一种辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法与流程

allin2024-08-09  79



1.本发明涉及太阳能光伏板技术领域,尤其涉及一种辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法。


背景技术:

2.近年来,随着国家低碳战略的实施,屋顶分布式光伏迎来了快速的发展。在屋顶分布式光伏电站的运行中,浮尘在光伏板表面积累会导致组件发电效率降低。屋顶光伏板通常平铺在彩钢瓦上,由于彩钢瓦面积较大且承重有限,为运维人员的清洗工作带来诸多不便。针对屋顶分布式光伏板的除尘需求,市场上出现了很多智能光伏板清洗车,这些智能光伏板清洗车采用智能行驶底盘和静电除尘装置,可以自动清除光伏板上的积尘污垢,提升光伏板的发电效率。但是,由于屋顶光伏板呈阵列分区布置,相邻两个光伏板区域存在30cm至50cm宽的间隔,普通清洗车难以跨越,限制了清洗车的自动作业范围。
3.因此,需要提供一种辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,帮助清洗车自动跨越光伏板区域间隔,提升清洗车作业范围,以解决对全屋顶光伏板进行自动化清洗除尘的问题。


技术实现要素:

4.本发明的目的是提供一种辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,能够实现对全屋顶光伏板进行自动化清洗除尘的目的。
5.为实现上述目的,本发明所设计的一种辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,该方法包括以下步骤:
6.s1.当清洗车(10)清洗完成光伏板一区(1),清洗车(10)停止前进,距离探测传感器(40)探测光伏板一区(1)到光伏板二区(2)的间隔区距离(c);
7.s2.控制系统(50)判断间隔区距离(c)是否小于或等于辅助装置的限值(d);
8.如果否,则清洗车(10)停止执行跨越动作,流程结束;
9.如果是,则进入步骤s3;
10.s3.伸缩支撑装置(20)执行伸长动作,所述伸缩支撑装置(20)前端沿清洗车(10)长度方向向前伸长至光伏板二区(2),所述伸缩支撑装置(20)后端向后伸长并保持在光伏板一区(1);
11.s4.控制系统(50)判断驱动装置(30)前端是否在光伏板二区(2)着陆;
12.如果否,则清洗车(10)继续向前行使距离(e),并进入步骤s5;
13.如果是,则进入步骤s6;
14.s5.控制系统(50)判断驱动装置(30)前端是否在光伏板二区(2)着陆;
15.如果否,则清洗车(10)向后行使距离(e),伸缩支撑装置(20)前后两端同时向清洗车(10)中间收缩,清洗车(10)停止执行跨越动作,流程结束;
16.如果是,则进入步骤s6;
17.s6.驱动装置(30)控制清洗车(10)执行跨越动作,所述驱动装置(30)驱动车体在伸缩支撑装置(20)的支撑下向前行使,直至车体完全行使至光伏板二区(2);
18.s7.伸缩支撑装置(20)执行收缩动作,所述伸缩支撑装置(20)前后两端同时向清洗车(10)中间收缩;
19.s8.清洗车(10)自动跨越间隔完成。
20.作为优选方案,所述驱动装置(30)包括左前轮(31)、右前轮(35)、左后轮(32)、右后轮(37),步骤s5还包括:
21.s5.1.控制系统(50)判断左前轮(31)、右前轮(35)是否在光伏板二区(2)着陆;
22.如果否,则清洗车(10)向后行使距离(e),伸缩支撑装置(20)前后两端同时向清洗车(10)中间收缩,清洗车(10)停止执行跨越动作,流程结束;
23.如果是,进入步骤s6.1;
24.s5.2.控制系统(50)判断左后轮(32)、右后轮(37)是否在光伏板一区(1)着陆;
25.如果否,进入步骤s6.1;
26.如果是,进入步骤s6.2;
27.s5.3.控制系统(50)判断左后轮(32)、右后轮(37)是否离开光伏板一区(1);
28.如果否,进入步骤s6.2;
29.如果是,进入步骤s6.3;
30.步骤s6还包括:
31.s6.1.清洗车(10)的履带和左前轮(31)、右前轮(35)同时驱动车体在伸缩支撑装置(20)的支撑下向光伏板二区(2)行使;
32.s6.2.左前轮(31)、右前轮(35)、左后轮(32)、右后轮(37)同时驱动车体向光伏板二区(2)行使;
33.s6.3.清洗车(10)的履带和左前轮(31)、右前轮(35)同时驱动车体在伸缩支撑装置(20)的支撑下继续向光伏板二区(2)行使距离(e)。
34.在伸缩支撑装置处于收缩状态,左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的底部离光伏板的距离均大于零,因此,清洗车在跨越间隔过程,左前轮、右前轮在光伏板二区先着陆,左后轮、右后轮在光伏板一区后着陆,左前轮、右前轮先带动清洗车向前行驶,当清洗车完全行驶至间隔中,再由左前轮、右前轮、左后轮、右后轮一起驱动清洗车向光伏板二区行驶;这样既能保证不影响清洗车的正常工作,又能实现自动跨越间隔的目的。另外,左前轮、右前轮、左后轮、右后轮均为驱动轮,可以省去复杂机械结构同步,且同步性高。
35.作为优选方案,步骤s5.1至步骤s5.3中左前轮、右前轮、左后轮、右后轮内均设有压力传感器,根据压力传感器是否输出受压信号作为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮是否着陆的判断依据。
36.压力传感器可以直观判断左前轮、右前轮、左后轮、右后轮是否着陆。
37.作为优选方案,步骤2中所述辅助装置的限值d等于清洗车长度b的一半与伸缩长度a之和再减去滚轮直径d,步骤6、7、8中所述行使距离e小于等于清洗车长度b的一半。
38.限值d的设置,可以防止间隔过大时,清洗车坠入其中。
39.作为优选方案,步骤s1中所述距离探测传感器包括左前距离探测传感器、右前距离探测传感器,二者交替工作。
40.同时设置左前距离探测传感器、右前距离探测传感器可以防止其中一个损坏后而影响清洗车跨越过程;另外,两个距离探测传感器交替工作,可以避免二者信号相互干扰。
41.作为优选方案,步骤s2、步骤s5中所述的控制系统内嵌于清洗车的控制程序中,所有信号接收、逻辑判断和控制指令发送均由清洗车的控制程序完成。
42.辅助装置的控制系统内嵌于清洗车的控制程序中,由清洗车的控制程序统一发出指令,避免多个控制程序相互干扰,影响清洗车跨越间隔的执行。
43.本发明的优点在于:
44.该方法先通过距离探测传感器探测间隔区距离,并判断是否满足跨越条件;如果满足,则伸缩支撑装置执行伸长动作,驱动装置驱动清洗车向前行驶,直至车体完全行驶至光伏板二区,然后伸缩支撑装置执行收缩动作,清洗车自动跨越间隔过程完成。通过该方法可以实现对全屋顶光伏板进行自动化清洗除尘的目的。
附图说明
45.图1为本发明跨越间隔的流程图;
46.图2为本发明的逻辑图;
47.图3为本发明跨越间隔的平面示意图;
48.图4为辅助装置收缩状态的立体结构图;
49.图5为辅助装置安装在清洗车上收缩状态的立体结构图;
50.图6为辅助装置安装在清洗车上伸长状态的平面结构图;
51.图中各部件标号如下:
52.清洗车10,光伏板一区1,光伏板二区2,距离探测传感器40,左前距离探测传感器41、右前距离探测传感器42、控制系统50,伸缩支撑装置20,驱动装置30;
53.伸缩长度a,清洗车长度b,间隔区距离c,限值d,行使距离e,滚轮直径d;
54.左伸缩支撑装置20a:左伸缩架主体22、左前伸缩架21、左后伸缩架23;
55.左驱动装置30a:左前轮31、左前轮支撑杆34、左后轮32、左后轮支撑杆33;
56.右伸缩支撑装置20b:右伸缩架主体26、右前伸缩架25、右后伸缩架27;
57.右驱动装置30b:右前轮35、右前轮支撑杆36、右后轮37、右后轮支撑杆38。
具体实施方式
58.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
59.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外,术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
60.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
61.本发明涉及的一种辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,该方法用到的辅助装置包括左伸缩支撑装置20a、右伸缩支撑装置20b、左驱动装置30a、右驱动装置30b、距离探测传感器40、控制系统50。
62.左伸缩支撑装置20a包括左伸缩架主体22、左前伸缩架21、左后伸缩架23,右伸缩支撑装置20b包括右伸缩架主体26、右前伸缩架25;右后伸缩架27;左伸缩架主体22、右伸缩架主体26分别对称安装在清洗车10左右两侧,左前伸缩架21、左后伸缩架23分别可伸缩地设置在左伸缩架主体22空腔内,右前伸缩架25、右后伸缩架27分别可伸缩地设置在右伸缩架主体26空腔内,
63.距离探测传感器40包括左前超声波距离探测传感器41、右前超声波距离探测传感器42,左前超声波距离探测传感器41设置在左伸缩架主体22前端,右前超声波距离探测传感器42设置右伸缩架主体26前端。左前超声波距离探测器41、右前超声波距离探测器42用于探测光伏板整列间隔区距离c。探测方式为:探测器向前方发出超声波脉冲信号,当脉冲信号遇到间隔对面光伏板二区2的侧壁会被反射回来,探测器可以接收到反射声波信号;当脉冲信号遇到光伏板二区2的面板会发生镜面反射,探测器无法接收到反射声波信号。因此,探测距离即为c=v*t/2,其中t为探测器从发射到接受声波信号时间间隔,v为声速,光伏板间隔区距离为c。为避免信号干扰,左右两个超声波距离探测器交替工作。
64.控制系统50内嵌于清洗车10的控制程序中,所有信号接收、逻辑判断和控制指令发送均由清洗车10的控制程序完成。
65.左驱动装置30a包括左前轮31、左前轮支撑杆23、左后轮32、左后轮支撑杆33;右驱动装置30b包括右前轮35、右前轮支撑杆53、右后轮37、右后轮支撑杆63;左前轮支撑杆23垂直安装在左前伸缩架21前端下方,左前轮31安装在左前轮支撑杆23下方,左后轮支撑杆33垂直安装在左后伸缩架23后端下方,左后轮32安装在左后轮支撑杆33下方,右前轮支撑杆53垂直安装在右前伸缩架25前端下方,右前轮35安装在右前轮支撑杆53下方,右后轮支撑杆63垂直安装在右后伸缩架27后端下方,右后轮37安装在右后轮支撑杆63下方。
66.其中,左前轮31、右前轮35、左后轮32、右后轮37均内置低速直流电机,轮轴即为电机转轴,通过电机控制四个滚轮的同步,可在清洗车跨越间隔时提供辅助行驶动力,轮胎为橡胶材质,用于增大与光伏组件之间的摩擦力。所有滚轮方向均为固定向前,滚轮直径为d,离地面距离为0.5cm,平时不影响清洗车行进和转向,在清洗车跨越间隔时可起到支撑车体和导向的作用。
67.左前轮支撑杆23、右前轮支撑杆53、左后轮支撑杆33、右后轮支撑杆63均内置压力传感器,压力传感器输出的受压信号用作滚轮是否着陆的判定信号。平时滚轮离开地面,压力传感器无信号输出,当车体跨越间隔时,车体局部悬空或者全部悬空,支撑杆受压导致车身高度下降,滚轮着陆,支撑杆承受滚轮向上支撑力,压力传感器输出受压信号。
68.设定该辅助装置的伸缩长度a,清洗车长度b,间隔区距离c,限值d,滚轮直径d,行
使距离e;则该辅助装置跨越间隔距离限值d=a+b/2-d,c≤d。行使距离e≤b/2。
69.本实施例中,伸缩长度a=50cm,清洗车长度b=50cm,间隔区距离c=60cm,滚轮直径d=8cm,限值d=a+b/2-d=67cm,行使距离e=20cm。
70.该方法包括以下步骤:
71.s1.当清洗车10清洗完成光伏板一区1,清洗车10停止前进,距离探测传感器40探测光伏板一区1到光伏板二区2的间隔区距离c=60cm;
72.s2.控制系统50判断间隔区距离c=60cm是否小于或等于辅助装置的限值d=67cm;
73.s3.如果否,则清洗车10停止执行跨越动作,流程结束;
74.s4.如果是,则伸缩支撑装置20执行伸长动作,左前伸缩架21、右前伸缩架25沿清洗车10长度方向同时向前伸长50cm至光伏板二区2,左后伸缩架23、右后伸缩架27沿清洗车10长度方向同时向后伸长50cm并保持在光伏板一区1;
75.s5.控制系统50判断驱动装置30前端是否在光伏板二区2着陆,驱动装置30后端是否在光伏板一区1着陆;
76.步骤s5还包括:
77.s5.1.控制系统50判断左前轮31、右前轮35是否在光伏板二区2着陆,当检测到左前轮支撑杆23、右前轮支撑杆53内的压力传感器输出的受压信号即表明左前轮31、右前轮35已经着陆;如果否,依次进入步骤s6、s7;如果是,进入步骤s8.1;
78.s5.2.控制系统50判断左后轮32、右后轮37是否在光伏板一区1着陆,当车体行驶至间隔中间时车体完全悬空,如果检测到左后轮支撑杆33、右后轮支撑杆63内的压力传感器输出的受压信号即表明左后轮32、右后轮37已经着陆;如果否,进入步骤s8.1;如果是,进入步骤s8.2;
79.s5.3.控制系统50判断左后轮32、右后轮37是否离开光伏板一区1,当检测到左后轮支撑杆33、右后轮支撑杆63内的压力传感器输出的受压信号变为零表明左后轮32、右后轮37已经悬空,即已经离开光伏板一区1;如果否,进入步骤s8.2;如果是,进入步骤s8.3;
80.s6.如果否,则清洗车10继续向前行使距离e=20cm,清洗车10停止前进,返回步骤s5判断;
81.s7.如果否,则清洗车10向后行使距离e=20cm,伸缩支撑装置20前后两端同时向清洗车10中间收缩,清洗车10停止执行跨越动作,流程结束;
82.s8.如果是,则驱动装置30控制清洗车10执行跨越动作,所述驱动装置30驱动车体在伸缩支撑装置20的支撑下向前行使,直至车体完全行使至光伏板二区2;
83.步骤s8还包括:
84.s8.1.清洗车10的履带和左前轮31、右前轮35同时驱动车体在左前伸缩架21、右前伸缩架25的支撑下向光伏板二区2行使;
85.s8.2.左前轮31、右前轮35、左后轮32、右后轮37同时驱动车体在左前伸缩架21、右前伸缩架25、左后伸缩架23、右后伸缩架27的支撑下向光伏板二区2行使;
86.s8.3.清洗车10的履带和左前轮31、右前轮35同时驱动车体在左前伸缩架21、右前伸缩架25的支撑下继续向光伏板二区2行使距离e=20cm,使车体完全行使至光伏板二区2;
87.s9.伸缩支撑装置20执行收缩动作,所述左前伸缩架21、右前伸缩架25、左后伸缩
架23、右后伸缩架27同时向清洗车10中间收缩,左前伸缩架21、左后伸缩架23收缩至左伸缩架主体22空腔内,右前伸缩架25、右后伸缩架27收缩至右伸缩架主体26空腔内;
88.s10.清洗车10自动跨越间隔完成。
89.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:
1.一种辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:s1.当清洗车(10)清洗完成光伏板一区(1),清洗车(10)停止前进,距离探测传感器(40)探测光伏板一区(1)到光伏板二区(2)的间隔区距离(c);s2.控制系统(50)判断间隔区距离(c)是否小于或等于辅助装置的限值(d);如果否,则清洗车(10)停止执行跨越动作,流程结束;如果是,则进入步骤s3;s3.伸缩支撑装置(20)执行伸长动作,所述伸缩支撑装置(20)前端沿清洗车(10)长度方向向前伸长至光伏板二区(2),所述伸缩支撑装置(20)后端向后伸长并保持在光伏板一区(1);s4.控制系统(50)判断驱动装置(30)前端是否在光伏板二区(2)着陆;如果否,则清洗车(10)继续向前行使距离(e),并进入步骤s5;如果是,则进入步骤s6;s5.控制系统(50)判断驱动装置(30)前端是否在光伏板二区(2)着陆;如果否,则清洗车(10)向后行使距离(e),伸缩支撑装置(20)前后两端同时向清洗车(10)中间收缩,清洗车(10)停止执行跨越动作,流程结束;如果是,则进入步骤s6;s6.驱动装置(30)控制清洗车(10)执行跨越动作,所述驱动装置(30)驱动车体在伸缩支撑装置(20)的支撑下向前行使,直至车体完全行使至光伏板二区(2);s7.伸缩支撑装置(20)执行收缩动作,所述伸缩支撑装置(20)前后两端同时向清洗车(10)中间收缩;s8.清洗车(10)自动跨越间隔完成。2.根据权利要求1所述的辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,其特征在于:所述驱动装置(30)包括左前轮(31)、右前轮(35)、左后轮(32)、右后轮(37),步骤s5还包括:s5.1.控制系统(50)判断左前轮(31)、右前轮(35)是否在光伏板二区(2)着陆;如果否,则清洗车(10)向后行使距离(e),伸缩支撑装置(20)前后两端同时向清洗车(10)中间收缩,清洗车(10)停止执行跨越动作,流程结束;如果是,进入步骤s6.1;s5.2.控制系统(50)判断左后轮(32)、右后轮(37)是否在光伏板一区(1)着陆;如果否,进入步骤s6.1;如果是,进入步骤s6.2;s5.3.控制系统(50)判断左后轮(32)、右后轮(37)是否离开光伏板一区(1);如果否,进入步骤s6.2;如果是,进入步骤s6.3;步骤s6还包括:s6.1.清洗车(10)的履带和左前轮(31)、右前轮(35)同时驱动车体在伸缩支撑装置(20)的支撑下向光伏板二区(2)行使;s6.2.左前轮(31)、右前轮(35)、左后轮(32)、右后轮(37)同时驱动车体向光伏板二区(2)行使;s6.3.清洗车(10)的履带和左前轮(31)、右前轮(35)同时驱动车体在伸缩支撑装置
(20)的支撑下继续向光伏板二区(2)行使距离(e)。3.根据权利要求2所述的辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,其特征在于:步骤s5.1至步骤s5.3中左前轮(31)、右前轮(35)、左后轮(32)、右后轮(37)内均设有压力传感器,根据压力传感器是否输出受压信号作为左前轮(31)、右前轮(35)、左后轮(32)、右后轮(37)是否着陆的判断依据。4.根据权利要求2所述的辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,其特征在于:所述辅助装置的限值(d)等于清洗车长度(b)的一半与伸缩长度(a)之和再减去滚轮直径(d),所述行使距离(e)小于等于清洗车长度(b)的一半。5.根据权利要求1所述的辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,其特征在于:步骤s1中所述距离探测传感器(40)包括左前距离探测传感器(41)、右前距离探测传感器(42),二者交替工作。6.根据权利要求1所述的辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,其特征在于:步骤s2、步骤s5中所述的控制系统(50)内嵌于清洗车(10)的控制程序中,所有信号接收、逻辑判断和控制指令发送均由清洗车(10)的控制程序完成。

技术总结
本发明涉及一种辅助光伏板清洗车自动跨越间隔的方法,该方法先通过距离探测传感器探测相邻两块光伏板的间隔区距离,控制系统判断是否满足跨越条件;如果满足,则伸缩支撑装置执行伸长动作,如果不满足跨越条件,则清洗车停止跨越准备,流程结束;跨越过程,驱动装置驱动清洗车在伸缩支撑装置的支撑下向前行驶,直至车体完全行驶至光伏板二区,然后伸缩支撑装置执行收缩动作,清洗车自动跨越间隔过程完成。通过该方法可以实现对全屋顶光伏板进行自动化清洗除尘的目的。动化清洗除尘的目的。动化清洗除尘的目的。


技术研发人员:马启震 杨艳 李东阳 陈泽望 唐玉阳 罗琳 李倩 胡文龙
受保护的技术使用者:长江勘测规划设计研究有限责任公司
技术研发日:2022.03.24
技术公布日:2022/7/5
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