光伏组件清扫机器人及清扫方法.pdf

1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310494404.X(22)申请日 2023.04.26(71)申请人 华能山东发电有限公司众泰电厂地址 271200 山东省泰安市新泰市新汶街道张庄社区新矿路2号 申请人 华能山东发电有限公司西安热工研究院有限公司(72)发明人 王垚赵磊宫玉柱杨博贺茂群李维虎吴琼郭涛董国伟(74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任公司 61200专利代理师 高博(51)Int.Cl.B08B 1/00(2006.01)B08B 1/04(2006.01)B08B 5/04(2006.01)B08B

2、3/02(2006.01)H02S 40/10(2014.01)(54)发明名称一种光伏组件清扫机器人及清扫方法(57)摘要一种光伏组件清扫机器人及清扫方法，包括履带式底盘、清洁单元、吸灰单元、供电单元、图像采集模块、存储单元和控制单元；清洁单元设置在履带式底盘的底部四周，吸灰单元和图像采集模块设置在履带式底盘的侧面，供电单元和控制单元均设置在履带式底盘的表面；履带式底盘、清洁单元、吸灰单元、供电单元、图像采集模块和存储单元均连接到控制单元；本发明全自动可调清扫模式，对重污染的区域通过图像采集后进行重复清扫，达到重度清洁的效果。本发明四刷清扫，让清洁范围更广阔，清扫力度均匀，每个方向都能涉及清

3、扫。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 116493300 A2023.07.28CN 116493300 A1.一种光伏组件清扫机器人，其特征在于，包括履带式底盘(3)、清洁单元、吸灰单元、供电单元、图像采集模块、存储单元和控制单元；清洁单元设置在履带式底盘(3)的底部四周，吸灰单元和图像采集模块设置在履带式底盘(3)的侧面，供电单元和控制单元均设置在履带式底盘(3)的表面；履带式底盘(3)、清洁单元、吸灰单元、供电单元、图像采集模块和存储单元均连接到控制单元；控制单元用于控制履带行走，以及清洁单元和吸灰单元进行清洁和吸灰动作；图像采集模块用于采集光伏组件表面的图片，通过控制单元和存储

4、器内预存储的重点污渍图片做对比，进一步控制清洁单元工作；供电单元用于给机器人供电。2.根据权利要求1所述的一种光伏组件清扫机器人，其特征在于，清洁单元包括水箱(4)、清洁毛刷(2)、支架和送水软管(9)；水箱(4)设置在履带式底盘(3)上，履带式底盘(3)的四周等间距设置有四个支架，每个支架上均设置有清洁毛刷(2)，每个支架上均设置有送水软管(9)，送水软管(9)的一端连接水箱(4)，另一端连接到清洁毛刷(2)。3.根据权利要求2所述的一种光伏组件清扫机器人，其特征在于，水箱(4)在送水软管(9)连接处设置有送水泵，送水泵由控制单元控制；清洁毛刷(2)上设置有电机，电机由控制单元控制。4.根据

5、权利要求1所述的一种光伏组件清扫机器人，其特征在于，吸灰单元包括吸灰风扇、吸灰口(6)和灰尘收纳盒(5)；灰尘收纳盒(5)设置在履带式底盘(3)上，灰尘收纳盒(5)的一端设置有吸灰口(6)，吸灰口(6)上设置有吸灰风扇。5.根据权利要求4所述的一种光伏组件清扫机器人，其特征在于，吸灰风扇连接有驱动电机，驱动电机由控制单元控制。6.根据权利要求1所述的一种光伏组件清扫机器人，其特征在于，供电单元为太阳能电池板。7.根据权利要求1所述的一种光伏组件清扫机器人，其特征在于，图像采集模块为摄像头(1)，摄像头(1)安装在履带式底盘(3)的侧面。8.根据权利要求1所述的一种光伏组件清扫机器人，其特征在于

6、，履带式底盘(3)上还设置有显示屏，用于显示电量和水量。9.一种光伏组件清扫机器人的清扫方法，其特征在于，基于权利要求1至8任意一项所述的一种光伏组件清扫机器人，包括以下步骤：控制单元控制履带转动，带动机器人在光伏组件表面来回移动，同时打开清扫装置和吸灰装置，进行初次清洁；初次清洁结束后，启动摄像头，对光伏组件各个位置全面拍照，拍得的照片和存储单元预存储的重点污渍图片进行对比，对比成功的，控制单元控制履带向重点污渍移动，同时控制水泵对清洁刷进行供水，清洁刷对重点污渍进行二次清洁。10.根据权利要求9所述的一种光伏组件清扫机器人的清扫方法，其特征在于，预存储的重点污渍图片为光伏组件上鸟粪或树叶的

7、图片。权利要求书1/1 页2CN 116493300 A2一种光伏组件清扫机器人及清扫方法技术领域0001本发明属于光伏组件清洗设备领域，特别涉及一种光伏组件清扫机器人及清扫方法。背景技术0002对光伏电站来说，尘埃污染是影响发电量的重要因素，不仅会减少组件接受的光辐照量、影响系统效率、降低发电量，局部遮蔽还会引起热斑效应、造成发电量损失、影响组价的寿命，同时造成安全隐患。由此看来，电站运维中，光伏组件的清扫工作尤为重要。现有的清扫方式存在如下问题：0003传统人工清洗光伏组件，清洗过程中受力不均匀，易造成电池片隐裂，且运维时间较长、效率较低；0004现有的高压清洗车清洗对光伏组件阵列有要求，

8、使用场景受限；0005传统清洗多为人工辅助清洁，易受天气条件限制，例如夜间、极端天气等影响。发明内容0006本发明的目的在于提供一种光伏组件清扫机器人及清扫方法，以解决传统人工清洗光伏组件，清洗过程中受力不均匀，易造成电池片隐裂，且运维时间较长、效率较低、使用场景受限及易受天气条件限制的问题。0007为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：0008一种光伏组件清扫机器人，包括履带式底盘、清洁单元、吸灰单元、供电单元、图像采集模块、存储单元和控制单元；清洁单元设置在履带式底盘的底部四周，吸灰单元和图像采集模块设置在履带式底盘的侧面，供电单元和控制单元均设置在履带式底盘的表面；履带式底盘、清洁单元

9、、吸灰单元、供电单元、图像采集模块和存储单元均连接到控制单元；0009控制单元用于控制履带行走，以及清洁单元和吸灰单元进行清洁和吸灰动作；图像采集模块用于采集光伏组件表面的图片，通过控制单元和存储器内预存储的重点污渍图片做对比，进一步控制清洁单元工作；供电单元用于给机器人供电。0010进一步的，清洁单元包括水箱、清洁毛刷、支架和送水软管；水箱设置在履带式底盘上，履带式底盘的四周等间距设置有四个支架，每个支架上均设置有清洁毛刷，每个支架上均设置有送水软管，送水软管的一端连接水箱，另一端连接到清洁毛刷。0011进一步的，水箱在送水软管连接处设置有送水泵，送水泵由控制单元控制；清洁毛刷上设置有电机，

10、电机由控制单元控制。0012进一步的，吸灰单元包括吸灰风扇、吸灰口和灰尘收纳盒；灰尘收纳盒设置在履带式底盘上，灰尘收纳盒的一端设置有吸灰口，吸灰口上设置有吸灰风扇。0013进一步的，吸灰风扇连接有驱动电机，驱动电机由控制单元控制。0014进一步的，供电单元为太阳能电池板。0015进一步的，图像采集模块为摄像头，摄像头安装在履带式底盘的侧面。说明书1/3 页3CN 116493300 A30016进一步的，履带式底盘上还设置有显示屏，用于显示电量和水量。0017进一步的，一种光伏组件清扫机器人的清扫方法，包括以下步骤：0018控制单元控制履带转动，带动机器人在光伏组件表面来回移动，同时打开清扫装

11、置和吸灰装置，进行初次清洁；0019初次清洁结束后，启动摄像头，对光伏组件各个位置全面拍照，拍得的照片和存储单元预存储的重点污渍图片进行对比，对比成功的，控制单元控制履带向重点污渍移动，同时控制水泵对清洁刷进行供水，清洁刷对重点污渍进行二次清洁。0020进一步的，预存储的重点污渍图片为光伏组件上鸟粪或树叶的图片。0021与现有技术相比，本发明有以下技术效果：0022本发明全自动可调清扫模式，对重污染的区域通过图像采集后进行重复清扫，达到重度清洁的效果。0023本发明四刷清扫，让清洁范围更广阔，清扫力度均匀，每个方向都能涉及。0024本发明吸尘+清扫毛刷+水清扫相结合(一吸二刷三洗)，让光伏组件

12、清洁更加彻底，根据不同场景通过摄像头自动调节清洁模式。0025本发明使用太阳能电池板，自带发电系统和自带清洁装置，无需外接电源，无需附加设备安装实现清扫。附图说明0026图1为本发明装置仰视示意图。0027图2为本发明侧视结构图。0028图3为本发明俯视结构图。0029其中，1.隐藏式摄像头，2.清洁毛刷，3.履带式底盘，4.水箱，5.灰尘收纳盒，6.吸灰口，7.太阳能电池板，8.显示屏，9.送水软管。具体实施方式0030以下结合附图对本发明进一步说明：0031请参阅图1至图3，本发明提供一种新型的光伏用清扫机器人及清扫方法，包括1隐藏式摄像头，2清洁毛刷，3履带式底盘，4水箱，5灰尘收纳盒，

13、6吸灰口，7太阳能电池板，8显示屏，9送水软管和控制器。0032水箱4设置在履带式底盘3上，履带式底盘3的四周等间距设置有四个支架，每个支架上均设置有清洁毛刷2，每个支架上均设置有送水软管9，送水软管9的一端连接水箱4，另一端连接到清洁毛刷2。0033灰尘收纳盒5设置在履带式底盘3上，灰尘收纳盒5的一端设置有吸灰口6，吸灰口6上设置有吸灰风扇。0034履带式底盘3上还设置有显示屏，用于显示电量和水量。0035工作原理：0036控制单元控制履带转动，带动机器人在光伏组件表面来回移动，同时打开清扫装置和吸灰装置，进行初次清洁；0037初次清洁结束后，启动摄像头，对光伏组件各个位置全面拍照，拍得的照

14、片和存储说明书2/3 页4CN 116493300 A4单元预存储的重点污渍图片进行对比，对比成功的，控制单元控制履带向重点污渍移动，同时控制水泵对清洁刷进行供水，清洁刷对重点污渍进行二次清洁。0038实施例：0039本发明通过3履带式底盘带动4水箱，5灰尘收纳盒沿着光伏组件移动，移动过程中，1隐藏式摄像头拍摄光伏组件表面脏污情况，6吸灰口开启工作，将光伏组件上的灰尘吸入5灰尘收纳盒中，如果1隐藏式摄像头拍摄到光伏组件表面脏污严重(存在鸟粪，树叶，污渍)，那么2清洁毛刷开启旋转清扫工作模式，30S后，1隐藏式摄像头拍摄最新光伏组件表面脏污照片，如果还存在脏污现象那么9送水软管将4水箱中的水送入2清洁毛刷，对重点脏污区域进行二次加水清扫，整个系统动力由7太阳能电池板提供，8显示屏可以显示目前机器人电量及水箱水量。说明书3/3 页5CN 116493300 A5图1图2说明书附图1/2 页6CN 116493300 A6图3说明书附图2/2 页7CN 116493300 A7