，清洗范围更广。短连接杆连接摇臂杆和摆臂杆以限定两者之间的相对位置，使摆动机构更加稳定。
16.3、本发明通过传感器能够自主的检测自身清洁底盘与太阳能面板的相对位置，并且能根据太阳能面板的角度自主的调节清洁机构底部清洁底盘的清洁角度，使清洁底盘倾斜的角度与太阳能面板倾斜的角度一致。角度一致的清洁底盘能精密的贴合在太阳能面板上，使清洁机构能够完全清洁掉太阳能面板的遮挡物，大大提高了清洁效率。
17.4、本发明底部的移动承载船可自主的在纵杆上移动，且船身上的可伸缩机械臂能根据太阳能面板支撑桩与太阳能面板支撑桩之间的距离、以及自身与太阳能面板支撑桩之间的距离来确定自身伸缩的长度以及转动的角度。这使可伸缩机械臂上的机械爪能牢牢的抓在太阳能面板支撑桩上，能够很好的固定该支撑机构。船身上的气囊也会根据太阳能面板的支撑桩间的距离充适当的气。可移动承载船移动到两支撑桩之间气囊能很好的卡在桩之间，在多个气囊卡在桩间的相互作用下能够很好的固定该矩阵型清洁装置。即使在水流湍急的工作环境下，固定好的装置能够很好的为工作中的清洁机构提供稳定的工作环境，进一步提高了清洁机构的清洁效率。
18.5、本发明以承载船作为承载机构，可伸缩机械臂固定在移动承载船上，其能与太阳能面板支撑桩相互连接起到固定的作用，支撑杆同样固定在承载船上，其顶部与伸缩杆相连接，伸缩杆一端与支撑杆连接，另一端与横杆连接，横杆通过摆动机构连接着清洁机
构，伸缩杆与摆动机构共同作用带动清洁机构根据太阳能面板的高度以及清洗的位置随意移动，使清洁机构全方位清洁太阳能面板。清洁机构内含有四个并联驱动杆（万向节、细直杆和粗直杆之间的连接结构组成并联驱动杆），可根据太阳能面板倾斜的角度自动调节各杆伸缩的长度使底部清洁面板很好的与太阳能面板贴合，这样在清洗的过程中不会存在由于不完全贴合而导致的太阳能面板清洗不干净问题的出现。
19.6、本发明承载船上包含可伸缩、摇摆的机械臂；该机械臂可根据水面上太阳能面板支撑桩与太阳能面板支撑桩之间的位置来确定自身伸缩的长度以及摆动的角度，使承载船很好的与太阳能面板支撑桩相固定，此方式能使矩阵型清洁装置固定，为工作时的清洁机构提供平稳的工作环境，使该装置在工作时不会受外界环境的干扰，进一步提高了该装置的工作效率。
20.7、本发明的清洁机构采用四个细直杆与四个粗直杆连接通过四个细直杆上的摆臂转动带动四个粗直杆能够保证角度调节的精确度，使清洁底盘能够与太阳能板紧密贴合；并且使用四个细直杆连接四个粗直杆能够保持连接的稳定，进而保证清洁底盘清洁时能够与太阳能板保持稳定贴合。
附图说明
21.图1为本发明实施例1的示意图；图2为本发明实施例1的摆动机构示意图；图3为本发明实施例1的清洁机构示意图；图4为本发明实施例1的可移动承载船示意图；图5为本发明实施例1的两侧的可移动承载船与机械爪连接示意图；图6为本发明实施例1的中间的可移动承载船与机械爪连接示意图；图7为本发明实施例2的示意图。
22.图中：固定承载船1、可移动承载船2、横杆3、短连接杆4、摇臂杆5、摆臂杆6、清洁机构7、纵杆8、伸缩杆9、滑轮10、机械臂11、机械爪12、后滚轮13、前滚轮14、摇动滚轮15、连接头16、大圆盘17、上部套筒18、万向节19、细直杆20、摇动电机21、底部套筒22、粗直杆23、清洁底盘24、摇臂25、气囊26。
具体实施方式
23.实施例1一种可多角度调整的风光互补型水面太阳能面板清洁装置，如图1-6所示，包括水面承载机构，水面承载机构上连接有定位机构和支撑装置，支撑装置包括摆动机构，摆动机构上连接有清洁机构7。
24.如图1-2所示，支撑机构包括水平设置的支撑轨道27，摆动机构包括与支撑轨道27滑动连接的前滚轮14和后滚轮13，前滚轮14上连接有摇臂5，后滚轮13上连接有摆臂杆6，摇臂5远离支撑轨道27的一端连接有摇动滚轮15，摇动滚轮15与摆臂杆6滑动连接；前滚轮14、后滚轮13和摆动滚轮上均连接有驱动电机。前滚轮14和后滚轮13均沿着支撑轨道27移动，摆动滚轮沿着摆臂杆6移动。摆臂杆6和摇臂5之间连接有短连接杆4，短连接杆4的两端分别与摆臂杆6和摇臂5滑动连接。摆臂杆6、摇臂5和短连接杆4均水平设置。
25.如图3所示，清洁机构7包括水平设置的大圆盘17，摆臂杆6远离支撑轨道27的一端固连有竖直的连接头16，连接头16的底端与大圆盘17固连；大圆盘17底端均布有四个细直杆20，每个细直杆20均通过万向节19与大圆盘17转动连接；每个细直杆20底端均转动连接有底部套筒22，每个细直杆20中部均固连有与其垂直的摇动电机21，每个摇动电机21的轴上均连接有与其垂直的摇臂25，每个摇臂25远离摇动电机21的一端均转动连接有上部套筒18；每个细直杆20的外周面与底部套筒22的外周面转动连接；每个摇臂5与上部套筒18的外周面转动连接。与同一细直杆20连接的底部套筒22和上部套筒18均连接有一个粗直杆23，底部套筒22、上部套筒18和粗直杆23均同轴设置，每个粗直杆23均与上部套筒18滑动连接，每个粗直杆23均与底部套筒22固连；四个粗直杆23连接有一个与其垂直的清洁底盘24，清洁底盘24为圆盘状结构。
26.如图1所示，水平承载机构包括两排固定承载船1，支撑机构包括在每个固定承载船1上竖直设置的支撑杆，每个支撑杆底端均与固定承载船1固连；每个支撑杆顶端均连接有伸缩杆9，每排伸缩杆9的顶端均固连有一个横杆3；每个横杆3均与固定承载船1的长度方向垂直；支撑轨道27的两端分别与两个横杆3固连。两个横杆3两端还连接有纵向撑杆，提供支撑。两个横杆3之间均布有与其垂直的纵杆8，纵杆8两端均与支撑杆固连，横杆3与纵杆8均水平设置；水面承载机构还包括与纵杆8滑动连接的可移动承载船2。如图4所示，可移动承载船2上固连有竖直的连接杆，连接杆顶端连接有水平的滑轮10，滑轮10与纵杆8滑动连接。
27.如图5-6所示，定位机构包括与可移动承载船2连接的可伸缩机械臂11，可伸缩机械臂11水平设置，可伸缩机械臂11远离可移动承载船2的一端连接有机械爪12。两侧的可移动承载船2均设置有一个朝向相邻可移动承载船2的可伸缩机械臂11和机械爪12；中间的可移动承载船2均设置有两个朝向相邻两侧可移动承载船2带的可伸缩机械臂11和机械爪12，可伸缩机械臂11均连接有驱动电机。固定承载船1与可移动承载船2内设置有压力传感器、角度传感器和距离传感器。
28.工作时，包括以下步骤：步骤1，控制可移动承载船2与固定承载船1移动到需要清理的太阳能面板附近，然后通过压力传感器、角度传感器和距离传感器获取相应的太阳能面板以及面板太阳能面板支撑桩的各种高度、角度、距离等数据信息。
29.步骤2，控制可移动承载船2移动到太阳能面板支撑桩处，通过驱动电机控制可伸缩机械臂11伸缩、转动，并控制机械爪12抓在太阳能面板支撑桩上。
30.步骤3，控制伸缩杆9伸缩；伸缩杆9带动横杆3和摆动机构上下移动，摆动机构带动清洁机构7上下移动，调整清洁机构7的上下位置，使清洁底盘24的边缘的一点刚好的触碰到太阳能面板。
31.步骤4，清洁底盘24接触到太阳能面板后，控制摇动电机21转动，摇动电机21带动四个摇臂25转动，摇臂25带动上部套筒18转动，上部套筒18带动粗直杆23上下左右移动使得清洁底盘24发生倾斜，其倾斜并向下移动。当清洁底盘24倾斜的角度和太阳能面板的角度相同且清洁底盘24底部与太阳能面板完整贴合后，摇动电机21停止工作。
32.步骤5，清洁底盘24与太阳能面板贴合后，六个摇臂5上连接的的十二个驱动电机以及六个摆臂杆6连接的六个驱动电机开始工作，驱动电机带动前滚轮14和后滚轮13在支
撑轨道27上前后移动，前滚轮14带动摇臂5，后滚轮13带动摆臂杆6、连接头16、大圆盘17、细直杆20、上套筒、下套筒和粗直杆23带动清洁底盘24在太阳能面板上前后移动，清洁太阳能面板；同时驱动电机带动摇动滚轮15在摆臂杆6上移动，使摇臂5绕前滚轮14转动，从而带动摆臂杆6左右摆动，使摆臂杆6带动清洁底盘24在前后移动的同时左右摆动进行清洗。当清洁完一个位置的太阳能面板后，打开机械爪12，脱离此处太阳能面板支撑桩。
33.步骤6，重复步骤1-5，直至完全清洗完所需要清洗的太阳能面板。
34.实施例2本实施例其他部分与实施例1相同，不同之处在于：定位机构不同，如图7所示，定位机构包括在固定承载船1和可移动承载船2上设置的气囊26，气囊26设置在固定承载船1和可移动承载船2的四周。
35.本实施例工作时，其他部分与实施例1相同，与实施例1不同之处在于：在步骤2中，控制可移动承载船2与固定承载船1移动到太阳能面板支撑桩处，通过给气囊26充气，使可移动承载船2与固定承载船1与太阳能面板支撑桩挤压实现固定。在步骤5中，清洁完一个位置的太阳能面板后，给气囊26放气，固定承载船1和可移动承载船2脱离太阳能面板支撑桩。