"光伏组件自动无水清扫机器人" 本文介绍了一种光伏组件自动无水清扫系统,与传统清扫方式进行了全方位的对比。并通过对六合某光伏电站运行中收集到的各项数据的研究,进一步验证了光伏组件自动无水清扫系统的高效性和必要性。 一、光伏组件清扫方式介绍 目前主要的几种清扫方式及优缺点如下: 1)人工干洗光伏板:人工干洗光伏板主要利用静电吸附原理,用软毛刷或者柔软抹布将面板表面的灰尘和大分子异物刮除。人工干洗光伏板的缺点:一是操作人员的力量不均,有时会使得组件产生形变,造成电池片隐裂,另外一个缺点是,抹布上会沾有过多灰尘,在组件表面上留有部分痕迹,造成大面积阴影遮挡。 2)人工水洗光伏板:人工水洗光伏板主要使用高压水枪,利用水的冲击力清扫面板上的灰尘和污染物。人工水洗光伏板的缺点:对光伏组件水压过大会造成电池片的隐裂,压力过小无法清晰干净。另外,水洗后组件需自行晾干,组件表面会形成水渍,形成微型阴影遮挡。 3)专用清洗设备清洗光伏板:通常以工程车辆为载体改装的清洁设备综合了人工干洗和水洗的特点,通过自带喷水孔的伸缩软毛刷,能满足各种使用环境的要求,对光伏板压力一致性好。工程车辆清洗光伏板的缺点:比较适用于地面平坦且水资源丰富地区,在地势不平整或者缺水地区不适合。 4)自动无水清扫机器人清洗光伏板:采用超柔性尼龙材质的清扫刷对光伏组件进行无水清扫,能够快速将光伏组件上的灰尘清扫出组件,同时能够有效保护光伏组件面板玻璃不被刮伤。机器人能通过远程或就地控制,实现定时清扫,定周期清扫。 二、自动无水清扫机器人构成 自动无水清扫机器人主要由以下几部分构成:机器人控制器,电机驱动单元,信号采集模块,无线发送接收模块,执行清扫机构。 机器人控制器是自动无水清扫机器人的核心部分,主要完成以下几个方面的工作: 1)对各个传感器的数据进行处理,判断出当前的各个信号量,计算出当前光伏组件的清洁度。 2)判断当前的各个状态量是否满足启动清扫的条件,如果满足,则执行清扫操作。 3)在清扫过程中,需要监测电机以及各个传感器的状态,以保证各个单元正常运行。 4)将当前的状态,包括各个电气量和开关量等信息通过数据采集系统上送至主站监控系统。 电机驱动单元接收机器人控制器的指令,驱动电机转动,将动力传输到驱动轮上,利用驱动轮和光伏组件之间的摩擦力推动整个机器人行走。 信号采集模块主要用于采集机器人当前位置状态,电池的电压电流等参数,光伏组件的灰度及温度等信号。 无线发送接收模块采用了射频技术,连接了机器人控制器和数据采集系统,保障了两者间正常通信。 清扫机构一般是直毛刷和滚刷。用于清扫光伏组件上的各种灰尘等。毛刷一般采用非常柔软的材料加工而成,不会对光伏组件造成损伤。 三、主站监控系统和数据采集系统 智能化已经广泛应用于各种场合,自动无水清扫系统仅仅靠自动清扫机器人是不够的,还需要配备主站监控系统和数据采集系统,成为智能化清扫系统。 主站监控系统安装于监控室等类似场合的电脑上。用于监测光伏电站清扫机器人当前的状态,同时可以控制每台清扫机器人执行清扫指令。运维人员可以通过网页或者通过手机 APP 方式查看每个清扫机器人的各个状态。 数据采集系统介于主站监控系统和控制单元之间,主要用于各个控制单元的数据采集,并通过 4G 通信模块上送至主站监控系统。同时接收主站监控系统下发的控制命令,并发送至需要执行的控制单元。每个数据采集模块会管理最大128 个清扫机器人。 四、自动无水清扫机器人主控板硬件构成及软件逻辑 自动无水清扫机器人主控板采用了目前主流的 cortex-M4 内核的主控芯片,主频达到了 180MHz,内部 ROM 为 512KB,内部 RAM 为 256KB。
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