[发明专利]带电动装置运行轨道的光伏发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及带电动装置运行轨道的光伏发电系统。

背景技术

现有的光伏发电系统利用太阳光发电，提供一种清洁、取之不尽的高品位能源，并且成本已经接近火力发电。但一些光伏发电系统在安装时没有事先考虑光伏组件表面采用机器清洁的问题；以后，采用人工清洁或者人工搬运清洁装置上、下光伏组件，劳动强度大效率低；采用普通车载光伏清洁机器人清洁，在地面状况复杂时效果欠佳；并且有时不方便越过两块光伏组件板之间的间隙间隔。

发明内容

本发明的目的是要提供带电动装置运行轨道的光伏发电系统。

本发明实现其目的的技术方案：制造一个带电动装置运行轨道的光伏发电系统，包括地面站、分布式和光伏大棚，其组成部分包括台架、光伏组件、输变电装置和计算机控制系统；台架包括基础、支架、场地和基桩。还包括一组两根平行轨道和运行于轨道上的电动装置；轨道与台架的连接界面相连接——包括设置于台架一侧或者两侧的基础上；或者，轨道与光伏组件连接或者与光伏组件一体制作；轨道包括金属轨道、非金属轨道、连接多个台架的长横杆、光伏组件边框；电动装置包括通用光伏机器人；电动装置包括电动轮组、机架、动力蓄电池和专用设施；电动轮组与轨道配合滚动连接；专用设施包括光伏组件清洁模块、摄像头、光伏组件安维设施、载物容器、单轮巡检车和农业机械；最简易的清洁模块包括一块清洁布或者一块刮板。

有益效果：在光伏组件的台架上配置轨道，在轨道上运行光伏清洁机器人，避免了地面不平整对光伏清洁机器人作业的影响，还使得沿轨道方向或者说纵向前进、需要精密空间定位的光伏清洁机器人对横向及垂直方向的定位操作减少到最低限度，在理想情况下，只需要从轨道上驶过即可完成对光伏组件表面的清洁。在事后对既有光伏发电系统设置轨道，也可以避免地面不平整对光伏清洁机器人作业的影响，并使得光伏清洁机器人对横向及垂直方向的定位操作大幅度简化。利用与外界电气绝缘的轨道对各种光伏机器人供电可使其获得无限的续航能力。本发明为各种光伏机器人提供空间定位、电力和正确行使途径的轨道，使得光伏清洁机器人的造价大幅度降低，光伏组件表面保持清洁使得年发电量增加3至23%、并使光伏发电投资的年纯收益提高10至90%。带单轴太阳高度角调节机构的台架可实现跟踪太阳高度角，年发电量增加约19%并可以通过调节光伏组件倾角减缓冰雹的击打。使用轨道使得光伏组件清洁机器人对光伏组件之间的间隙不敏感。使用轨道可以建立基于轨道的光伏组件状态数据库，用于指导各类光伏组件专用设备的运作。夏季，植物包括杂草藤蔓生长极快，在为了保护耕地不进行地面固化的农地上，几天时间杂草藤蔓就会长高遮挡组件，需要除草机反复清除收割杂草藤蔓；采用基于轨道和轨状输电母线的除草机成本低、轻巧、续航力特长。使用农业机械可以对安装光伏组件的地面进行种植，有助于做到物尽其用包括在农地上同时实现种植和光伏发电。在轨道上运行的光伏组件清洁机器人，要求相邻的光伏组件表面尽可能光滑连接，所以要求台架安装精度误差小。采用与机架非刚性连接的清洁模块则对相邻的光伏组件的安装精度误差不敏感。采用一个磁路切换永磁铁磁吸装置，既可以实现轨道的连接，又允许轨道的轴向移动使得所述连接对轨道的热胀冷缩不敏感。

附图说明

图1、2分别是利用台架输电轨道运行光伏清洁机器人的侧视和后视结构示意图。

图3是一个双面清洁模块的底视图；图4是图3的O-O向剖视。

图5是一个钢管两端与内、外螺纹连接端连接的正剖结构示意图。

图6是一个由电源、轨状输电母线、受电器和用电负载组成的电路图。

图7是一个带轨道的光伏发电系统的控制系统组成框图。

图8是一个机架缆索连接组件上光伏清洁机器人的结构示意图。

图9、10分别是光伏清洁机器人与光伏组件滚动连接的侧视和正视结构示意图。

图11是轨状输电母线连接磁吸滚动电刷的示意图，也是图12磁吸滚轮电刷的放大。

图12是一个光伏巡视机器人的结构示意图。

图13是一个台架钢横杆件轨道与嵌入式电动轮组滚动连接的结构示意图。

图14是一个在光伏组件边框上设置轨状输电母线的结构示意图。