CN103930983A - 用于清洁光电器件的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了太阳能电池板清洁装置、太阳能电池板清洁系统和太阳能电池板清洁方法的实施方式。在某些实施方式中，公开的太阳能电池板清洁装置、系统和方法在整个清洁过程中确实可以不需要任何的水或者其它清洗液，这使得它们突出地适用于缺水环境，诸如沙漠。在一个实施方式中，太阳能电池板清洁装置包括各具有旋转轴线的一个或者更多个可旋转的刷和构造成使一个或者更多个可旋转的刷中的每一个沿不垂直于旋转轴线的方向移动的驱动器。太阳能电池板清洁装置可以构造为使得所述一个或者更多个可旋转的刷中的至少一个的旋转轴线的角度相对于行进方向是可调节的。

Description

用于清洁光电器件的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年8月4日提交的美国临时申请No.61/515,177的优先权，该申请的全部内容无免责声明地通过引用合并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及用于光电设备的清洁系统，更具体地涉及用于清洁光电器件的装置、系统和方法。

背景技术

太阳能电池板的效率通过它接收的阳光量与它产生的电量的比率来测量。在太阳能电池板安装之后，灰尘及其它碎屑典型地开始积累在太阳能电池板表面上。在太阳能电池板上聚积的灰尘通常减少单位时间内太阳能电池板能够转换成电能的光子数，且因此会明显降低太阳能电池板的效率。因而，许多系统包括太阳能电池板清洁系统以改进太阳能电池板的效率。典型地，大多数的太阳能电池板清洁系统使用液体清洁液或者水来清洁太阳能电池板。

灰尘及其它碎屑还可能因雨、露水以及电池板上的其它凝结液体而变得潮湿。变湿的灰尘和碎屑可变得粘性并且粘附到太阳能电池板的表面。这典型地使得清洁过程复杂，并且是大多数清洁系统在清洁过程中使用液体清洁液的一个原因。

在太阳能电池板清洁系统的领域中，一个惯例是富水方案，该方案使用大量的水来冲走太阳能电池板上的灰尘。但是，该富水方案是高成本并且在缺水环境诸如沙漠中是不实际的。太阳能电池板清洁系统领域中的另一惯例是使用不涉及密集水使用的斥尘涂层。不幸地，斥尘涂层不能有效地除去太阳能电池板上的全部灰尘，而太阳能电池板上的即使极低比例的灰尘滞留也将导致太阳能电池板效率的降低。此外，因湿气凝结或者零星小雨形成的任何湿气将导致灰尘变成泥浆并且粘到太阳能电池板上，使得斥尘涂层不起作用。

发明内容

公开了太阳能电池板清洁装置、太阳能电池板清洁系统和太阳能电池板清洁方法的实施方式。公开的太阳能电池板清洁装置、系统和方法能够有效地从太阳能电池板的表面清洁灰尘和碎屑。在某些实施方式中，公开的太阳能电池板清洁装置、系统和方法在清洁过程中可以不需要任何的水或者其它清洗液，这使得它们良好地适用于缺水环境，诸如沙漠。

公开了太阳能电池板清洁装置的实施方式。在一个实施方式中，太阳能电池板清洁装置包括各具有旋转轴线的一个或者更多个可旋转的刷和构造成使一个或者更多个可旋转的刷中的每一个沿不垂直于旋转轴线的方向平移的驱动器。太阳能电池板清洁装置可以构造为使得所述一个或者更多个可旋转的刷中的至少一个的旋转轴线的角度相对于平移方向是可调节的。

在一个实施方式中，太阳能电池板清洁装置可以进一步包括联接到所述一个或者更多个可旋转的刷并且构造成使一个或者更多个可旋转的刷旋转的旋转驱动器。太阳能电池板清洁装置也可包括轨道，该轨道经由支撑组件联接到一个或者更多个可旋转的刷，并且该轨道可以构造成沿着在不垂直于旋转轴线的方向上的路径引导一个或者更多个可旋转的刷。太阳能电池板清洁装置也可包括构造成支撑一个或者更多个刷的支撑组件。

在一个实施方式中，太阳能电池板清洁装置可以包括用以支撑和驱动可旋转的刷的第一驱动机构。太阳能电池板清洁装置可以进一步包括第二驱动机构，该第二驱动机构构造成帮助沿着太阳能电池板面的长度保持均一的刷接触和压力，提高操作稳定性并且减少振动。

在一个实施方式中，太阳能电池板清洁装置的驱动器包括一个或者更多个马达。所述一个或者更多个马达可以构造成操作一个或者更多个可旋转的刷。太阳能电池板清洁装置中的一个或者更多个可旋转的刷中的每一个可以包括沿着旋转轴线延伸的轴和联接到所述轴并且构造成绕旋转轴线可旋转的清扫构件（sweeping member）。所述轴和清扫构件可以进一步构造成绕垂直于太阳能电池板阵列的面的轴线可枢转。

在一个实施方式中，在一个或者更多个刷和太阳能电池板清洁装置的行进方向之间的枢转角在0°和90°之间。在某些实施方式中，太阳能电池板清洁装置的旋转驱动器包括蜗轮驱动器。太阳能电池板清洁装置可以进一步包括伞形齿轮减速箱（bevel gear reduction gearbox）。伞形齿轮减速箱允许单个马达同时地致动可旋转的刷的旋转和枢转以及太阳能电池板清洁装置的侧向平移。在另一实施方式中，太阳能电池板清洁装置的旋转驱动器包括一个或者更多个链轮或者齿轮，所述一个或者更多个链轮或者齿轮构造成将轴的旋转转化为机械动力以使旋转刷沿着所述路径移动。在某些实施方式中，太阳能电池板清洁装置的支撑组件包括一个或者更多个推力滑动轴承。

另外公开了太阳能电池板清洁系统。在一个实施方式中，该太阳能电池板清洁系统包括：包括一个或者更多个太阳能电池板的太阳能电池板动力系统；和联接到所述一个或者更多个太阳能电池板的太阳能电池板清洁装置。太阳能电池板清洁装置可以包括：每个均具有旋转轴线的一个或者更多个可旋转的刷；和构造成使一个或者更多个可旋转的刷中的每一个沿不垂直于旋转轴线的方向移动的驱动器。

在一个实施方式中，太阳能电池板清洁系统可以进一步包括联接到所述一个或者更多个可旋转的刷并且构造成使一个或者更多个可旋转的刷旋转的旋转驱动器。该太阳能电池板清洁系统可进一步包括轨道，该轨道联接到一个或者更多个可旋转的刷，并且该轨道构造成沿着在不垂直于旋转轴线的方向上的路径引导一个或者更多个可旋转的刷。在另一实施方式中，太阳能电池板清洁系统包括构造成支撑一个或者更多个刷的支撑组件。

在一个实施方式中，太阳能电池板清洁系统的驱动器包括一个或者更多个马达。所述一个或者更多个马达构造成操作一个或者更多个可旋转的刷。在另一实施方式中，太阳能电池板清洁系统的一个或者更多个可旋转的刷中的每一个包括沿着旋转轴线延伸的轴和联接到所述轴且构造成绕旋转轴线可旋转的清扫构件。

在一个实施方式中，在一个或者更多个刷和太阳能电池板清洁系统的行进方向之间的角度在0°和90°之间。在某些实施方式中，太阳能电池板清洁系统的旋转驱动器包括蜗轮驱动器。在某些实施方式中，太阳能电池板清洁系统的支撑组件包括一个或者更多个推力滑动轴承。

另外公开了用于清洁太阳能电池板的方法。在一个实施方式中，该方法包括：使一个或者更多个可旋转的刷绕旋转轴线旋转，以使所述一个或者更多个可旋转的刷接触太阳能电池板；以及使一个或者更多个可旋转的刷沿不垂直于旋转轴线的方向移动。在一个实施方式中，太阳能电池板清洁方法中的一个或者更多个可旋转的刷是可调节的，以使一个或者更多个可旋转的刷不垂直于行进方向。

在另一实施方式中，该方法可以包括沿着带有轨道的在不垂直于旋转轴线的方向上的路径引导所述一个或者更多个可旋转的刷。该方法还可以包括利用支撑组件支撑一个或者更多个可旋转的刷，以使所述一个或者更多个可旋转的刷接触所述一个或者更多个太阳能电池板的表面。此外，该方法可以包括利用一个或者更多个马达操作一个或者更多个可旋转的刷，调节一个或者更多个可旋转的刷以使一个或者更多个可旋转的刷和行进方向之间的角度在0°和90°之间，以及在清洁过程之后使一个或者更多个可旋转的刷停留在停放坞（dock）中。

术语“联接”定义为被连接，但不必是直接连接，并且不必是机械连接。

术语“一”定义为一个或者更多个，除非本公开明确有另外要求。

术语“大致”及其变化定义为基本上但不必要全部如本领域普通技术人员理解那样所详列的，并且在一个非限制性实施方式中，“大致”指在所详列情形的10%的范围内，优选地在5%的范围内，更优选地在1%的范围内，并且最优选地在0.5%的范围内。

术语“包括”（以及“包括”的任何形式，诸如单数形式以及现在进行时形式）、“具有”（以及“具有”的任何形式，诸如单数形式以及现在进行时形式）、“包含”（以及“包含”的任何形式，诸如单数形式以及现在进行时形式）和“含有”（以及“含有”的任何形式，诸如单数形式以及现在进行时形式）是开放式的连接动词。结果，“包括”、“具有”、“包含”或者“含有”一个或者更多个步骤或元件的方法或装置具备那些一个或者更多个步骤或元件，但是不局限于具备仅那些一个或者更多个元件。同样地，“包括”、“具有”、“包含”或者“含有”一个或者更多个特征的方法步骤或者装置元件具备那些一个或者更多个特征，但是不局限于具备仅那些一个或者更多个特征。此外，以某一方式构造的装置或者结构是以至少那种方式构造成，但也可以以未列出的方式构造成。

参考下列结合附图关于具体实施方式的详细说明，其它特征和关联的优点将变得清楚。

附图说明

图1A-1C是例示太阳能电池板清洁系统的一个实施方式的各个视图的图示。

图2是例示可旋转的刷的一个实施方式的透视图的原理图。

图3A-3D是例示用于太阳能电池板清洁系统的支承结构的一个实施方式的各个视图的图示。

图4A-4D是例示用于太阳能电池板清洁系统的驱动机构的一个实施方式的各个视图的图示。

图5是例示用于清洁太阳能电池板的方法的一个实施方式的示意性流程图。

图6是例示用于清洁太阳能电池板的方法的一个实施方式的示意性流程图。

图7是例示带有仅一个马达的太阳能电池板清洁系统的一个实施方式的原理图。

图8A-8D例示了带有仅一个马达的太阳能电池板清洁系统的一个实施方式。

图9A-9E例示了太阳能电池板清洁系统的一个实施方式的各个部分。

具体实施方式

参考在以下说明书中详述的且在附图中例示的非限制性实施方式，更充分地解释了各种特征和有利细节。熟知的原材料、加工技术、部件和设备的描述被省略，以不会不必要地模糊本发明的细节。但是，应理解，详细说明和具体示例仅以例示方式指示本发明实施方式，而非是限制性的。根据本公开，发明构思的精神和/或范围内的各种替换、修改、添加和/或重排对于本领域技术人员将变得清楚。

图1A例示了太阳能电池板清洁系统100的一个实施方式。太阳能电池板清洁系统100可以包括一个或者更多个太阳能电池板102。此外，太阳能电池板清洁系统100可以包括一个或者更多个可旋转的刷104。可旋转的刷104可以构造成沿着旋转轴线106可旋转。例如，可旋转的刷104可以在方向122或者方向122的反方向上旋转。可旋转的刷104的结构的细节在图2中示出。

在一个实施方式中，太阳能电池板清洁系统100也可包括支撑组件114。系统100也可包括一个或者更多个马达110。马达110可以构造成使可旋转的刷104旋转或者枢转，和/或使可旋转的刷104沿着方向108或者方向108的反方向移动。在另外实施方式中，系统100可以包括构造成支撑可旋转的刷104的支承结构112。支承结构112可以联接到马达110。在一个实施方式中，系统100可以包括第一驱动组件116。第一驱动组件116可以另外包括驱动传动装置118。在另外实施方式中，系统100可以包括停放坞120。如图1A所示，停放坞120可以附接在一个或者更多个太阳能电池板102的一侧上。

在一个实施方式中，支撑组件114可以包括与太阳能电池板相联的框架或者支承结构。在另一实施方式中，支撑组件114可以包括传动轨道406（如图4A-4C所示）和导轨302（如图3A-3C所示）。在又一另外实施方式中，支撑组件114可以包括框架和轨道302、406两者。

在一个实施方式中，一个或者更多个马达110构造成操作一个或者更多个可旋转的刷104。如在此使用的，术语“操作”指使得刷104沿着旋转轴线106旋转。术语“操作”可以另外指使得刷104沿着方向108或者方向108的反方向移动。另外，术语“操作”可以指使得可旋转的刷104枢转（例如，沿方向124或者其反方向）到其中旋转轴线106不垂直于方向108的位置。此外，“操作”可以指使得刷104降低以使刷接触太阳能电池板102的表面。

在一个实施方式中，系统100可以包括仅仅一个马达110。在该具体实施方式中，一个或者更多个可旋转的刷104可以构造成一起在同一方向上沿着旋转轴线106旋转。在另一实施方式中，系统100可以包括两个或更多个马达110。在该实施方式中，一个或者更多个可旋转的刷104可以构造成在不同方向上沿着旋转轴线106旋转。系统100可以另外包括枢轴111，枢轴111联接到每一可旋转的刷104并且构造成使得可旋转的刷104旋转。

在一些实施方式中，马达110可以附接至可旋转的刷104的顶缘，或者可旋转的刷104的下缘，或者在可旋转的刷104的顶缘和下缘之间的位置。在一些实施方式中，马达可以构造成与可旋转的刷104一起沿着方向108或者反方向移动。在一些实施方式中，马达110可以构造成与可旋转的刷104一起顺时针或者逆时针地在一个或者更多个太阳能电池板102的平面中枢转。在一些实施方式中，马达110不与可旋转的刷104一起移动。

在一个实施方式中，可旋转的刷104可以在方向108的反方向上移动。在该具体实施方式中，当在运行位置中时，旋转轴线106和方向108之间的角度可以在90°和180°之间。当刷104在不工作位置时，旋转轴线106可以垂直于方向108。在该具体实施方式中，可旋转的刷104可以从不工作位置逆时针旋转直到支承结构112接触导轨302或者一个或者更多个太阳能电池板102的下缘，以到达运行位置。

在一个实施方式中，可旋转的刷104构造成在不垂直于旋转轴线106的方向108上移动同时沿着旋转轴线106旋转。在一个实施方式中，可旋转的刷104构造成当刷104运行时接合一个或者更多个太阳能电池板102的表面。在一个实施方式中，可旋转的刷104在清洁过程之后停留在停放坞120中。

在一些实施方式中，可旋转的刷104可以另外构造成在一个或者更多个太阳能电池板102的平面中枢转。例如，可旋转的刷104可以使构造成在方向124或者方向124的反方向上枢转。可旋转的刷104可以在不工作位置130或者运行位置140中，如图1B所示。当在不工作位置130时，可旋转的刷104可以大致垂直于方向108。当在运行位置140时，在旋转轴线106和方向108之间的角度可以是0°和90°之间的角度。

在一个实施方式中，一个或者更多个可旋转的刷104从不工作位置顺时针（方向124）枢转直至支承结构112接触导轨302或者一个或者更多个太阳能电池板102的下缘，以到达运行位置。替代地，可旋转的刷104可以逆时针（方向124的反方向）枢转以到达运行位置。在一个实施方式中，一个或者更多个可旋转的刷104可以构造成在位于不工作位置或者位于运行位置时彼此平行。

在一些实施方式中，仅仅一个或者更多个可旋转的刷104顺时针或者逆时针枢转。在一些实施方式中，支承结构112和/或第一驱动组件116与可旋转的刷104一起枢转，如图1B所示。

在一些实施方式中，系统100对于一个或者更多个可旋转的刷104中每个可以包括支撑构件126，支撑构件126构造成支撑可旋转的刷，如图1A和1C所示。在一些实施方式中，支撑构件126可以构造成随可旋转的刷104沿着方向108或者方向108的反方向移动。支撑构件126可以另外构造成随可旋转的刷104顺时针地或者逆时针地枢转，如图1C所示。

图2示出了可旋转的刷104的一个实施方式。在一个实施方式中，可旋转的刷104可以包括轴204和清扫构件204。轴204可以联接到驱动传动装置202，并且轴204可以构造成沿着轴线106可旋转。在一个实施方式中，清扫构件206可以包括硬毛。在替代实施方式中，清扫构件206可以包括泡沫体。在替代实施方式中，清扫构件206可以包括多孔材料。太阳能电池板清洁系统技术领域中的普通技术人员可以认识到清扫构件206的其它选择。

图3A示出了如图1所示的支承结构112的一个实施方式的顶视图。在一个实施方式中，支承结构112可以包括用于一个或者更多个可旋转的刷104中每一个的一个或者更多个导辊304。支承结构112也可包括用于一个或者更多个可旋转的刷104中每一个的一个或者更多个枢轴306。支承结构112可以另外包括构造成将支承结构112组件保持在一起的支承结构308。

在一个实施方式中，导辊304可以构造成接合导轨302。在运行时，导辊304可以构造成与导轨302紧固地保持，以便导辊304会在导轨302限定的路径上移动。在一个实施方式中，枢轴306可以构造成顺时针或者逆时针地枢转。在各种实施方式中，为说明的目的，导轨302示出为处于系统的下端处。这并不旨在是限制性的。例如，本领域普通技术人员将认识到导轨302不必定位在下端处。相反地，取决于系统构造，轨道302可以替代地定位在任何具体系统的顶部或者侧面。

在一个实施方式中，可能仅有一个马达110。在这样的实施方式中，一个或者更多个枢轴306可以由同一马达拖动。照此，一个或者更多个枢轴306可以构造成在同一方向上同步地枢转。在另一实施方式中，可以有两个或更多个马达110。在这样的实施方式中，一个或者更多个枢轴306可以由不同的马达拖动。照此，一个或者更多个枢轴306可以构造成在同一方向上异步地枢转。

图3B是支承结构112的一个实施方式的侧视图。在所示实施方式中，支承结构112可以包括一个或者更多个导辊304。导辊304可以构造成接合导轨302。支承结构112也可包括一个或者更多个枢轴306。在一个实施方式中，支承结构112可以另外包括连接杆（joint bar）314。

在一个实施方式中，一个或者更多个枢轴306中的每一个可以联接到一个或者更多个可旋转轴204中的各个轴。在一个实施方式中，一个或者更多个枢轴306中的每一个和一个或者更多个可旋转的轴204中的每一个可以由驱动器307连接。在这样的实施方式中，可旋转的轴204的旋转能够通过驱动器307传送以使枢轴306顺时针或者逆时针地枢转。在一个实施方式中，马达110可以联接到轴204，以提供作用于刷104的旋转力。具体地，一个或者更多个马达110可以直接联接到轴204。在这样的实施方式中，驱动器307可以将轴204的旋转转化为导辊304的旋转。替代地，一个或者更多个马达110可以直接联接到导辊304或者与导辊304相联的轴。在这样的实施方式中，驱动器307可以将导辊的旋转转化为作用于轴204的旋转力，从而导致可旋转的刷104旋转或者枢转。本领域普通技术人员将认识到，马达110、驱动器307、可旋转的刷104和导辊304的交错布置可适用于结合本实施方式使用。

在某些实施方式中，与一个或者更多个枢轴306中的每个以及一个或者更多个可旋转的轴204中的每个相连的驱动器307可以是蜗轮驱动器307。在替代实施方式中，与枢轴306和可旋转轴204相连的驱动器307可以是链传动器307。太阳能电池板清洁系统领域的普通技术人员可以认识到与枢轴306和可旋转的轴204相连的驱动器307的其它选择。

在一个实施方式中，连接杆312可以构造成将枢轴306保持在一起，如图3B所示。连接杆312也可构造成将一个或者更多个枢轴306分开。在一个实施方式中，连接杆312可以构造成保持一个或者更多个枢轴306之间的距离恒定。连接杆312也可构造成当枢轴306顺时针或者逆时针地旋转时与一个或者更多个枢轴306一起移动。

图3C是支承结构112的一个实施方式的另一侧视图，揭示了关于支承结构112的一部分的更多细节。在所示的实施方式中，支承结构112可以包括与支承结构308相联且围绕枢轴306的多个弹簧310。弹簧310可以构造成将枢轴306保持在适当位置，以便各枢轴306不会在枢轴306顺时针或者逆时针旋转时碰撞一侧上的导辊304和另一侧上的支承结构308。

在一个实施方式中，导辊302可以构造成接触导轨302。在某些实施方式中，导辊302可以是如图3B所示的饼状。导辊302的厚度可以大于导轨302的直径。在某些实施方式中，导辊302也可具有弯入边缘314。弯入边缘314可以比导轨302的直径更宽。在这样的实施方式中，弯入边缘314可以构造成包围并且接触导轨302。

在一些实施方式中，支承结构112可以包括延伸过所述一个或者更多个太阳能电池板102的长度的缆线320（或者带），如图3D所示。缆线320（或者带）可以由一个或者更多个固定安装的马达110驱动，马达110附接至一个或者更多个太阳能电池板102的端部。缆线320（或者带）也能够用以使用缆线的相对侧向运动来驱动可旋转的刷104。在一些实施方式中，缆线320（或者带）可以由一个或者更多个皮带轮拖动，皮带轮由与太阳能电池板结构相连的一个或者更多个马达110拖动。

在一些实施方式中，缆线320（或者带）可以绕可旋转的刷104的旋转轴线106环绕，从而导致所述刷随所述结构侧向移动而旋转，由此将单个马达用于可旋转的刷104的旋转和横向运动（例如，沿方向108）。

在一些实施方式中，支承结构112可以包括脚轮，以允许可旋转的刷104在方向108或者反方向上容易地移动。

图4A是图1所示第一驱动组件116的顶视图。在一个实施方式中，第一驱动组件116可以包括一个或者更多个驱动传动装置402。为例示的目的，图4A左侧上的驱动传动装置402示出为处于不工作位置，并且图4A右侧上的驱动传动装置402示出为处于运行位置。在一个实施方式中，第一驱动组件116可以包括一个或者更多个驱动轮404。第一驱动组件116也可包括一个或者更多个接合构件408。在一个实施方式中，第一驱动组件116可以另外包括连接杆410。

在一个实施方式中，驱动传动装置402可以联接到一个或者更多个可旋转的轴204。驱动传动装置402也可构造成接合传动轨道406。在一个实施方式中，驱动传动装置402可以构造成将转矩从可旋转的轴202转换为驱动轮404的旋转。在某些实施方式中，驱动传动装置402可以是蜗轮驱动器。在替代实施方式中，驱动传动装置402可以是链传动器。太阳能电池板清洁系统领域的普通技术人员可以认识到驱动传动装置402的其它选择。

在一个实施方式中，驱动轮404和接合构件408可以布置在传动轨道406的相对侧上。在一个实施方式中，驱动轮404可以定位在传动轨道402的远离可旋转轴204的一侧上。在这样的实施方式中，接合构件408可以布置在传动轨道406的接近可旋转轴204的一侧上。接合构件408可以构造成接触传动轨道406。

在一个实施方式中，接合构件408可以是辗轮（runner wheel）。在替代实施方式中，接合构件408可以是滑动轴承。太阳能电池板清洁系统领域的普通技术人员可认识到接合构件408的其它选择，诸如尼龙滑动构件、金属导向钩等等。

在一个实施方式中，连接杆410可以构造成将一个或者更多个驱动传动装置402保持在一起。连接杆410也可构造成分隔一个或者更多个驱动传动装置402。在一个实施方式中，连接杆410可以构造成将一个或者更多个驱动传动装置402之间的距离保持恒定。连接杆410也可构造成当可旋转轴204顺时针或者逆时针旋转时与一个或者更多个一起驱动传动装置402一起移动。在一个实施方式中，如图3B所示的连接杆306和如图4A所示的连接杆410可以构造成将一个或者更多个可旋转的轴204保持为彼此平行。

图4B是驱动传动装置116的侧视图。在所示实施方式中，驱动传动装置116可以由支撑构件412支撑。支撑构件412可以形成将传动轨道406构造在内的矩形形状。一个或者更多个驱动传动装置402可以联接到支撑构件412。

图4C示出了从图1的左手侧观察的驱动传动装置116的侧视图。在所示实施方式中，驱动传动装置116可以包括安装点414。在一个实施方式中，安装点414可以构造成在一侧上接合太阳能电池板的表面。在这样的实施方式中，安装点414可以另外构造成在另一侧上接合传动轨道406。虽然图3未示出，但导轨302也可包括安装点414。在各种实施方式中，安装点414可以与太阳能电池板102和/或轨道302、406成一体。

在一个实施方式中，太阳能电池板102可以构造成在太阳能电池板102的顶侧上接合一个或者更多个刷104，如图1所示。在这样的实施方式中，太阳能电池板102也可构造成在太阳能电池板102的底面上接合安装点414。

在一个实施方式中，驱动轮404可以为如图4A所示的饼状。在一个实施方式中，辗轮404的边缘可以构造成比传动轨道406的直径更厚。辗轮404也可具有凹边。在这样的实施方式中，辗轮404的凹边也可构造成包围和接触传动轨道406。

在一个实施方式中，接合构件408的边缘可以构造成比传动轨道406的直径更厚。接合构件408也可具有凹边。在这样的实施方式中，接合构件408的凹边可以构造成包围和接触传动轨道406。在一个实施方式中，驱动轮404的凹边和接合构件408的凹边可以构造成在相对侧上接触和包围驱动轮306。

在一个实施方式中，支撑构件412可以构造成将驱动轮404和接合构件408保持在一起。支撑构件412也可构造成以一段距离保持驱动轮404和接合构件408，以使驱动轮404和接合构件408均接触传动轨道406。在某些实施方式中，支撑构件412可以是张紧件。在这样的实施方式中，张紧件可以构造成调节驱动轮404和接合构件408之间的距离，以使驱动轮404和接合构件408可以紧固地夹紧到传动轨道406。

在一些实施方式中，系统100可以另外包括自清洁组件430，如图4D所示，其被构造成自动地清洁一个或者更多个可旋转的刷104。在一些实施方式中，自清洁组件430可以包括在一个或者更多个可旋转的刷104中每一个的顶部上的盖子432。盖子432可以是矩形的、圆筒形的或者具有其它形状。

在操作期间，可旋转的刷104顺时针或者逆时针地枢转，并且盖子432在单个对中轴线434上枢转。在随可旋转的刷104枢转的同时，盖子432向下铰链移动，盖子432的表面接合可旋转的刷104，并且清洁可旋转的刷104。当可旋转的刷104在不工作位置时，余隙438随刷移到竖直位置而消失。这是因为刷之间的中心距离436随它们接近竖直位置而增大。当可旋转的刷104在不工作位置时，可旋转的刷104能够旋转同时接触位于盖子432内侧上的清洁边缘，并且可旋转的刷104可以被清洁。

在一些实施方式中，系统100可以另外包括一个或者更多个传感器，所述传感器构造成能够和其它系统通过无线线路通讯。例如，系统100可以与多个系统和/或装置相连，以形成网络。系统100中的传感器可以构造成监视系统100的操作和状态，并将相应的信息发送到控制中心。控制中心可以构造成从系统100接收信息，和/或将指令发送到系统100以监视、控制和/或操作系统100。例如，附接至系统100的传感器可以构造成检测和确定系统100的故障、维修要求、何种状态和/或其它信息，并将信息（例如，确定故障类型、维护要求类型、何种状态的水平等等的错误代码或者其它代码）通过无线网络发送到控制中心。在从系统100接收到信息时，控制中心可以分析所述信息并且根据分折结果将指令发送到系统100。

在一些实施方式中，附接至系统100的传感器可以构造成监视系统100所处的气候条件，诸如温度、湿度、太阳能电池板表面湿度等等。基于气候信息，系统100可以优化太阳能电池板102和/或可旋转的刷104的清洁频率，或者选择系统100的操作方式。在一些实施方式中，系统100可以构造成通过一个或者更多个连接到网络的传感器从控制中心接收气候和/或其它信息。基于接收的气候和/或其它信息，系统100可以优化太阳能电池板102和/或可旋转的刷104的清洁频率，或者选择操作方式。

在一些实施方式中，可旋转的刷104可以构造成沿着方向108或者反方向移动，而不沿着轴线106旋转。在一些实施方式中，系统100可以构造成提供水或者其它种类的清洗流体到可旋转的刷104，用于清洁太阳能电池板102。例如，可旋转的刷104可以构造成在沿着方向108或者反方向移动的同时，将水或者其它种类的清洗流体喷射到太阳能电池板102上。

图5示出了用于清洁一个或者更多个太阳能电池板102的方法500的一个实施方式。在一个实施方式中，方法500可以包括使一个或者更多个可旋转的刷104沿着旋转轴线106旋转502，以使一个或者更多个刷104接触一个或者更多个太阳能电池板102。此外，方法500可以包括使一个或者更多个可旋转的刷104在不垂直于旋转轴线106的行进方向108上移动504。

图6示出了用于清洁一个或者更多个太阳能电池板102的方法600的另一实施方式。在一个实施方式中，方法600可以包括利用支撑组件114支撑602一个或者更多个可旋转的刷104，以使一个或者更多个可旋转的刷104位于一个或者更多个太阳能电池板102的顶部。此外，方法600可以包括使一个或者更多个可旋转的刷104对准604其中一个或者更多个可旋转的刷104和行进方向108之间的角度可以在0°和90°之间的位置。具体地，对准604一个或者更多个可旋转的刷104可以包括将驱动轮404保持为接触太阳能电池板102的边缘并且使可旋转的刷104顺时针或者逆时针地旋转直至支承结构112接触导轨302或者一个或者更多个太阳能电池板102的下缘。

在一个实施方式中，所述方法600可以另外使一个或者更多个可旋转的刷104沿着旋转轴线106旋转608。方法600也可包括使一个或者更多个可旋转的刷沿着行进方向108移动610。行进方向108可以不垂直于旋转轴线106。在一个实施方式中，方法600可以包括沿着一路径引导612一个或者更多个刷。所述路径可以不垂直于旋转轴线106。另外，路径可以由导轨302和传动轨道406限定。

在一个实施方式中，太阳能电池板清洁方法600可以包括在太阳能电池板清洁过程之后使可旋转的刷104停止614旋转和沿着行进方向108移动。此外，方法600可以包括调节616一个或者更多个可旋转的刷104以使可旋转的轴线106垂直于行进方向108。在一些实施方式中，方法600可以包括清洁618可旋转的刷104（例如，利用自清洁组件）。在一些实施方式中，方法600可以另外包括使一个或者更多个可旋转的刷104停留620在停放坞120中。

图7示出了太阳能电池板清洁系统700的一个实施方式，其中带有仅一个马达110。系统700可以包括太阳能电池板组102。系统700也可包括与马达110相联的主可旋转的刷704。主刷700可以构造成沿着旋转轴线106可旋转。系统700可以另外包括一个或者更多个驱动传动装置402。驱动传动装置402中的每一个可以联接到可旋转的刷104或者704。在一个实施方式中，系统700也可包括联接到每一可旋转的刷104或者704的一个或者更多个齿轮组702。系统700也可包括联接到驱动传动装置402的一个或者更多个传动杆706。

在一个实施方式中，驱动传动装置402可以联接到齿轮组702和可旋转的刷104或者704。驱动传动装置402也可构造成传送可旋转的刷104或者704的旋转。在一个实施方式中，驱动传动装置可以是链传动器。在另一实施方式中，驱动传动装置402可以是皮带轮传动。

在一个实施方式中，马达110可以联接到主可旋转的刷704并且构造成操作主刷704。主刷沿着旋转轴线106的旋转可以通过齿轮组702、驱动传动装置402和传动杆706传送到一个或者更多个另外的可旋转的刷104并操作另外的刷104。在一个实施方式中，传动杆704可以是链子。在替代实施方式中，传动杆706可以是带。

图8A示出了带有一个马达110的太阳能电池板清洁系统800的一个实施方式。在一个实施方式中，太阳能电池板组102。系统800可以包括与太阳能电池板组102的边缘相联的第一驱动组件116。在这样的实施方式中，系统800也可包括联接到太阳能电池板系统800的边缘的支承结构112。第一驱动组件116和支承结构112可以构造成联接到太阳能电池板组102的两个平行边缘。在一个实施方式中，系统800可以包括一个或者更多个可旋转的刷104。在所示实施方式中，可旋转的刷104在不工作位置中。在某些实施方式中，系统800也可包括一个或者更多个锥形齿轮减速器802。

图8B示出了其中可旋转的刷在运行位置中的太阳能电池板清洁系统800。图8C示出了太阳能电池板清洁系统800的侧视图。图8D示出了锥形齿轮减速器802的一个实施方式。

图9例示了太阳能电池板清洁系统的一个实施方式。可旋转的刷104示出为处于不工作位置（A）和运行位置（B）。第一驱动组件116示出为使可旋转的刷104顺时针（C）和逆时针（D）旋转。支承结构112的实施方式同时被示出。

本文公开和要求的全部方法能够根据本公开无不适当实验地形成和执行。虽然已经按照优选实施方式说明了本发明的设备和方法，但对于本领域技术人员将明显的是，在不偏离本发明构思、精神和范围的前提下，本文所述的方法、方法中的步骤或者步骤顺序可以变化。另外，所公开的设备可进行修改，并且部件可以消除或者用本文所述的可实现相同或类似结果的部件代替。对于本领域技术人员显而易见的，所有这些类似替代和修改被视为在如所附权利要求限定的本发明的精神、范围和构思内。

Claims (33)

1.一种太阳能电池板清洁装置，包括：

一个或者更多个可旋转的刷，所述刷各自具有旋转轴线；和

驱动器，所述驱动器构造成使所述一个或者更多个可旋转的刷中的每一个在不垂直于所述旋转轴线的方向上移动。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池板清洁装置，其中，所述系统构造为使得所述一个或者更多个可旋转的刷中的至少一个的所述旋转轴线的角度相对于行进方向是可调节的。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池板清洁装置，进一步包括旋转驱动器，所述旋转驱动器联接到所述一个或者更多个可旋转的刷并且构造成使所述一个或者更多个可旋转的刷旋转。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池板清洁装置，进一步包括轨道，所述轨道联接到所述一个或者更多个可旋转的刷并且构造成沿着在不垂直于所述旋转轴线的方向上的路径引导所述一个或者更多个可旋转的刷。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池板清洁装置，进一步包括支撑组件，所述支撑组件构造成支撑所述一个或者更多个刷。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池板清洁装置，其中，所述驱动器包括一个或者更多个马达。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池板清洁装置，其中，所述一个或者更多个马达构造成操作所述可旋转的刷。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池板清洁装置，其中，所述一个或者更多个可旋转的刷中的每一个包括：

沿着所述旋转轴线延伸的轴；和

联接到所述轴并且构造成绕所述旋转轴线可旋转的清扫构件。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池板清洁装置，其中，所述一个或者更多个刷和行进方向之间的角度在0°和90°之间。

10.根据权利要求3所述的太阳能电池板清洁装置，其中，所述旋转驱动器包括蜗轮驱动器。

11.根据权利要求5所述的太阳能电池板清洁装置，其中，所述支撑组件包括一个或者更多个推力滑动轴承。

12.根据权利要求1所述的太阳能电池板清洁装置，进一步包括停放坞，所述停放坞联接到所述支撑组件并且构造成遮蔽所述一个或者更多个刷。

13.一种太阳能电池板清洁系统，包括：

包括一个或者更多个太阳能电池板的太阳能电池板动力系统；和

联接到所述一个或者更多个太阳能电池板的太阳能电池板清洁装置，包括：

一个或者更多个可旋转的刷，所述刷各自具有旋转轴线；和

驱动器，所述驱动器构造成使所述一个或者更多个可旋转的刷中的每一个沿不垂直于所述旋转轴线的方向移动。

14.根据权利要求13所述的太阳能电池板清洁系统，其中，所述系统构造为使得所述一个或者更多个可旋转的刷中的至少一个的所述旋转轴线的角度相对于行进方向是可调节的。

15.根据权利要求13所述的太阳能电池板清洁系统，进一步包括旋转驱动器，所述旋转驱动器联接到所述一个或者更多个可旋转的刷并且构造成使所述一个或者更多个可旋转的刷旋转。

16.根据权利要求13所述的太阳能电池板清洁系统，进一步包括轨道，所述轨道联接到所述一个或者更多个可旋转的刷并且构造成沿着在不垂直于所述旋转轴线的方向上的路径引导所述一个或者更多个可旋转的刷。

17.根据权利要求13所述的太阳能电池板清洁系统，进一步包括支撑组件，所述支撑组件构造成支撑所述一个或者更多个刷。

18.根据权利要求13所述的太阳能电池板清洁系统，其中，所述驱动器包括一个或者更多个马达。

19.根据权利要求18所述的太阳能电池板清洁系统，其中，所述一个或者更多个马达构造成操作所述可旋转的刷。

20.根据权利要求13所述的太阳能电池板清洁系统，其中，所述一个或者更多个可旋转的刷中的每一个包括：

沿着所述旋转轴线延伸的轴；和

联接到所述轴并且构造成绕所述旋转轴线可旋转的清扫构件。

21.根据权利要求13所述的太阳能电池板清洁系统，其中，所述一个或者更多个刷和行进方向之间的角度在0°和90°之间。

22.根据权利要求15所述的太阳能电池板清洁系统，其中，所述旋转驱动器包括蜗轮驱动器。

23.根据权利要求17所述的太阳能电池板清洁系统，其中，所述支撑组件包括一个或者更多个推力滑动轴承。

24.根据权利要求13所述的太阳能电池板清洁系统，进一步包括停放坞，所述停放坞联接到所述支撑组件并且构造成遮蔽所述一个或者更多个刷。

25.一种用于清洁太阳能电池板的方法，包括：

使一个或者更多个可旋转的刷绕旋转轴线旋转，以使所述一个或者更多个可旋转的刷接触一个或者更多个太阳能电池板；以及

使所述一个或者更多个可旋转的刷在不垂直于所述旋转轴线的方向上移动。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述一个或者更多个可旋转的刷是可调节的，以便所述一个或者更多个可旋转的刷不垂直于行进方向。

27.根据权利要求25所述的方法，进一步包括沿着带有轨道的、在不垂直于所述旋转轴线的方向上的路径引导所述一个或者更多个可旋转的刷。

28.根据权利要求25所述的方法，进一步包括利用支撑组件支撑所述一个或者更多个可旋转的刷。

29.根据权利要求25所述的方法，进一步包括利用一个或者更多个马达操作所述一个或者更多个可旋转的刷。

30.根据权利要求26所述的方法，进一步包括调节所述一个或者更多个可旋转的刷，以使所述一个或者更多个可旋转的刷和行进方向之间的角度在0°和90°之间。

31.根据权利要求25所述的方法，进一步包括使所述一个或者更多个可旋转的刷降低，以便所述一个或者更多个可旋转的刷接触所述一个或者更多个太阳能电池板的表面。

32.根据权利要求25所述的方法，进一步包括在清洁过程之后，使所述一个或者更多个可旋转的刷停止。

33.根据权利要求25所述的方法，进一步包括在清洁过程之后，使所述一个或者更多个可旋转的刷停留在停放坞中。