本发明属于光伏设备领域，具体涉及一种光伏组件清理装置和方法。
背景技术：
1、积灰对太阳能光伏组件的影响包括如下：
2、(1)覆盖在光伏组件面板上的灰尘使通过玻璃板的透射率减小，对太阳辐射起阻碍作用，影响光伏发电的效率；
3、(2)灰尘附在面板表面阻挡热量向外传递，可能使面板自身热量得不到释放，令温度越来越高，影响光伏发电的效率；
4、(3)现有的光伏电站大多使用硅基太阳电池，对温度感知十分灵敏，当面板表面积累一定厚度的灰尘时，将导致它的传热热阻增大，对面板有保温作用，使其散热功能受到影响，甚至产生热斑损害组件；
5、(4)光伏组件积灰的腐蚀效应，光伏面板表面大多为玻璃材质，如果遇到湿润的酸性或碱性灰尘附在玻璃盖板表面时，玻璃表面就会慢慢被侵蚀，粗糙程度增加，组件表面的灰尘具有反射、散射和吸收太阳辐射的作用，可降低太阳的透过率，造成面板接收到的太阳辐射减少，输出功率也随之减小，积灰的腐蚀效应虽然影响较小，但对光伏组件的伤害是永久的，且修复困难，只有加强日常正确的清洗保养和维护才能让组件表面的腐蚀危害降到最低；
6、现有的清洁方法包括人工清洁、光伏机器人清洁和机械车清洁，人工清洁虽清洁的较为干净但成本较高、清洁效率低下、清洁安全系数较低，光伏清洁机器人清洁成本较高、占地面积较大、若吸附力不够或电量不足容易掉落且清洁效率较低，机械车清洁清洁力度不好掌控容易损伤光伏板表面，降低光伏板的使用寿命。
技术实现思路
1、本发明提供一种光伏组件清理装置和方法，用以解决上述提出的至少一项技术问题。
2、为解决上述技术问题，本发明公开了一种光伏组件清理装置，包括遍历支架，遍历支架沿x方向滚动连接在光伏组件支架上，遍历支架上滚动连接有清理机构安装支架，清理机构安装支架上安装有清理机构，清理机构包括清洁辊，遍历支架上设有清理机构安装支架驱动组件，清理机构安装支架驱动组件用于驱动清理机构安装支架沿遍历支架运动；
3、还包括控制系统和监测系统，控制系统与监测系统、遍历支架、清理机构安装支架驱动组件和清理机构电连接，监测系统用于监测光伏板的表面情况，控制系统用于基于监测系统的监测结果控制清理机构工作。
4、优选的，遍历支架包括矩形支架框，矩形支架框一端安装有主动滚轮组，另一端安装有从动滚轮组；
5、主动滚轮组包括两对称布置的x向移位电机，x向移位电机输出端固定连接有侧面主动滚轮和锥齿轮一，矩形支架框的一端固定连接有两对称布置的安装筒，锥齿轮一位于安装筒内，安装筒内转动连接有从动转轴，从动转轴上固定连接有锥齿轮二和表面主动滚轮，锥齿轮一与锥齿轮二相互啮合，光伏组件支架顶部由两对称布置的x横向支撑杆和两对称布置的y纵向支撑杆组成，其中一个x横向支撑杆上表面设有固定齿条一侧面设有固定齿条二，表面主动滚轮与固定齿条一相互啮合，侧面主动滚轮与固定齿条二相互啮合；
6、从动滚轮组包括安装框，安装框固定连接在矩形支架框的另一端，安装框上转动连接有两对称布置的表面从动滚轮和侧面从动滚轮，表面从动滚轮和侧面从动滚轮分别与另一x横向支撑杆上的固定齿条三和固定齿条四相互啮合。
7、优选的，清理机构安装支架包括前板体、后板体、左板体和右板体，前板体和后板体上分别转动连接有两组对称布置的y方向滚轮，y方向滚轮滚动连接在遍历支架上，前板体和后板体与清理机构安装支架驱动组件连接；
8、前板体、后板体、左板体和右板体均为可升降板体。
9、优选的，清理机构安装支架驱动组件包括两带轮连接板，两带轮连接板分别螺栓连接在遍历支架两端，两带轮连接板上分别转动连接有电动带轮一和电动带轮二，电动带轮一和电动带轮二通过动力传动带连接，动力传动带上设有两l型连接件，l型连接件一端连接在动力传动带上，l型连接件另一端分别螺栓连接在前板体和后板体上。
10、优选的，清洁辊转动在左板体和右板体之间，清理机构还包括清洁驱动电机，清洁驱动电机安装在左板体上，清洁驱动电机输出端设有链轮一，左板体上转动连接有链轮轴，链轮轴上固定连接有链轮二、链轮三和链轮四，两清洁辊上分别同轴安装有链轮五和链轮六，链轮一和链轮二通过链条一连接，链轮三和链轮五通过链条二连接，链轮四和链轮六通过链条三连接。
11、优选的，清理机构还包括两组空心支架，空心支架螺栓连接在前板体上，空心支架上转动连接有电动空心转轴，电动空心转轴上均匀安装有若干组喷淋喷头，空心支架上设有喷淋介质进口，空心支架顶部设有图像采集设备；
12、图像采集设备上转动连接有驱赶皮带。
13、优选的，还包括电动翻盖，电动翻盖转动连接在光伏组件支架左下角，电动翻盖内设有清洁辊摩擦块，清洁辊摩擦块用于辅助清洁辊进行自清洗。
14、优选的，控制系统用于控制光伏组件清理装置工作，控制系统包括：
15、张力传感器一，张力传感器一安装在动力传动带的紧边上，用于检测动力传动带紧边的张力；
16、张力传感器二，张力传感器二安装在动力传动带的松边上，用于检测动力传动带松边的张力；
17、倾角传感器，倾角传感器设置在清理机构安装支架上，用于检测清理机构安装支架的倾角；
18、压力传感器，压力传感器设置在清洁辊上，用于检测清洁辊所受的挤压力；
19、控制器，控制器与张力传感器一、张力传感器二、倾角传感器和压力传感器电连接，控制器基于张力传感器一、张力传感器二、倾角传感器和压力传感器控制光伏组件清理装置工作包括以下步骤：
20、s1、基于张力传感器一和张力传感器二，计算动力传动带第i时刻的牵引力：
21、fqi＝t1i-t2i (1)；
22、其中，fqi为动力传动带第i时刻的牵引力，t1i为第i时刻张力传感器一的检测值，t2i为第i时刻张力传感器二的检测值；
23、s2：基于步骤s1、倾角传感器和压力传感器的检测值，计算第i+1时刻清洁辊与光伏板之间的预设挤压力和第i+1时刻清洁辊需移动的预设高度：
24、
25、其中，fs(i+1)为第i+1时刻清洁辊与光伏板之间的预设挤压力，γi+1为清洁辊从第i+1时刻到第i+2时刻之间扫过的光伏板表面的待清洁程度系数，f0为清洁辊前进过程中基准补偿阻力，μ为光伏板的表面摩擦系数，m为清洁辊的质量，g为重力加速度，b为清洁辊重力与其所受的支撑力之间的夹角，即倾角传感器的检测值，cosb为b的余弦值，δh(i+1)为第i+1时刻清洁辊需移动的预设高度，为第i时刻清洁辊与光伏板之间的实际挤压力，即压力传感器在第i时刻的检测值，δ为清洁辊每上下运动单位距离清洁辊所受挤压力的增量值；
26、基于计算出的δh(i+1)的值对清洁辊的高度进行调节，其中，若δh(i+1)为正数则前板体、后板体、左板体和右板体底部伸长带动清洁辊在第i+1时刻向下运动δh(i+1)，若δh(i+1)为负数则前板体、后板体、左板体和右板体底部缩短带动清洁辊在第i+1时刻向上运动δh(i+1)；
27、s3：在第i+1个时刻对清洁辊高度调节完毕后，判断清洁辊是否需要回仓自清洁：
28、若调节完毕后满足则清洁辊可继续工作；
29、否则，则清理机构安装支架驱动组件带动清洁辊回仓，通过清洁辊摩擦块对其表面进行清洁处理。
30、优选的，还包括计算清洁辊从第i+1时刻到第i+2时刻之间扫过的光伏板表面的待清洁程度系数γi+1：
31、
32、其中，γi+1为清洁辊从第i+1时刻到第i+2时刻之间扫过的光伏板表面的待清洁程度系数，ε为光伏板在标准温度下和当前辐照度下的光电转化效率，si+1为清洁辊从第i+1时刻到第i+2时刻之间扫过的光伏板表面积，为当前太阳辐照度，σ为清洁辊从第i+1时刻到第i+2时刻之间扫过的光伏板的表面透光率，p0为清洁辊从第i+1时刻到第i+2时刻之间扫过的光伏板的基准发电功率，e为自然数，取值为2.71，τ为图像采集设备对清洁辊从第i+1时刻到第i+2时刻之间扫过的光伏板的表面待清洁程度评估值。
33、一种光伏组件清理方法，包括如下步骤：
34、步骤一、监测系统实时监测光伏板的表面情况，若光伏板表面覆盖程度大于预设覆盖程度，或光伏板表面停卧鸟类时，控制系统控制清理机构开始工作，对光伏板表面进行清洁，或对鸟类进行驱赶；
35、步骤二、清理机构安装支架驱动组件带动清理机构沿y方向运动，对光伏板表面进行清洁，之后遍历支架沿x反方向运动预设单位距离后，清理机构安装支架驱动组件带动清理机构沿y反方向运动，循环往复，直至整个光伏板清洁完毕；
36、步骤三：在清理机构工作过程中，控制系统实时控制并监测清洁辊的状态，在清洁辊状态不佳时，清理机构安装支架驱动组件带动清洁辊回仓，通过清洁辊摩擦块对其表面进行清洁处理。
37、与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
38、本发明避免了人工清洁成本较高、清洁效率低下、清洁安全系数较低的问题，同时避免了光伏清洁机器人清洁成本较高、占地面积较大、若吸附力不够或电量不足容易掉落且清洁效率较低的问题，同时解决了机械车清洁清洁力度不好掌控容易损伤光伏板表面，降低光伏板的使用寿命的问题。
1.一种光伏组件清理装置，其特征在于：包括遍历支架(1)，所述遍历支架(1)沿x方向滚动连接在光伏组件支架(100)上，所述遍历支架(1)上滚动连接有清理机构安装支架(2)，所述清理机构安装支架(2)上安装有清理机构(3)，所述清理机构(3)包括清洁辊(300)，所述遍历支架(1)上设有清理机构安装支架驱动组件(200)，所述清理机构安装支架驱动组件(200)用于驱动所述清理机构安装支架(2)沿所述遍历支架(1)运动；
2.根据权利要求1所述的一种光伏组件清理装置，其特征在于：所述遍历支架(1)包括矩形支架框(101)，所述矩形支架框(101)一端安装有主动滚轮组，另一端安装有从动滚轮组；
3.根据权利要求1所述的一种光伏组件清理装置，其特征在于：所述清理机构安装支架(2)包括前板体(201)、后板体(202)、左板体(203)和右板体(204)，所述前板体(201)和后板体(202)上分别转动连接有两组对称布置的y方向滚轮(205)，所述y方向滚轮(205)滚动连接在遍历支架(1)上，所述前板体(201)和后板体(202)与所述清理机构安装支架驱动组件(200)连接；
4.根据权利要求3所述的一种光伏组件清理装置，其特征在于：所述清理机构安装支架驱动组件(200)包括两带轮连接板(2000)，两带轮连接板(2000)分别螺栓连接在遍历支架(1)两端，两带轮连接板(2000)上分别转动连接有电动带轮一(2001)和电动带轮二(2002)，所述电动带轮一(2001)和电动带轮二(2002)通过动力传动带(2003)连接，所述动力传动带(2003)上设有两l型连接件(2004)，所述l型连接件(2004)一端连接在所述动力传动带(2003)上，所述l型连接件(2004)另一端分别螺栓连接在前板体(201)和后板体(202)上。
5.根据权利要求3所述的一种光伏组件清理装置，其特征在于：所述清洁辊(300)转动在左板体(203)和右板体(204)之间，所述清理机构(3)还包括清洁驱动电机(301)，所述清洁驱动电机(301)安装在左板体(203)上，所述清洁驱动电机(301)输出端设有链轮一(302)，所述左板体(203)上转动连接有链轮轴(303)，所述链轮轴(303)上固定连接有链轮二(304)、链轮三(305)和链轮四(306)，两清洁辊(300)上分别同轴安装有链轮五(307)和链轮六(308)，所述链轮一(302)和链轮二(304)通过链条一(309)连接，所述链轮三(305)和链轮五(307)通过链条二(3090)连接，所述链轮四(306)和所述链轮六(308)通过链条三(3091)连接。
6.根据权利要求5所述的一种光伏组件清理装置，其特征在于：所述清理机构(3)还包括两组空心支架(3000)，所述空心支架(3000)螺栓连接在前板体(201)上，空心支架(3000)上转动连接有电动空心转轴(3001)，所述电动空心转轴(3001)上均匀安装有若干组喷淋喷头，所述空心支架(3000)上设有喷淋介质进口(3003)，所述空心支架(3000)顶部设有图像采集设备(3002)；
7.根据权利要求6所述的一种光伏组件清理装置，其特征在于：还包括电动翻盖(4)，所述电动翻盖(4)转动连接在光伏组件支架(100)左下角，所述电动翻盖(4)内设有清洁辊摩擦块(400)，清洁辊摩擦块(400)用于辅助清洁辊(300)进行自清洗。
8.根据权利要求7所述的一种光伏组件清理装置，其特征在于：所述控制系统用于控制光伏组件清理装置工作，所述控制系统包括：
9.根据权利要求8所述的一种光伏组件清理装置，其特征在于：还包括计算清洁辊(300)从第i+1时刻到第i+2时刻之间扫过的光伏板(104)表面的待清洁程度系数γi+1：
10.一种光伏组件清理方法，用于采用如权利要求1-9任一项所述的一种光伏组件清理装置对光伏板进行清理，其特征在于：包括如下步骤：
