阅读说明：本技术 一种方便维护的光伏组件清洁机器人 (Photovoltaic module cleaning robot convenient to maintain ) 是由 冯泽君 唐建生 段春艳 赖华景 陈潇跃 许继源 李颖 连佳生 谢灏 柳淦元 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种方便维护的光伏组件清洁机器人,包括：框架,其左侧和右侧均设有毛刷安装座,毛刷安装座设于框架的前侧或后侧；清洁组件,包括毛刷辊,毛刷辊的左端和右端分别与设于框架的左侧和右侧的两个毛刷安装座转动连接,框架上固定连接有清洁电机；至少两个行走机构,框架的左侧和右侧分别至少设有一个行走机构,行走机构包括与框架固定连接的竖板,竖板上转动连接有行走轮,竖板上固定连接有驱动电机。在框架的外侧设置毛刷安装座,毛刷辊安装在毛刷安装座上,使毛刷辊安装在框架的外侧,与现有的清洁毛刷安装在机器人的内部相比,本技术可方便地在框架的外侧维护毛刷辊。(The invention discloses a photovoltaic module cleaning robot convenient to maintain, which comprises: the left side and the right side of the frame are both provided with a hairbrush mounting seat, and the hairbrush mounting seats are arranged on the front side or the rear side of the frame; the cleaning assembly comprises a brush roller, the left end and the right end of the brush roller are respectively and rotatably connected with two brush mounting seats arranged on the left side and the right side of the frame, and the frame is fixedly connected with a cleaning motor; at least two running gear, the left side and the right side of frame are equipped with a running gear respectively at least, running gear include with frame fixed connection's riser, rotate on the riser and be connected with the walking wheel, fixedly connected with driving motor on the riser. The brush installation seat is arranged on the outer side of the frame, the brush roller is installed on the brush installation seat, the brush roller is installed on the outer side of the frame, and compared with the existing cleaning brush installed inside the robot, the technology can conveniently maintain the brush roller on the outer side of the frame.)

一种方便维护的光伏组件清洁机器人

技术领域

本发明涉及光伏组件维护技术领域，特别涉及一种方便维护的光伏组件清洁机器人。

背景技术

太阳能属于可再生能源，在长期的能源战略中具有重要地位，具有取之不尽用之不竭的优点，光伏发电作为一种绿色、无污染的发电方式，已经成为全球新能源的发展趋势。光伏组件通过吸收太阳光产生电能，需要长期放置在户外，所以光伏组件表面容易被积灰、鸟粪等污垢附着，导致光伏组件的发电量降低，因此需要光伏组件清洁机器人对光伏组件表面的污垢进行清理。由于光伏组件清洁机器人放置在户外，又需要经常地进行清洁工作，所以需要定期对光伏组件清洁机器人的清洁毛刷进行清洁或更换等维护，但现有的光伏组件清洁机器人的清洁毛刷维护不方便。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种方便维护的光伏组件清洁机器人。

根据本发明的实施例的方便维护的光伏组件清洁机器人，包括：

框架，所述框架沿左右方向延伸，所述框架的左侧和右侧均设有毛刷安装座，所述毛刷安装座设于所述框架的前侧或后侧；

清洁组件，其设于所述框架的前方或后方，所述清洗组件包括沿左右方向延伸的毛刷辊，所述毛刷辊的左端和右端分别与设于所述框架的左侧和右侧的两个所述毛刷安装座转动连接，所述框架上固定连接有与所述毛刷辊传动连接的清洁电机；

行走机构，其数量为至少两个，所述框架的左侧和右侧分别至少设有一个所述行走机构，所述行走机构包括与所述框架固定连接的竖板，所述竖板上转动连接有轴线沿左右方向设置的行走轮，所述竖板上固定连接有驱动电机，所述行走轮与所述驱动电机传动连接。

根据本发明实施例的方便维护的光伏组件清洁机器人，至少具有如下有益效果：在框架的外侧设置毛刷安装座，毛刷辊安装在毛刷安装座上，使毛刷辊安装在框架的外侧，与现有的清洁毛刷安装在机器人的内部相比，本技术可方便地在框架的外侧维护毛刷辊；行走机构可使框架在光伏组件上行走。

根据本发明的一些实施例，所述框架的内侧固定连接有控制模块和供电模块，所述控制模块、所述清洁电机和所述驱动电机均与所述供电模块电性连接，所述清洁电机和所述驱动电机均与所述控制模块信号连接。控制模块用于控制清洁电机和驱动电机运行，控制模块可采用PLC控制器或ARM嵌入式系统。供电模块对控制模块、清洁电机和驱动电机提供电能，供电模块可采用电池。

根据本发明的一些实施例，所述框架的内侧还固定连接有通信模块，所述通信模块与所述控制模块信号连接。通信模块可用于与远端计算机进行通信，维护人员可通过远端计算机发送控制指令到控制模块，对清洁机器人进行远程控制进行自动清洁，区别于现有的清洁机器人需要人员跟随，减轻维护人员的工作，在雨天或极端天气时也减少户外工作的危险性。

根据本发明的一些实施例，所述控制模块、所述供电模块和所述通信模块左右间隔设置，所述控制模块的外侧、所述供电模块的外侧和所述通信模块的外侧分别设有防水外壳。控制模块、供电模块和通信模块间隔设置，并分别单独地设有防水外壳进行保护；各模块分开安装，避免集中放置，使在维护时互不干扰拆装和检查，方便维护。

根据本发明的一些实施例，所述框架上设有雨滴传感器，所述雨滴传感器与所述控制模块信号连接。雨滴传感器用于检测是否下雨，若检测到下雨，则控制模块控制驱动电机和清洗电机运行，使在雨天能自动清扫光伏组件，利用雨水提高清洁效果。

根据本发明的一些实施例，所述框架包括至少两个沿左右方向依次排列的框体，所述框体的左端和右端均设有拼接部，相邻两个所述框体通过所述拼接部可拆连接，每个所述框体的前侧或后侧均设有一个毛刷辊，所述框体上设有连接部，所述竖板与所述连接部可拆连接，所述拼接部的旁侧设有所述连接部，两个相互连接的所述拼接部中至少有一个所述拼接部的旁侧连接有一个所述行走机构。

光伏组件清洁机器人主要通过框架横跨光伏组件，对光伏组件进行清理，框架的长度确定了可横跨光伏组件的数量；框架包括框体，框体的左端和右端设有拼接部，相邻的框体与框体之间通过拼接部可拆地拼接，可以方便地增加或减少框体的数量，来延长或缩短框架的长度，适应光伏组件数量的增加或减少。在两个相邻的框体的拼接位置设置行走机构，行走机构可起行走和支撑作用；除了在框架两端的两个行走机构外，在框架的中部也设置行走机构，行走机构行走在两个光伏组件之间的靠边位置，对框架中部起到支撑作用，提高两个框体拼接处的强度，减少框架中部的向下弯曲变形；增加了行走机构的数量，也提高光伏组件清洁机器人与光伏组件的摩擦，提高行走的平稳性。

根据本发明的一些实施例，所述框体包括多个沿左右方向延伸的第一横条，以左右方向为所述框体的长度方向，所述的多个第一横条沿所述框体的长度方向周向分布，相邻的两个所述第一横条之间连接有中间连接条，所述中间连接条的长度方向垂直于左右方向，所述第一横条和所述中间连接条均为铝型材构件，所述框架包括还包括多个第一铝型材连接件和多个第二铝型材连接件，相互连接的所述第一横条和所述中间连接条通过所述铝型材连接件固定连接，所述第一横条上具有沿左右方向延伸的连接槽，所述连接槽包括所述拼接部，相邻两个所述框体中的多个所述第一横条一一正对设置并通过所述第二铝型材连接件可拆连接。

框体由铝型材拼接而成，铝型材方便加工和拼接，铝型材上自带的凹槽可用作连接槽，可以用作拼接部；第一铝材连接件和第二铝材连接件为常用的连接铝型材的配件，通过第一铝材连接件可以方便把第一横条和中间连接条拼成框体，通过第二铝材连接件可以方便拼接两个第一横条，使两个框体拼接。

根据本发明的一些实施例，本发明还包括两个限位组件，所述的两个限位组件分别设于所述框架的左端和右端，所述限位组件包括与所述框体固定连接的限位座，所述限位座上转动连接有多个轴线沿上下方向设置的限位轮，多个所述限位轮沿前后方向排列，位于左侧的所述限位组件设于位于最左侧的行走机构的左侧，位于右侧的所述限位组件设于位于最右侧的行走机构的右侧，所述限位轮设于所述行走轮的下侧；设于最左侧或设于最右侧的所述框体上设有定位调节槽，所述定位调节槽沿左右方向延伸，所述限位座与所述定位调节槽滑动连接，所述限位座上固定连接有滑动锁紧件，所述限位座通过所述滑动锁紧件与所述定位调节槽连接并锁紧。

两个所述限位组件分别设于所述框架的左端和右端，两个限位组件中的限位轮分别抵接在多个光伏组件的最左侧面和最右侧面，可对光伏组件清洁机器人在光伏组件上沿前后方向行走时在左右方向上限位。

根据本发明的一些实施例，所述限位轮上设有沿周向设置的防雷带避让槽。在一些光伏组件的侧面会设置防雷带，防止雷电把光伏组件击坏，设置防雷带避让槽使防雷带不影响限位轮转动和移动。

根据本发明的一些实施例，所述竖板的下侧转动连接有多个所述行走轮，多个所述行走轮沿前后方向排列，所述竖板上转动连接有设于所述行走轮的上侧的惰轮，多个所述行走轮和所述惰轮上绕接有行走带，所述竖板上还转动连接有可张紧所述行走带的张紧轮，所述惰轮设有两个，两个所述惰轮分别设于多个所述行走轮的前侧和后侧，所述张紧轮设于两个所述惰轮之间，所述张紧轮抵压于所述行走带的上侧，所述竖板上设有沿上下方向设置的张紧调节槽，所述张紧轮可上下滑动地与所述张紧调节槽连接并锁紧。

现有的行走机构中行走轮直接与光伏组件面板接触，在行走过程中容易对光伏组件面板造成损伤。本技术中采用履带式行走机构，通过多个行走轮、惰轮和行走带形成履带式结构，并通过张紧轮张紧；多个行走轮安装在竖板的下侧且高度相同，行走带的下侧绕在多个行走轮的下侧，行走轮带动行走带转动，通过行走带与光伏组件面板接触，对光伏组件面板的损伤较少，且与光伏组件面板的接触面积增大，摩擦力也增大，减少打滑现象。

本发明用于光伏组件维护。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1为本发明实施例的立体示意图；

图2为本发明实施例的框架和行走机构的立体示意图；

图3为本发明实施例的框架和行走机构安装在光伏组件上的立体示意图；

图4为本发明实施例的行走机构和限位组件的立体示意图；

图5为本发明实施例的行走机构的立体示意图。

附图中：101-框架、102-框体、103-拼接部、104-定位调节槽、105-第一横条、201-行走机构、202-竖板、203-行走轮、204-驱动电机、205-惰轮、206-行走带、207-张紧轮、208-张紧调节槽、209-电机控制器、301-限位组件、302-限位座、303-限位轮、304-滑动锁紧件、305-防雷带避让槽、401-光伏组件、501-毛刷安装座、502-毛刷辊、503-清洁电机、504-控制模块、505-供电模块、507-雨滴传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设有、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

下面参考图1至图5描述根据本发明实施例的方便维护的光伏组件清洁机器人。

方便维护的光伏组件清洁机器人包括：

框架101，所述框架101沿左右方向延伸，所述框架101的左侧和右侧均设有毛刷安装座501，所述毛刷安装座501设于所述框架101的前侧或后侧；

清洁组件，其设于所述框架101的前方或后方，所述清洗组件包括沿左右方向延伸的毛刷辊502，所述毛刷辊502的左端和右端分别与设于所述框架101的左侧和右侧的两个所述毛刷安装座501转动连接，所述框架101上固定连接有与所述毛刷辊502传动连接的清洁电机503；

行走机构201，其数量为至少两个，所述框架101的左侧和右侧分别至少设有一个所述行走机构201，所述行走机构201包括与所述框架101固定连接的竖板202，所述竖板202上转动连接有轴线沿左右方向设置的行走轮203，所述竖板202上固定连接有驱动电机204，所述行走轮203与所述驱动电机204传动连接。

行走机构201带动框架101沿前后方向行走，毛刷辊502沿左右方向横放在框架101的前侧或后侧，毛刷辊502的外周贴在光伏组件401的上表面，清洁电机503带动毛刷辊502转动，在框架101前后运动过程中，转动的毛刷辊502对光伏组件401表面进行清洁。在框架101的外侧设置毛刷安装座501，毛刷辊502安装在毛刷安装座501上，使毛刷辊502安装在框架101的外侧，与现有的清洁毛刷安装在机器人的内部相比，本技术可方便地在框架101的外侧维护毛刷辊502。同时，毛刷辊502安装在框架101的外侧，可以大大减少在清洁时毛刷辊502把灰尘扫进机器人的内部，减少因灰尘引起的故障的出现，也提高了清洁效果。

在本发明的一些具体实施例中，所述框架101的内侧固定连接有控制模块504和供电模块505，所述控制模块504、所述清洁电机503和所述驱动电机204均与所述供电模块505电性连接，所述清洁电机503和所述驱动电机204均与所述控制模块504信号连接。控制模块504用于控制清洁电机503和驱动电机204运行，控制模块504可采用PLC控制器或ARM嵌入式系统。供电模块505对控制模块504、清洁电机503和驱动电机204提供电能，供电模块505可采用电池。

在本发明的一些具体实施例中，所述框架101的内侧还固定连接有通信模块，所述通信模块与所述控制模块504信号连接。通信模块可用于与远端计算机进行通信，维护人员可通过远端计算机发送控制指令到控制模块504，对清洁机器人进行远程控制进行自动清洁，区别于现有的清洁机器人需要人员跟随，减轻维护人员的工作，在雨天或极端天气时也减少户外工作的危险性。

在本发明的一些具体实施例中，所述控制模块504、所述供电模块505和所述通信模块左右间隔设置，所述控制模块504的外侧、所述供电模块505的外侧和所述通信模块的外侧分别设有防水外壳。控制模块504、供电模块505和通信模块间隔设置，并分别单独地设有防水外壳进行保护；各模块分开安装，避免集中放置，使在维护时互不干扰拆装和检查，方便维护。

在本发明的一些具体实施例中，所述框架101上设有雨滴传感器507，所述雨滴传感器507与所述控制模块504信号连接。雨滴传感器507用于检测是否下雨，若检测到下雨，则控制模块504控制驱动电机204和清洗电机运行，使在雨天能自动清扫光伏组件401，利用雨水提高清洁效果。

在本发明的一些具体实施例中，所述框架101包括至少两个沿左右方向依次排列的框体102，所述框体102的左端和右端均设有拼接部103，相邻两个所述框体102通过所述拼接部103可拆连接，每个所述框体102的前侧或后侧均设有一个毛刷辊502，所述框体102上设有连接部，所述竖板202与所述连接部可拆连接，所述拼接部103的旁侧设有所述连接部，两个相互连接的所述拼接部103中至少有一个所述拼接部103的旁侧连接有一个所述行走机构201。

光伏组件清洁机器人主要通过框架101横跨光伏组件401，对光伏组件401进行清理，框架101的长度确定了可横跨光伏组件401的数量；框架101包括若干个框体102，框体102的左端和右端设有拼接部103，相邻的框体102与框体102之间通过拼接部103可拆地拼接，可以方便地增加或减少框体102的数量，来延长或缩短框架101的长度，框架101可以包括一个或一个以上的框体102，适应光伏组件401数量的增加或减少。每个框体102的前侧或后侧均设有毛刷安装座501，每个框体102的前侧或后侧均设有一个毛刷辊502，使增加或减少框体102的数量时，可对应地增加或减少毛刷辊502，保证适应光伏组件401的长度。光伏组件清洁机器人通过行走机构201在光伏组件401上行走，通常行走机构201会行走在光伏组件401面板上的靠边位置，不行走在光伏组件401面板的中部减少对受光面的损伤。框体102上设有可与行走机构201连接的连接部，行走机构201为模块化结构，竖板202上设置行走轮203、驱动电机204和用于驱动驱动电机204的电机控制器209，然后竖板202安装在框体102上的连接部上；当增加或减少框体102的数量时，拆下竖板202可以拆下行走机构201，再把行走机构201安装在适当的框体102的连接部上，适应在改变数量后的光伏组件401上行走。在两个相邻的框体102的拼接位置设置行走机构201，行走机构201可起行走和支撑作用。除了在框架101两端的两个行走机构201外，在框架101的中部也设置行走机构201，行走机构201行走在两个光伏组件401之间的靠边位置，对框架101中部起到支撑作用，提高两个框体102拼接处的强度，减少框架101中部的向下弯曲变形；增加了行走机构201的数量，也提高光伏组件清洁机器人与光伏组件401的摩擦，提高行走的平稳性。

在本发明的一些具体实施例中，所述框体102包括多个沿左右方向延伸的第一横条105，以左右方向为所述框体102的长度方向，所述的多个第一横条105沿所述框体102的长度方向周向分布，相邻的两个所述第一横条105之间连接有中间连接条，所述中间连接条的长度方向垂直于左右方向，所述第一横条105和所述中间连接条均为铝型材构件，所述框架101包括还包括多个第一铝型材连接件和多个第二铝型材连接件，相互连接的所述第一横条105和所述中间连接条通过所述铝型材连接件固定连接，所述第一横条105上具有沿左右方向延伸的连接槽，所述连接槽包括所述拼接部103，相邻两个所述框体102中的多个所述第一横条105一一正对设置并通过所述第二铝型材连接件可拆连接。

框体102由铝型材拼接而成，铝型材方便加工和拼接，铝型材上自带的凹槽可用作连接槽，可以用作拼接部103；第一铝材连接件和第二铝材连接件为常用的连接铝型材的配件，通过第一铝材连接件可以方便把第一横条105和中间连接条拼成框体102，通过第二铝材连接件可以方便拼接两个第一横条105，使两个框体102拼接。在安装行走机构201时，竖板202可通过角码安装在沿左右方向延伸的铝型材上，可以根据光伏组件401的位置，把竖板202和行走轮203调节至光伏组件401上适合行走的位置上，方便调节适应光伏组件401的位置。铝材连接件的种类多样，可根据铝型材的形状和摆放方向灵活选用适用的铝材连接件。多个第一横条105之间形成可放置控制模块504、清洁电机503和通信模块的空间，方便检查和维修。

在本发明的一些具体实施例中，本发明还包括两个限位组件301，所述的两个限位组件301分别设于所述框架101的左端和右端，所述限位组件301包括与所述框体102固定连接的限位座302，所述限位座302上转动连接有多个轴线沿上下方向设置的限位轮303，多个所述限位轮303沿前后方向排列，位于左侧的所述限位组件301设于位于最左侧的行走机构201的左侧，位于右侧的所述限位组件301设于位于最右侧的行走机构201的右侧，所述限位轮303设于所述行走轮203的下侧；所述限位座302与所述框体102可左右相对滑动地连接，设于最左侧或设于最右侧的所述框体102上设有定位调节槽104，所述定位调节槽104沿左右方向延伸，所述限位座302上固定连接有滑动锁紧件304，所述滑动锁紧件304可左右滑动地与所述定位调节槽104连接并锁紧。

所述的两个限位组件301分别设于所述框架101的左端和右端，两个限位组件301中的限位轮303分别抵接在多个光伏组件401的最左侧面和最右侧面，可对光伏组件清洁机器人在光伏组件401上沿前后方向行走时在左右方向上限位。限位座302可沿框体102上的定位调节槽104左右滑动，使限位组件301可适应改变数量后的光伏组件401做微调节，起到较好的限位作用，更方便地改变光伏组件401的数量。限位座302通过滑动锁定件与框体102连接，可用螺丝等把滑动锁定件锁定在定位调节槽104上。框体102由铝型材组成，铝型材上的凹槽可作为定位调节槽104，更方便调节和锁定。

在本发明的一些具体实施例中，所述限位轮303上设有沿周向设置的防雷带避让槽305。在一些光伏组件401的侧面会设置防雷带，防止雷电把光伏组件401击坏，设置防雷带避让槽305使防雷带不影响限位轮303转动和移动。

在本发明的一些具体实施例中，所述竖板202的下侧转动连接有多个所述行走轮203，多个所述行走轮203沿前后方向排列，所述竖板202上转动连接有设于所述行走轮203的上侧的惰轮205，多个所述行走轮203和所述惰轮205上绕接有行走带206，所述竖板202上还转动连接有可张紧所述行走带206的张紧轮207，所述惰轮205设有两个，两个所述惰轮205分别设于多个所述行走轮203的前侧和后侧，所述张紧轮207设于两个所述惰轮205之间，所述张紧轮207抵压于所述行走带206的上侧，所述竖板202上设有沿上下方向设置的张紧调节槽208，所述张紧轮207可上下滑动地与所述张紧调节槽208连接并锁紧。

现有的行走机构201中行走轮203直接与光伏组件401面板接触，在行走过程中容易对光伏组件401面板造成损伤。本技术中采用履带式行走机构201，通过多个行走轮203、惰轮205和行走带206形成履带式结构，并通过张紧轮207张紧；多个行走轮203安装在竖板202的下侧且高度相同，行走带206的下侧绕在多个行走轮203的下侧，行走轮203带动行走带206转动，通过行走带206与光伏组件401面板接触，对光伏组件401面板的损伤较少，且与光伏组件401面板的接触面积增大，摩擦力也增大，减少打滑现象。行走带206可采用同步带，相应地行走轮203为同步带轮。同步带为橡胶材料，对光伏组件401面板损伤小；且与行走轮203啮合，减少行走带206与行走轮203之间打滑。行走带206的上侧绕在两个惰轮205的上侧，张紧轮207位于两个惰轮205之间向下压紧行走带206，使行走带206张紧，结构简单。张紧轮207通过一个连接轴连接在张紧调节槽208内，张紧轮207与连接轴转动连接，上下滑动连接轴调节张紧轮207的位置，张紧后用螺丝或螺母等锁定件对连接轴进行定位。行走机构201还可包括设在行走轮203上竖板202所在侧面的对侧的辅助板，辅助板与框体102固定连接，行走轮203、张紧轮207和惰轮205均与辅助板转动连接，提高行走机构201的强度，辅助板上也设有张紧调节槽208，辅助板上的张紧调节槽208与竖板202上的张紧调节槽208正对设置。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。