一種光伏陣列跨板清洗方法和裝置與流程
2023-05-27 05:56:51 2

本發明涉及太陽能光伏板技術領域,更具體地說,涉及一種光伏陣列跨板清洗方法及裝置。
背景技術:
隨著環保的要求和可持續能源需求的提升,清潔能源的比重佔總能源的比例逐年提升,光伏板陣列的清洗需求在目前市場上正在逐步升溫。
光伏陣列需要清洗的原因主要有兩個:一、汙垢會導致光伏板表面產生導熱差異,最終造成「熱斑」,損壞光伏組件;二、汙垢導致光伏板表面透射率降低,從而影響光伏板組件陣列的光熱轉化率,即降低發電效率。因此為了保證發電效率不下降,避免光伏組件損壞,光伏板清洗是必須的。
目前,現有的光伏陣列清洗方法包括幾種典型類別:第一、用高壓水車衝洗,第二、用幹刷清洗器在光伏板板上清洗,第三、用地面運動底盤機械臂滾刷清洗車。但上述方式都存在問題:第一種方式中,高壓水衝洗方案極其耗水、效率較低;第二個方案中,光伏板板上幹刷方案的單位清洗面積需要投入的設備數量多,且清洗效果不理想;第三個方案中,地面運動底盤機械臂滾刷清洗車的可靠性低,操作難度大,還容易損壞光伏板,易造成浪費資源、損壞清洗對象問題。
綜上所述,如何提供一種效率高、智能化的清洗技術,是目前本領域技術人員亟待解決的問題。
技術實現要素:
有鑑於此,本發明的目的是提供一種光伏陣列跨板清洗方法,該方法能夠使光伏陣列的清洗更加簡便、高效,且智能化操作更加合理和穩定。
本發明的另一目的是提供一種用於實現上述光伏陣列跨板清洗方法的光伏陣列跨板清洗裝置,該裝置用於將上述方法實現,能夠使得光伏板的清洗工作更簡便,並實現自動化清洗。
為了實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種光伏陣列跨板清洗方法,適用於具有搬運器、板上清洗機、移動器和控制系統的清洗裝置,該方法包括:
S1:所述控制系統獲取所述板上清洗機所在位置、控制所述搬運器調整至與所述板上清洗機或與所述板上清洗機所在光伏板匹配的姿態,所述控制系統控制所述搬運器帶動所述板上清洗機離開所述光伏板;
S2:所述控制系統控制所述移動器帶動所述搬運器向目標光伏板移動,當與所述目標光伏板的位置關係滿足放置要求時,所述控制系統控制所述移動器採取相應動作;
S3:所述控制系統控制所述搬運器調整與所述目標光伏板的相對位置,並控制所述搬運器將所述板上清洗機放置在所述目標光伏板上;
S4:所述控制系統控制所述板上清洗機移動清洗所述目標光伏板。
優選的,還包括:
當包含一個所述板上清洗機時,所述控制系統控制所述板上清洗機移動清洗所述目標光伏板時,所述控制系統控制所述移動器跟隨所述板上清洗機進行移動,所述控制系統檢測所述板上清洗機距所述目標光伏板的到位標誌的距離,當檢測到所述距離小於或等於預設最小距離時,所述移動器和所述板上清洗機停止移動,並返回執行所述S1。
當包含多個所述板上清洗機時,所述控制系統控制所述板上清洗機移動清洗所述目標光伏板時,所述控制系統控制所述搬運器與所述板上清洗機解除連接,所述控制系統控制所述移動器向任一完成對應的所述目標光伏板清洗的所述板上清洗機移動,或者向所述移動器的初始位置移動;所述控制系統檢測所述板上清洗機距所述目標光伏板的到位標誌的距離,當檢測到所述距離小於或等於預設最小距離時,所述板上清洗機關停;並返回所述S1。
優選的,所述S1中,所述控制系統控制所述搬運器帶動所述板上清洗機離開所述光伏板的步驟包括:
所述控制系統控制所述搬運器以抓取或吸附的方式將所述板上清洗機收起;
或,所述控制系統控制具有承載功能的所述搬運器移動至所述板上清洗機的一側,所述板上清洗機自動移動至所述搬運器上;
或,所述控制系統控制橋狀的所述搬運器連接所述光伏板和所述目標光伏板,所述板上清洗機自動移動至所述搬運器上。
優選的,所述S1中,所述控制系統控制所述搬運器帶動所述板上清洗機離開所述光伏板的步驟,還包括:
所述控制系統控制所述板上清洗機向所述搬運器之間發送感應信息,當所述板上清洗機接收到所述搬運器的反饋信號後,所述控制系統控制所述搬運器停止操作,所述控制系統獲取板上清洗機到位信號。
優選的,所述S2包括:
當獲取到所述板上清洗機到位信號後,所述控制系統控制所述移動器帶動所述搬運器向所述目標光伏板移動;
所述控制系統控制檢測與所述目標光伏板的到位標誌的距離,當所述距離滿足放置要求時,所述控制系統控制所述移動器減速並調整所述移動器與所述目標光伏板的到位標誌的位置關係,調整完成後所述控制系統控制所述移動器採取相應動作。
優選的,所述S3包括:
S31:所述控制系統控制所述搬運器檢測所述目標光伏板的位置信息,所述控制系統根據所述目標光伏板的位置信息調整所述搬運器上的所述板上清洗機的姿態後,所述控制系統控制所述搬運器將所述板上清洗機放置在所述目標光伏板上;
S32:所述控制系統檢測所述板上清洗機與所述目標光伏板的位置關係是否到位;若為是,則繼續執行所述S4;若為否,則返回執行所述S31。
一種光伏陣列跨板清洗裝置,包括搬運器、移動器、控制系統和用於清洗光伏板的板上清洗機;所述控制系統分別與所述板上清洗機、搬運器和移動器控制連接;
所述控制系統用於獲取板上清洗機所在位置、控制所述搬運器調整至與所述板上清洗機或與所述板上清洗機所在光伏板匹配的姿態,所述控制系統控制所述搬運器帶動所述板上清洗機離開所述光伏板;控制所述移動器帶動所述搬運器向目標光伏板移動,當與所述目標光伏板的到位標誌的位置關係滿足放置要求時,所述控制系統控制所述移動器採取相應動作;控制所述搬運器調整與所述目標光伏板的相對位置,並控制所述搬運器將所述板上清洗機放置在所述目標光伏板上;控制所述板上清洗機移動清洗所述目標光伏板。
優選的,所述控制系統包括:
控制系統本體,用於對所述搬運器、所述板上清洗機和所述移動器進行運算和控制,所述控制系統本體控制連接所述搬運器、所述板上清洗機和所述移動器;
用於檢測對象位置的位置檢測傳感器,所述位置檢測傳感器設置於所述搬運器上,並與所述控制系統本體連接;
和/或用於獲取與所述目標光伏板的到位標誌距離的距離傳感器,所述傳感器設置於所述移動器或所述搬運器上,並與所述控制系統本體連接;
和/或用於感應所述板上清洗機是否放置在所述目標光伏板上的到位傳感器,所述到位傳感器設置於所述板上清洗機上,並與所述控制系統本體連接;
和/或用於當所述板上清洗機清洗所述目標光伏板時、檢測所述板上清洗機與所述目標光伏板的到位標誌距離的測距傳感器,所述測距傳感器設置於所述板上清洗機上,並與所述控制系統本體連接。
優選的,所述板上清洗機包括板上清洗機主體框架和設置於所述板上清洗機主體框架上的板上清洗裝置,所述板上清洗裝置包括刷輥、和/或液壓噴頭、和/或刮板刮條、和/或吸塵器;
所述搬運器包括機械臂或具有多自由度的連杆機構;
所述移動器包括移動部件和設置於所述移動部件上的導航系統,所述導航系統包括GPS導航器、和/或雷射導航器、和/或二維碼掃描導航器、和/或磁條導航器。
優選的,所述移動器控制連接一個所述板上清洗機;
或所述移動器控制連接至少兩個所述板上清洗機;
或所述控制系統連接至少兩個所述移動器,至少兩個所述移動器交叉控制連接多個所述板上清洗機。
本發明所提供的光伏陣列跨板清洗方法中,由板上清洗機、搬運器、移動器三個功能裝置完成對光伏板的移動清洗,通過控制系統對上述三個裝置的操作執行控制,實現了對光伏板的清洗操作,並且實現了板上清洗機在不同的光伏板之間的移動和轉換。
本發明所提供的智能控制的光伏陣列跨板清洗方法,極大地降低人工駕駛類清潔設備清洗光伏板的複雜度,可以提升清洗效率,並延長光伏板的使用壽命。採用上述裝置進行清洗,相比起現有技術中的清潔設備而言,成本投入較低,並能夠延長清洗設備的使用時間,對光伏板的發電效率和利用率的提升方面均具有較高的貢獻。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例,對於本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明所提供的光伏陣列跨板清洗方法的流程圖;
圖2為本發明所提供的光伏陣列跨板清洗裝置具體實施例一的示意圖;
圖3為本發明所提供的光伏陣列跨板清洗裝置具體實施例二的示意圖;
圖4為本發明所提供的光伏陣列跨板清洗裝置具體實施例三的示意圖;
圖5為本發明所提供的光伏陣列跨板清洗裝置具體實施例四的示意圖。
上圖1-5中:
1為板上清洗機、2為搬運器、3為移動器、4為光伏板。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬於本發明保護的範圍。
本發明的核心是提供一種光伏陣列跨板清洗方法,該方法能夠使光伏陣列板的清洗更加簡便、高效,且智能化操作更加合理和穩定。
本發明的另一核心是提供一種用於實現上述光伏陣列跨板清洗方法的光伏陣列跨板清洗裝置,該裝置用於將上述方法實現,能夠使得光伏板的清洗工作更簡便,並實現自動化清洗。
請參考圖1至圖5,圖1為本發明所提供的光伏陣列跨板清洗方法的流程圖;圖2至圖5分別為本發明所提供的光伏陣列跨板清洗裝置具體實施例一至具體實施例四的示意圖。
本發明所提供的一種光伏陣列跨板清洗方法,主要用於對光伏板串之間和光伏板行之間進行光伏板的清洗,主要適用於具有搬運器、板上清洗機、移動器和控制系統的清洗裝置,該方法具體包括以下步驟:
步驟S1:控制系統獲取板上清洗機所在位置、控制搬運器調整至與板上清洗機或與板上清洗機所在光伏板匹配的姿態,控制系統控制搬運器帶動板上清洗機離開光伏板。
需要說明的是,步驟S1中搬運器調整姿態用於適應與板上清洗機的連接,板上清洗機通常設置在初始位置,初始位置通常為設置在光伏板上,也可能設置在存儲板上清洗機的位置,搬運器在連接板上清洗機之前,需要調整與板上清洗機的連接姿態,以便可以對板上清洗機進行拾取。本實施例中採用先獲取板上清洗機所在位置的方式,明確板上清洗機的位置,在控制搬運器調整姿態。搬運器與板上清洗機的連接可以理解為搬運器與板上清洗機進行了剛性或者柔性的連接,以便搬運器通過自身移動帶動板上清洗機移動。以搬運器為機械臂為例,搬運器與板上清洗機的連接即為機械臂對板上清洗機的掌控:對板上清洗機的拾取、夾取、吸附、託載、吊裝等。控制系統控制搬運器帶動板上清洗機離開當前位置,指的是搬運器在控制系統的控制下進行移動,以帶動板上清洗機離開放置位置或離開當前所在的光伏板。在步驟S1中,並不限定搬運器帶動板上清洗機移動到何處,在實際使用時,通常為搬運器將板上清洗機拾起或挪開,使得板上清洗機與原位置脫離。上述搬運器可以為具有機械臂的夾取工裝,或者為其他用於控制板上清洗機移動的工裝。本步驟完成了搬運器對板上清洗機的拾取,以便後續操作中搬運器帶動板上清洗機的移動。
步驟S2:控制系統控制移動器帶動搬運器向目標光伏板移動,當與目標光伏板的位置關係滿足放置要求時,控制系統控制移動器採取相應動作。
需要說明的是,步驟S2中,控制系統為執行操作的主體,控制系統控制移動器移動,由於搬運器與移動器連接,所以移動器的移動帶動搬運器移動。該移動過程是不斷向目標光伏板的區域進行的。當移動器運動至目標光伏板的位置關係滿足放置要求時,控制系統控制移動器採取相應動作。具體地,可以通過感應目標光伏板的位置或者感應目標光伏板的到位標誌的位置,當感應到該到位標誌後,則說明二者的位置關係滿足放置要求,控制系統則可以控制移動器停止。一個較為可靠的實施例中,控制系統向移動器發出移動指令,移動指令可以包含目標光伏板區域的位置信息,移動器可以通過內置的導航設備向目標光伏板區域移動。可選的,上述採取相應操作可以為停止移動等。
步驟S3:控制系統控制搬運器調整與目標光伏板的相對位置,並控制搬運器將板上清洗機放置在目標光伏板上。
需要說明的是,步驟S3中,控制系統為執行操作的主體,控制系統調整搬運器的位置,以便調整搬運器與目標光伏板的相對位置,由於搬運器與板上清洗機為連接狀態,調節搬運器與目標光伏板的相對位置,可以調整板上清洗機與目標光伏板的相對位置,使得板上清洗機與目標光伏板的相對位置更便於板上清洗機的放置。控制系統控制搬運器將板上清洗機放置在目標光伏板上,指的是將板上清洗機放置在目標光伏板上,且板上清洗機通過自調整的方式能夠到達的即將開始的移動並清洗的預備位置。
步驟S4:控制系統控制板上清洗機移動清洗目標光伏板。
需要說明的是,步驟S4中,控制系統為執行操作的主體,控制系統控制板上清洗機啟動,板上清洗機是可以在光伏板上移動並對光伏板進行清洗的裝置,所以當啟動後,板上清洗機會在光伏板上進行移動清洗。
本發明所提供的光伏陣列跨板清洗方法中,由板上清洗機、搬運器、移動器三個功能裝置完成對光伏板的移動清洗,通過控制系統對上述三個裝置的操作執行控制,實現了對光伏板的清洗操作,並且實現了板上清洗機在不同的光伏板之間的移動和轉換。
本發明所提供的智能控制的光伏陣列跨板清洗方法,極大地降低人工駕駛類清潔設備清洗光伏板的複雜度,可以提升清洗效率,並延長光伏板的使用壽命。採用上述裝置進行清洗,相比起現有技術中的清潔設備而言,成本投入較低,並能夠延長清洗設備的使用時間,對光伏板的發電效率和利用率的提升方面均具有較高的貢獻。
在上述實施例的基礎之上,針對步驟S4中控制系統控制板上清洗機啟動並在目標光伏板上進行移動清洗的步驟,還包括以下內容:
當包含一個板上清洗機時,控制系統控制板上清洗機移動清洗目標光伏板時,控制系統控制移動器跟隨板上清洗機進行移動,控制系統檢測板上清洗機距目標光伏板的到位標誌的距離,當檢測到距離小於或等於預設最小距離時,移動器和板上清洗機停止移動,並返回執行步驟S1。
當包含多個板上清洗機時,控制系統控制板上清洗機移動清洗目標光伏板時,控制系統控制搬運器與板上清洗機解除連接,控制系統控制移動器向任一完成對應的目標光伏板清洗的板上清洗機移動,或者向移動器的初始位置移動;控制系統檢測板上清洗機距目標光伏板的到位標誌的距離,當檢測到距離小於或等於預設最小距離時,板上清洗機關停;並返回步驟S1。
需要說明的是,包含板上清洗機的個數表示的是移動器與板上清洗機的配合關係,上述兩種情況分別說明的是移動器與板上清洗機為一對一和一對多的情況。另外,移動器與板上清洗機的配合關係表明的是控制時的配合關係,並不是固定連接關係,也就是說,移動器可以與一個板上清洗機配合連接,或者移動器可以與兩個或兩個以上的板上清洗機連接。
上述控制系統控制搬運器啟動對板上清洗機的抓取操作,在宏觀上的狀態是板上清洗機在搬運器的帶動下離開了原光伏板或離開了原設置位置。在上述任意一個實施例的基礎之上,本發明提供了搬運器與板上清洗機的多種連接、帶動移動方式,上述步驟S1中,控制系統控制搬運器帶動板上清洗機離開光伏板的步驟包括:
控制系統控制搬運器以抓取或吸附的方式將板上清洗機收起,即搬運器可以為機械臂或抓取裝置。
或者,控制系統控制具有承載功能的搬運器移動至板上清洗機的一側,板上清洗機自動移動至搬運器上。搬運器上設置與板上清洗機相配合感應的裝置,或者通過控制系統的控制實現板上清洗機與搬運器的連接,以及板上清洗機的放置。
或者,控制系統控制橋狀的搬運器連接光伏板和目標光伏板,板上清洗機自動移動至搬運器上。
上述分離方式可以是搬運器通過吸附、抓取、夾持等機械方式實現板上清洗機空間位置的改變。當然,也可以是搬運器作為橋梁式作用的結構存在,板上清洗機主動移動到搬運器上,在空間允許的情況下,可以利用搬運器搭起的空中橋梁或軌道,板上清洗機直接完成相鄰光伏板串間的跨越。如果空間不夠,板上清洗機就停留在搬運器上,將搬運器作為一個類似渡船一樣的中間過渡性質的平臺。搬運器調整到位後,搬運器上的傳感器同樣反饋到位信號,這種調整方式主要應對當採用橋梁式、軌道式或渡船式搬運器。
本實施例所提供的三種方式中,均通過採用不同結構和操作流程的搬運器實現了搬運器對板上清洗機的連接。
在上述具體的實施例中,上述步驟S1包括:
控制系統獲取板上清洗機的位置信息,並將位置信息發送至控制系統。
控制系統基於位置信息進行計算,獲取搬運器搬運板上清洗機的搬運信息。
控制系統基於搬運信息控制搬運器調整姿態與板上清洗機連接。
控制系統控制搬運器啟動對板上清洗機的抓取操作,使板上清洗機離開當前位置。
需要說明的是,上述步驟中搬運器獲取的板上清洗機的位置信息為板上清洗機的位置。控制系統基於位置進行的計算主要是對搬運器到達合適的抓取板上清洗機的位置的計算,因此搬運信息即為計算的到的結果。
需要說明的是,本發明中所有用於獲取位置、獲取位置信息、獲取相對位置關係的操作均可以由傳感器、監測器等裝置完成,而這些裝置均屬於控制系統,可以與控制系統本體進行數據的交互和控制操作的傳遞。由於傳感器、監測器等的使用特點和需要,需要將其安裝在對應的部件上,例如對應安裝在搬運器或板上清洗機上,但它們仍應當是控制系統結構上的一部分。
具體地,在一個具體實施例中,上述過程中搬運器通過傳感器檢測光伏板上板上清洗機的位置,並且根據板上清洗機的位置,經控制系統內部系統計算,調整搬運器的姿態與之匹配。當匹配上以後,搬運器或板上清洗機上有相應的傳感器反饋到位信號,如果接收不到到位信號,搬運器就繼續檢測、調整姿態,直至調整至能夠接收到到位信號。
在上述任意一個實施例的基礎之上,步驟S1中的「控制系統控制搬運器帶動板上清洗機離開光伏板」的步驟,還包括:
控制系統控制板上清洗機向搬運器之間發送感應信息,當板上清洗機接收到搬運器的反饋信號後,控制系統控制搬運器停止操作,控制系統獲取板上清洗機到位信號。
本實施例中,採用在板上清洗機和搬運器之間發送感應信息的方式,受到反饋信號的板上清洗機可以向控制系統發送確認信息。另一種方式中控制系統感應到板上清洗機接收到的反饋信號,則控制搬運器停止操作,當搬運器帶動板上清洗機停止操作後,控制系統獲取板上清洗機到位信號。需要說明的是,上述板上清洗機到位信號可以是設置在板上清洗機的傳感器獲取的,並傳送給控制系統的控制系統本體。
在上述任意一個實施例的基礎之上,上述步驟S2可以具體包括:
當獲取到板上清洗機到位信號後,控制系統控制移動器帶動搬運器向目標光伏板移動。控制系統控制檢測與目標光伏板的到位標誌的距離,當距離滿足放置要求時,控制系統控制移動器減速並調整移動器與目標光伏板的到位標誌的位置關係,調整完成後控制系統控制移動器採取相應動作。
需要說明的是,控制系統控制移動器帶動搬運器運動就是控制移動器向目標位置、目標光伏板移動。
具體地,板上清洗機在搬運器上就位以後,控制系統本體收到傳感器的到位反饋,控制系統控制移動器開始移動,移動的方向由移動器內部的導航系統提供。需要說明的是,移動器內部的導航系統在邏輯上可以理解為控制系統的一部分,也可以理解為使移動器的一部分,也就是說,移動器的移動可以是控制系統控制得到的,也可以通過其自身完成。
在移動器的移動過程中,搬運器上的傳感器能夠檢查到下一個光伏板串的到位標誌,一旦檢測到這個到位標誌,移動器開始減速並調整自身相對於該到位標誌的位置關係,這一過程中,搬運器上的傳感器一直在反饋移動器與光伏板到位標誌的位置關係,直到移動器調整到系統設定的位置,並停止移動。當然,這個檢測對象位置的傳感器也可以安裝在移動器上,不影響整個清洗工藝以及板上清洗機轉移的實現,區別只在於系統內部計算時的參考系不同。需要說明的是,上述傳感器等均需要與控制系統本體連接,將感應到的位置信息等發送給控制系統。
在上述任意一個實施例的基礎之上,上述步驟S3包括:
步驟S31:控制系統控制搬運器獲取目標光伏板的位置信息,控制系統根據目標光伏板的位置信息調整搬運器上的板上清洗機的姿態後,控制系統控制搬運器將板上清洗機放置在目標光伏板上。
步驟S32:控制系統檢測板上清洗機與目標光伏板的位置關係是否到位;若為是,則繼續執行S4;若為否,則返回執行S31。
需要說明的是,上述步驟S2中移動器到位停止後,控制系統控制搬運器檢測目標光伏板位置,並調整板上清洗機姿態,將板上清洗機放置在目標光伏板上。在前序步驟的搬運器帶動板上清洗機離開當前位置後,搬運器相對於移動器的姿態是不變化的、鎖定的,如果地面沒有地形變化,光伏板組件沒有變化,那麼板上清洗機相對於目標光伏板的位置與前序步驟中應當時沒有變化的。所以,板上清洗機可以直接放置到目標光伏板上,但為了避免誤差或特殊情況的發生,在上述方法中設置了應對特殊情況的操作,即步驟S31,板上清洗機的姿態此時與搬運器關聯。
可選的,如果板上清洗機的轉移方式不同,如通過橋梁式的搬運器進行轉移,則上述步驟中調整的應該是搬運器的姿態與光伏板匹配,同樣匹配成功後傳感器反饋到位信號。
步驟S32中板上清洗機上的傳感器進行到位檢測,確認到位後反饋信號,否則繼續姿態調整,直到確定板上清洗機到位。
針對上述移動器、板上清洗機的不同的配合控制關係,其中,在一對一的情況中,搬運器收到該信號後解除與板上清洗機之間的剛性連接。解除完畢後搬運器反饋信號給板上清洗機和移動器,板上清洗機和移動器收到該信號,各自啟動。板上清洗機啟動清洗程序,並且開始在光伏板面移動;同一時間移動器開始移動,保持對板上清洗機的位置跟蹤和速度跟蹤。這兩者數據都有相應的傳感器採集反饋給控制系統。在之後的移動過程中,對板上清洗機和移動器的速度和位置的檢測一直進行,並且反饋給系統做實時的調整。
另外,還有對光伏板的到位標誌檢測也是隨著移動器和板上清洗機的移動同步進行中的。檢測到光伏板的到位標誌後,移動器和板上清洗機停止,可選的,此時可以開啟下一次的換板清洗方法。
而針對一對多的模式特點是一臺移動器服務多臺板上清洗機,輔助這些板上清洗機的換板操作。板上清洗機的數量受移動器、板上清洗機的移動速度,光伏板串長度影響。一對多的模式特點移動器與板上清洗機徹底分離,斷開了所有的機械連接。傳感器反饋搬運器脫開動作完成後,板上清洗機啟動,開始清洗並沿光伏板板面,自主獨立地移動。在移動過程中,板上清洗機上的傳感器一直保持對光伏板到位標誌的檢測,直到清洗移動到光伏板串清洗任務結束位置,傳感器檢測到該位置,於是板上清洗機停止移動,此時板上清洗機通過無線通訊,向移動器發送換板輔助指令,召喚移動器向自己靠攏。需要說明的是,上述控制過程的控制主體均為控制系統。
除了上述實施例所提供的光伏陣列跨板清洗方法,本發明還提供一種用於實現上述光伏陣列跨板清洗方法的光伏陣列跨板清洗裝置。該裝置包括:搬運器2、移動器3、控制系統和用於清洗光伏板4的板上清洗機1;控制系統分別與板上清洗機1、搬運器2和移動器3控制連接。
控制系統用於控制搬運器2獲取板上清洗機1所在位置、控制搬運器2調整至與板上清洗機1或與板上清洗機1所在光伏板4匹配的姿態,控制系統控制搬運器2帶動板上清洗機1離開光伏板4;控制移動器3帶動搬運器向目標光伏板4移動,當與目標光伏板4的位置關係滿足放置要求時,控制系統控制移動器3停止移動;控制搬運器2調整與目標光伏板4的相對位置,並控制搬運器2將板上清洗機1放置在目標光伏板4上;控制板上清洗機1啟動並移動清洗目標光伏板4。
需要說明的是,本發明中的板上清洗機1的特徵是一個能在光伏板4表面移動,在移動的過程中對光伏板4面進行清洗的裝置。板上清洗機1的結構特徵是帶有清洗機構和移動機構,以及用於檢測光伏板4到位標誌的傳感器。搬運器2的特徵是一個在轉移板上清洗機1時與板上清洗機1存在機械上的直接連接,這種連接可以是柔性的也可以是剛性的;這個連接可以一直保持,也可以在轉移板上清洗機1的操作完成後解除的裝置。該裝置還配有用於檢測板上清洗機1及其他裝置位置的傳感器。移動器3的特徵是自身具備主動移動能力,並與搬運器2存在機械上的直接連接關係,而且這種連接在整個光伏板4清洗過程中都可以不解除。在板上清洗機1跨越相鄰光伏板4串或光伏板4行時,必然是在移動器3的搬運/牽引/承載等操作的協助之下完成。該裝置帶有導航系統及其他判斷到位情況的傳感器。
需要說明的是,在板上清洗機1與移動器3的關係為一對一的實施例中,板上清洗機1是可以在光伏表面移動的清洗裝置,搬運器2與移動器3跟隨板上清洗機1在其附近移動,板上清洗機1與搬運器2、移動器3之間存在有線連接,這種連接既可以是柔性的,也可以是剛性的。一臺移動器3隻服務一臺板上清洗機1。在板上清洗機1與移動器3的關係為多對一的實施例中,板上清洗機1在光伏板4面自主移動,板上清洗機1與搬運器2、與移動器3之間無連接。一臺移動器3可以服務幾臺板上清洗機1。
可選的,板上清洗機1與移動器3之間的連接可以有以下多種情況:
請參考圖2,圖2中的板上清洗機1與移動器3之間有機械連接,這個連接裝置就是搬運器2,可以是柔性的,也可以是剛性的。移動器3可以是在地面行走的移動裝備。
請參考圖3,圖3中的板上清洗機1與移動器3之間有機械連接,這個連接裝置就是搬運器2,可以是柔性的,也可以是剛性的。移動器3是在空中飛行的飛行裝備。
請參考圖4,圖4中的板上清洗機1與移動器3之間有機械連接,這個連接裝置就是搬運器2,可以是柔性的,也可以是剛性的。移動器3是在空中飛行的,而且移動器3配置了地面移動輔助裝置。
請參考圖5,圖5中的板上清洗機1與移動器3之間沒有機械連接,搬運器2可以是柔性的,也可以是剛性的,類似橋梁、軌道的形式。移動器3是在地面行走的移動裝備。
本發明所提供的光伏陣列跨板清洗裝置的使用方法可以參見上述光伏陣列跨板清洗方法。
在上述實施例的基礎之上,控制系統包括:
控制系統本體,用於對搬運器2、板上清洗機1和移動器3進行運算和控制,控制系統本體控制連接搬運器2、板上清洗機1和移動器3;
用於檢測對象位置的位置檢測傳感器,位置檢測傳感器設置於搬運器2上,並與控制系統本體連接;
和/或用於獲取與目標光伏板的到位標誌距離的距離傳感器,距離傳感器設置於移動器3或搬運器2上,並與控制系統本體連接;
和/或用於感應板上清洗機1是否放置在目標光伏板上的到位傳感器,到位傳感器設置於板上清洗機1上,並與控制系統本體連接;
和/或用於當板上清洗機1清洗目標光伏板時、檢測板上清洗機1與目標光伏板的到位標誌距離的測距傳感器,測距傳感器設置於板上清洗機1上,並與控制系統本體連接。
上述各個傳感器的使用方式和信號傳遞方式可以參見說明書中對於光伏陣列跨板清洗方法的介紹。
在上述任意一個實施例的基礎之上,板上清洗機1包括板上清洗機主體框架和設置於板上清洗機主體框架上的板上清洗裝置,板上清洗裝置包括刷輥、和/或液壓噴頭、和/或刮板刮條、和/或吸塵器。可以是上述任意一個板上清洗裝置,或者為上述任意兩個或者多個板上清洗裝置的組合。
可選的,搬運器2的種類可有多種選擇,可以為機械臂或具有多自由度的機械臂、連杆機構,採用機械臂作為搬運器2可以使得板上清洗機1的搬運過程更方便,控制更多樣化。
可選的,移動器3包括移動部件、驅動系統、導航系統、供給系統等多個模塊組成的行動裝置,其中導航系統包括GPS導航器、雷射導航器、二維碼掃描導航器或磁條導航器。可選的,移動器3可以為上述任意一個導航器,或者為上述若干個導航器的組合。
本發明提供了關於移動器3和板上清洗機1的對應方式,包括一對一和一對多,本實施例中將提供相應的一對多的裝置。本發明所提供的一個具體實施例中,基於上述任意一個實施例,移動器3控制連接一個板上清洗機1,即為一對一。移動器3可以控制連接至少兩個板上清洗機1。也就是說,當由移動器3控制連接至少兩個板上清洗機1時,即為一對多的控制。需要說明的是,上述控制連接指的是移動器3可選擇的、可通斷的對至少兩個板上清洗機1的控制連接。對當前不進行控制的板上清洗機1而言,移動器3需要與其斷開連接。
或者,可以進一步地設置多對多的方式。控制系統連接至少兩個移動器3,至少兩個移動器3交叉控制連接多個板上清洗機1。
針對一對多的使用方式可以參見上述光伏陣列跨板清洗方法,進一步地,控制系統連接至少兩個移動器3,至少兩個移動器3交叉控制連接多個板上清洗機1的設置方式是針對N對N的控制方式,這種控制方式可以由一對多的方式進行推導。
需要說明的是,本發明所提供的控制系統包括作為控制中樞的控制系統本體和用於設置在功能部件上的傳感裝置。控制系統連接兩個移動器3說明的是控制系統與移動器3連接關係,是控制系統本體以及傳感器均與移動器3相連,有關設置在功能部件上的傳感器也屬於控制系統的說明,請參考上文。
除了上述實施例所提供的光伏陣列跨板清洗裝置的主要部分,該光伏陣列跨板清洗裝置的其他各部分的結構請參考現有技術,本文不再贅述。
本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
以上對本發明所提供的光伏陣列跨板清洗方法及裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出,對於本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以對本發明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。