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編者按：光伏排陣、光伏發(fā)電板、光伏板清潔機(jī)具、清維成本、轉(zhuǎn)駁車、移動終端，理想光伏組件清潔方案的探索。
摘要：

光伏電站組件表面不潔會降低25-35%或更多的發(fā)電量是光伏行業(yè)的共識，人工清洗方法雖然曾經(jīng)廣泛采用，光伏531新政出臺，補(bǔ)貼退坡、平價上網(wǎng)已是大勢所趨，再加人工工資上漲，清潔成本已超出清潔后所增發(fā)電量的收入，現(xiàn)僅享受原補(bǔ)貼政策的光伏發(fā)電站繼續(xù)延用。雖然現(xiàn)在國內(nèi)外出現(xiàn)多種半自動和全自動光伏發(fā)電板清潔機(jī)械，遺憾的是清潔后增發(fā)電收入與清維成本之比均不理想，而且平原、丘陵、山坡、無水沙漠、水上、農(nóng)用大棚各類型集中式光伏電站不能廣泛適應(yīng)，維護(hù)人力投入大，必須尋求一種清洗后增發(fā)電收入與清維成本之比大于80-90%以上的能廣泛適應(yīng)各類型光伏發(fā)電站的光伏電池板清洗方案，這是光伏行業(yè)亟待解決的重大課題。能即時最短距離清掃灰塵落地的光伏電池板清潔機(jī)具和軌道轉(zhuǎn)駁充電車將更具實(shí)用意義。本文圍繞配備光伏電池板清潔機(jī)具的遠(yuǎn)動終端控制的機(jī)器人和軌道轉(zhuǎn)駁該機(jī)器人的充電車展開其試制、運(yùn)行方式、清維成本三方面的研究工作。本文的主要研究工作包括：
（一）提出理想的光伏發(fā)電板清潔方案的技術(shù)要求。

（二）對清潔機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu)、清掃機(jī)具、24小時不間斷供電的討論。
（三）探討光伏板清潔機(jī)器人的光伏排陣轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)駁車、光伏板清潔機(jī)器人虧電電瓶的更換、能廣泛適應(yīng)各類型集中式光伏發(fā)電站的轉(zhuǎn)駁車軌道、虧電電瓶在轉(zhuǎn)駁車上的充電技術(shù)的應(yīng)用。
（四）分析在清洗后較兩周未清洗光伏板確保增發(fā)電25%的基礎(chǔ)上清維成本與發(fā)電收入比≯1%的實(shí)現(xiàn)。

一種理想的光伏發(fā)電板清潔方案—— 包括清洗機(jī)器人+配套設(shè)施

1、理想的的光伏發(fā)電板清潔方案的技術(shù)要求：
  1.1、清洗機(jī)器人具有清洗后增加發(fā)電量達(dá)到人工清洗效果的清潔機(jī)具；
  1.2、清洗機(jī)器人長度3.4m時，重量不大于30kg；
  1.3、能到達(dá)本發(fā)電站的任何光伏排運(yùn)行；
  1.4、連續(xù)清洗時間不小于24h,24h清洗面積不小于10萬平方米（10mw）；
  1.5、除適應(yīng)平地發(fā)電站外還適應(yīng)丘陵、沙漠、水上、農(nóng)用大棚發(fā)電站；
  1.6、除遠(yuǎn)動監(jiān)控外，均全自動獨(dú)立運(yùn)行；
  1.7、為便于運(yùn)輸，清洗機(jī)器人為模塊組裝結(jié)構(gòu)能在無水的沙漠地區(qū)干洗、在有雨水的地區(qū)依靠雨水清洗；
  1.8、為減輕對光伏板減輕壓強(qiáng)，機(jī)器人的行走輪為履帶式行走輪。

2、理想的光伏發(fā)電板清潔方案的系統(tǒng)設(shè)有：
光伏發(fā)電板清掃機(jī)器人、光伏發(fā)電板清掃機(jī)器人轉(zhuǎn)駁車軌道、電源轉(zhuǎn)換箱、直流低于供電線路、清掃機(jī)器人轉(zhuǎn)駁車。
  2.1、光伏清掃機(jī)器人
由行走單元和清掃機(jī)具組成,匍匐于光伏板從光伏排陣的一端向另一端行走而清掃光伏板，≦10MW光伏發(fā)電站配置1臺。
  2.1.1、機(jī)器人的行走單元，由至少三根長度≧光伏排陣橫向?qū)埖臋M梁平行貫穿并剛性固定若干其
結(jié)構(gòu)形狀相同的安裝了履帶行走輪和跨越輪的行走模塊，該行走模塊至少是3塊，分布于光伏排陣的光伏板橫向的上、中、下位置，行走電機(jī)直接或間接驅(qū)動傳動軸，該軸同時驅(qū)動各行走板的為同步輪的驅(qū)動輪，并由其同步帶帶動各行走模塊的以所述同步帶為履帶的雙聯(lián)所述履帶行走輪，鉤掛行走板鉤掛于光伏排陣的上邊框或其支架上邊口邊條，該鉤掛板與所述行走單元板的結(jié)構(gòu)、形狀類同，其傳動軸豎直向上與水平傳動軸交接處用直角傳動器連接。
  2.1.1.a、所述行走模塊除設(shè)有一對雙聯(lián)所述履帶行走輪、左右跨越輪外還設(shè)有1傳動輪（3-1）、若干壓帶輪，其下邊中央設(shè)呈高200*寛220mm左右的∏形缺口，供所述節(jié)鏈?zhǔn)角鍧嵔M件可無阻礙通行，在該缺口兩邊安裝為雙聯(lián)所述履帶行走輪,所述傳動輪由所述行走電機(jī)驅(qū)動的所述傳動軸帶動的第一同步帶傳動，3塊或以上行走模塊中至少有一塊左右邊口的朝下測落空、朝外測轉(zhuǎn)駁車的傳感器A和B。
  2.1.1.b、所述橫梁相對斷面與所述行走模塊利用緊固件在用戶現(xiàn)場緊固。
  2.1.2、清掃機(jī)具
  2.1.2.a、包括由被置于光伏陣列左右兩邊的兩平行的同步帶輪軸張緊的同步帶，在該同步帶按200mm左右間距垂直安裝長度為200mm左右高3-5cm的清掃元件，所述同步帶輪軸之一被清掃電機(jī)帶動，其下半環(huán)的清掃元件的刷刮端過盈接觸光伏板表面，將光伏板灰塵刮或刷向光伏板邊外處，在該處設(shè)有順時針旋轉(zhuǎn)與其過盈接觸的清垢輥刷將其所沾灰塵刷落于地，對所述同步帶環(huán)下半邊所述清掃元件被騎跨于同步帶為∏形截面的壓條施于適當(dāng)?shù)膲毫Α?br />   2.1.2.b、清掃機(jī)具的所述同步帶按200mm間距如彎板鏈條那樣在相鄰兩凸起打孔穿銷安裝彎板為所述清掃元件安裝接口。
  2.1.2.c、所述清掃元件，其長為220mm左右高3-5cm，設(shè)有兩種，1是30mm左右寛的毛刷板；2是2-3mm厚從側(cè)面看下端向左右和下是3個銳角，向上呈細(xì)頸與橡膠本體連接的刮板，其基部兩邊設(shè)有突緣卡入帶有相應(yīng)縱向卡槽的卡包條，頂部設(shè)有快卸快裝卡頭，該兩種清掃元件間隔安裝，或根據(jù)有水無水地區(qū)選擇安裝。
  2.1.3、工業(yè)遠(yuǎn)程測控終端，手機(jī)監(jiān)測控制行走和清掃兩電機(jī)的“開”、“關(guān)”或遇下雨自動運(yùn)行清洗一遍關(guān)機(jī)。

3、轉(zhuǎn)駁車軌道
與本光伏發(fā)電站所有光伏排陣兩端端頭銜接（雙軌），根據(jù)現(xiàn)場條件可選用地軌或打樁高架軌或水泥瀝青道；如果是在光伏排陣單端連接（單軌），可節(jié)約軌道投資，但降低了工作效率。

4、轉(zhuǎn)駁車
  4.1、用途：供清掃機(jī)器人排陣轉(zhuǎn)移及機(jī)器人電瓶輪換充電。
  4.2、數(shù)量：10mw光伏發(fā)電站配置2輛/雙軌。
  4.3、功能：轉(zhuǎn)駁車可與光伏板清潔機(jī)器人自動對接轉(zhuǎn)駁，對若干機(jī)器人用電瓶充電，并在與機(jī)器人對接時自動更換虧電電瓶，該轉(zhuǎn)駁車可將所述光伏板清潔機(jī)器人轉(zhuǎn)移至近旁的光伏排陣端頭并對接轉(zhuǎn)移，除受遠(yuǎn)動終端測控外依靠有軌或無軌車道中標(biāo)記被所述轉(zhuǎn)駁車傳感器識別而實(shí)現(xiàn)無人駕駛轉(zhuǎn)移。
  4.4、（采用了中國專利201811065013.1的“光伏清潔機(jī)器人排陣轉(zhuǎn)移及充電轉(zhuǎn)駁車”）
  4.5、爬坡最大角度-≮20度。

5、電源轉(zhuǎn)換箱
供電轉(zhuǎn)換小屋建于發(fā)電場近旁，由交流市電轉(zhuǎn)換成符合電瓶充電電壓的直流電源房，轉(zhuǎn)駁車的驅(qū)動和充電電源是通過沿軌道的架空滑觸線、集電器連接至轉(zhuǎn)駁車。

6、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

7、清潔系統(tǒng)的使用方法：
  1) 平時，所述機(jī)器人在第一轉(zhuǎn)駁車內(nèi)待機(jī).
  2) 一旦接到工業(yè)遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)指令，即啟動行走電機(jī)驅(qū)動機(jī)器人脫離第一轉(zhuǎn)駁車走上光伏排陣始端.
  3) 向末端行進(jìn)的同時清掃電機(jī)連續(xù)運(yùn)行，不斷地將光伏板灰塵刷或刮至邊框外落地.
  4) 行進(jìn)至光伏排陣末端，如果光伏排陣是兩邊設(shè)有轉(zhuǎn)駁車車道，即與第二轉(zhuǎn)駁車自動對接，并走上該轉(zhuǎn)駁車，并將機(jī)器人移與下一光伏排陣對接，在下一光伏排從頭向尾清掃，以此類推。
  (如果光伏排陣是單邊軌道，行進(jìn)至光伏排陣末端，則立即在原光伏排陣返回至起始端上轉(zhuǎn)駁車而自動轉(zhuǎn)移至下一光伏排陣清掃，以此類推.)
  5) 除工業(yè)遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)指令外直至轉(zhuǎn)駁車車道道所有被銜接的光伏排清掃完成便自動停機(jī)。
  6) 清洗機(jī)器人的若干周轉(zhuǎn)電瓶在轉(zhuǎn)駁車上充電，虧電對接時自動更換。 這樣機(jī)器人載用電瓶容量就可降低至只需要夠一排或兩排光伏排陣所需要的電量而降低機(jī)器人電瓶重量。
  7) 另外所述轉(zhuǎn)駁車依靠有軌或無軌車道中標(biāo)記被所述轉(zhuǎn)駁車傳感器識別而實(shí)現(xiàn)無人駕駛轉(zhuǎn)移。
  8) 無水沙漠地區(qū)-因是無機(jī)質(zhì)灰塵，容易撣落，采用干刷；有雨水地區(qū)灰塵難撣落，乘下雨光伏板淋雨或潮濕清掃機(jī)器人24小時連續(xù)工作將發(fā)電站光伏板全部清洗一遍。

8、投入：
 

1、與光伏陳列行走裝置配合即成太陽能電池板清潔機(jī)器人

圖3-圖2的A-A視圖；      圖4-圖3的B-B-B-B視圖

圖5-本申請一種實(shí)施例的長條形清潔裝置下半段的側(cè)視圖；
圖6-清潔裝置機(jī)架的安裝版與金屬管的緊固結(jié)構(gòu)示意圖；

謝謝！ 筆者：楊景華   181****9928（請聯(lián)系小編代為聯(lián)系，電話：15995027646（微信同號））