本實(shí)用新型涉及一種適用于光伏電站清掃機(jī)器人，在太陽能板組件陣列間爬行的橋梁設(shè)備，更具體的說，涉及一種橋梁連接設(shè)備，這種設(shè)備可以方便單體爬行式清掃機(jī)器人在太陽能板組件陣列間爬行，同時(shí)滿足機(jī)器人的長(zhǎng)時(shí)間停泊、自清潔、充電、避雨、自檢等功能。

背景技術(shù)：

光伏電站因其清潔、環(huán)保、不消耗燃料、自然資源豐富等優(yōu)勢(shì)，近年來在我國發(fā)展迅速。影響光伏電站發(fā)電效率的因素，除了太陽能板本身質(zhì)量和太陽光照等因素外，對(duì)于太陽能組件陣列的維護(hù)與運(yùn)行也是非常重要的一部分。在我國，適合建設(shè)光伏電站的中西部地區(qū)，氣候干旱，降水量較少，有時(shí)還遇有沙塵暴，太陽能組件陣列表面的積灰，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電量下降，甚至組件陣列上的厚實(shí)污漬還會(huì)引起太陽能板的局部升溫，產(chǎn)生熱斑而導(dǎo)致破壞。為保證電站的發(fā)電效率，應(yīng)對(duì)太陽能板表面及時(shí)進(jìn)行清掃，防止遮擋和熱斑效應(yīng)的產(chǎn)生，這對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)的性能和投資收益都將大有好處。

在當(dāng)前多種光伏電站太陽能板的自動(dòng)化清掃設(shè)備中，各種單向或橫縱雙向固定式清掃設(shè)備，由于受到太陽能板的排列方式、陣列的縱向長(zhǎng)度、設(shè)備的單機(jī)重量、驅(qū)動(dòng)能源、自身維護(hù)等多種條件的限制，其弊端已逐漸顯露。單體爬行式清掃機(jī)器人，已成為目前光伏電站清掃領(lǐng)域研發(fā)的主導(dǎo)方向。

單體爬行式清掃機(jī)器人和固定式清掃設(shè)備一樣，在完成一個(gè)陣列的清掃任務(wù)后，需要搭橋才能到達(dá)下一個(gè)陣列。不同的是，固定式清掃設(shè)備必須依靠駁載系統(tǒng)，才能到達(dá)電站的下一個(gè)組件陣列，且其駁載系統(tǒng)必須包含有電機(jī)、傳動(dòng)部件；而單體爬行式清掃機(jī)器人無需像固定式清掃設(shè)備那樣額外設(shè)立駁載系統(tǒng)，其獨(dú)立的爬行功能，大大提高了運(yùn)動(dòng)的靈活性。但光伏電站所建立的區(qū)域，地表一般為凹凸不平的草地或泥土，或者在山區(qū)、水面，不如太陽能板那么平坦，同時(shí)，單體爬行式清掃機(jī)器人的行走，一般按巡邊模式，離開太陽能板的鋁合金邊框，其巡邊傳感器將失去功能，無法保證直線行走及轉(zhuǎn)向。不僅如此，由于材料屬性的限制，在強(qiáng)烈陽光下，太陽能板的局部表面若被長(zhǎng)時(shí)間覆蓋，會(huì)產(chǎn)生局部升溫和熱斑效應(yīng)，即單體爬行式清掃機(jī)器人不能長(zhǎng)時(shí)間停泊在太陽能板組件的表面，而清掃機(jī)器人自身的休整，包括自清潔、充電、避雨、自檢等活動(dòng)，亦需要一個(gè)固定的區(qū)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)當(dāng)前上述技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種應(yīng)用于光伏電站多個(gè)太陽能板組件陣列之間的橋梁設(shè)備，方便單體爬行式清掃機(jī)器人在太陽能板組件陣列之間行走，同時(shí)為清掃機(jī)器人提供長(zhǎng)時(shí)間停泊、自清潔、充電、避雨、自檢等休整的固定區(qū)域。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

適用于光伏電站清掃機(jī)器人在組件陣列間爬行的橋梁設(shè)備，設(shè)置在太陽能板組件陣列的側(cè)面，包括相互連接的上橋結(jié)構(gòu)、休整結(jié)構(gòu)和下橋結(jié)構(gòu)；所述上橋結(jié)構(gòu)的傾角與太陽能板組件陣列的傾角相同，所述休整結(jié)構(gòu)的底部安裝有金屬濾網(wǎng)，可與機(jī)器人的清掃系統(tǒng)接觸；所述下橋結(jié)構(gòu)與相鄰的太陽能板組件陣列的上橋結(jié)構(gòu)連接。

所述上橋結(jié)構(gòu)設(shè)置在太陽能板組件陣列的最底端；所述上橋結(jié)構(gòu)、休整結(jié)構(gòu)和下橋結(jié)構(gòu)的位置和高度不能遮擋太陽能板組件陣列。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人的清掃系統(tǒng)采用兩排滾刷或者盤刷，對(duì)應(yīng)地，所述休整結(jié)構(gòu)的底部設(shè)置兩排金屬濾網(wǎng)。

所述休整結(jié)構(gòu)的上方安裝有頂棚。優(yōu)選地，所述頂棚為透明的。

所述休整結(jié)構(gòu)上還安裝有充電系統(tǒng)，為機(jī)器人充電。

優(yōu)選地，所述上橋結(jié)構(gòu)和下橋結(jié)構(gòu)均采用太陽能板組件結(jié)構(gòu)。太陽能板組件結(jié)構(gòu)與所述太陽能板組件陣列之間的電流互不相通，相互獨(dú)立。

進(jìn)一步地，所述太陽能板組件結(jié)構(gòu)與所述太陽能板組件陣列之間固定連接。

進(jìn)一步地，所述下橋結(jié)構(gòu)分為傾斜段和水平段，傾斜段與所述休整結(jié)構(gòu)連接，水平段與相鄰太陽能板組件陣列的上橋結(jié)構(gòu)連接。

在光伏電站的太陽能板組件陣列之間，安裝本實(shí)用新型的橋梁設(shè)備之后，單體爬行式清掃機(jī)器人可以擴(kuò)大活動(dòng)區(qū)域范圍，提高清掃效率，而且設(shè)立固定的、保障充分的長(zhǎng)時(shí)間停泊休整區(qū)域，可以降低清掃機(jī)器人的故障率、延長(zhǎng)其使用壽命，同時(shí)還可以減少電站運(yùn)維人員的數(shù)量與工作量、增加電站收益率。同時(shí)，相對(duì)于固定式清掃設(shè)備的駁載系統(tǒng)，本實(shí)用新型的橋梁設(shè)備無需動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，更沒有運(yùn)動(dòng)零部件，大大降低了設(shè)備的故障率和維護(hù)成本，其自帶的太陽能板又可以吸收太陽能并儲(chǔ)存，供清掃機(jī)器人所用，無需從電站取電。由于清掃機(jī)器人的尺寸固定，行走路線單一，所以橋梁設(shè)備的上中下三個(gè)結(jié)構(gòu)可以采用模塊化設(shè)計(jì)，這對(duì)于零部件的快速制造、裝配及互換，具有很強(qiáng)的促進(jìn)作用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的光伏電站清掃機(jī)器人主體結(jié)構(gòu)圖，圖中：1是電源系統(tǒng)，2是行走系統(tǒng)，3是除塵系統(tǒng)，4是清掃系統(tǒng)，5是控制系統(tǒng)。

圖2是本實(shí)用新型的橋梁設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，圖中：P1是一個(gè)太陽能板組件陣列，P2是與之相鄰的另一個(gè)太陽能板組件陣列，R是清掃機(jī)器人，W1是連接P1與P2之間的橋梁設(shè)備，包括A1上橋結(jié)構(gòu)、B1休整結(jié)構(gòu)和C1下橋結(jié)構(gòu)，N1是金屬濾網(wǎng)，S1是頂棚，E1是充電系統(tǒng)。W2是另一套橋梁設(shè)備，其結(jié)構(gòu)組成與設(shè)備W1相同，并與設(shè)備W1無縫對(duì)接。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例的光伏電站清掃機(jī)器人采用的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括電源系統(tǒng)1、行走系統(tǒng)2、清掃系統(tǒng)4、除塵系統(tǒng)3、控制系統(tǒng)5以及若干傳感器等。電源系統(tǒng)1分別與行走系統(tǒng)2、清掃系統(tǒng)4、除塵系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)5連接，行走系統(tǒng)2、清掃系統(tǒng)4和除塵系統(tǒng)3分別通過傳感器連接到控制系統(tǒng)5。清掃系統(tǒng)4采用盤刷或者滾刷結(jié)構(gòu)。

整個(gè)橋梁設(shè)備安裝在太陽能板組件陣列的一側(cè)。橋梁設(shè)備的上橋結(jié)構(gòu)A1傾角與組件陣列P1的傾角相同。上橋結(jié)構(gòu)A1和下橋結(jié)構(gòu)C1是由若干塊太陽能板組件構(gòu)成，橋梁設(shè)備的太陽能板組件與電站的太陽能板組件陣列之間采用機(jī)械固定連接，但是兩者的電流是相互獨(dú)立的，即橋梁設(shè)備自身具備吸熱和儲(chǔ)電功能，可以不從電站取電，獨(dú)立給清掃機(jī)器人供電，這樣方便橋梁設(shè)備模塊化制造、裝配和維護(hù)。休整結(jié)構(gòu)B1設(shè)置成水平狀態(tài)，包括頂棚S1、下部的充電系統(tǒng)E1、底部的兩排金屬濾網(wǎng)N1。

光伏電站清掃機(jī)器人首先在一個(gè)太陽能板組件陣列P1上，按照設(shè)定路徑完成既定的清掃任務(wù)，到達(dá)此陣列的最低點(diǎn)角落(如圖2所示的右下角位置)后，清掃機(jī)器人繼續(xù)無障礙向前爬行，到達(dá)與此太陽能板組件陣列傾角相同的上橋結(jié)構(gòu)A1。在上橋結(jié)構(gòu)A1的邊緣，控制系統(tǒng)5通過防墜落傳感器反饋的信息，控制機(jī)器人轉(zhuǎn)向；然后，控制系統(tǒng)5通過巡邊傳感器反饋的信息，控制機(jī)器人行走系統(tǒng)2中的履帶沿上橋結(jié)構(gòu)A1直線行走，向上爬行，進(jìn)入橋梁設(shè)備的休整結(jié)構(gòu)B1。休整結(jié)構(gòu)B1主要為為機(jī)器人提供的休整區(qū)域，其路面安裝有兩排金屬濾網(wǎng)N1，分別對(duì)應(yīng)著機(jī)器人的前后盤刷或滾刷，通過盤刷或滾刷的多次正向和反向自轉(zhuǎn)，以及刷毛與金屬濾網(wǎng)N1的多次擊打接觸，一邊去除刷毛絲上沾染的灰塵，一邊消除刷毛與太陽能板組件摩擦中產(chǎn)生的靜電，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人清掃組件的自清潔。

為方便機(jī)器人長(zhǎng)時(shí)間停泊、避雨和自檢，在休整結(jié)構(gòu)B1的上方安裝有頂棚S1，雨天或組件陣列表面過于潮濕時(shí)，清掃機(jī)器人可不工作，在頂棚S1下躲避或長(zhǎng)時(shí)間停泊。頂棚S1應(yīng)為透明材質(zhì)，便于清掃機(jī)器人在修整時(shí)，其自帶的太陽能板能繼續(xù)接收到太陽光，為自己充電。在休整結(jié)構(gòu)B1的下后方安裝有充電系統(tǒng)E1，上橋結(jié)構(gòu)A1與下橋結(jié)構(gòu)C1自帶的太陽能板所吸收的太陽能，被儲(chǔ)存在此充電系統(tǒng)E1中，方便機(jī)器人的自充電。下橋結(jié)構(gòu)C1的一段為傾斜段路面，一段為水平段路面，清掃機(jī)器人通過傾斜段路面，降低高度，進(jìn)入水平段路面。水平段路面與下一個(gè)太陽能板組件陣列的上橋結(jié)構(gòu)連在一起，實(shí)現(xiàn)光伏電站多個(gè)橋梁設(shè)備的無縫對(duì)接。

考慮到光伏電站太陽能板組件陣列不能被其它物體遮陽，本實(shí)用新型橋梁設(shè)備中三個(gè)結(jié)構(gòu)的高度，必須滿足這一要求，特別是休整結(jié)構(gòu)B1的頂棚S1上表面應(yīng)設(shè)置在太陽能板組件陣列最高點(diǎn)之后，下橋結(jié)構(gòu)C1的后續(xù)水平段路面應(yīng)盡可能降低高度。針對(duì)不同排列方式和陣列安裝間距的光伏電站，橋梁設(shè)備的具體尺寸，會(huì)有一定差異，但不影響本實(shí)用新型理念的實(shí)現(xiàn)及設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造。