基于创新理论解决移动式电池板清洁装置的用水问题

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应用 ARIZ 方法解决减少光伏组件清洗后残留水的问题

应用 ARIZ 方法解决减少光伏组件清洗后残留水的问题韩宏伟【摘要】Technology innovation methods,including ARIZ in TRIZ theory method of function model, causal analysis,the determination of conflict zones,“to expand problem”methods of description, were used to analyze problems of reducing photovoltaic components after cleaning residual water,and two relative feasibility solution were obtained by using the analytic model, extension-material resources,application field knowledge base methods and so on.%应用技术创新方法———TRIZ 理论中 ARIZ 方法的功能模型、因果分析、冲突区域确定、“扩大问题”描述等方法，分析了减少光伏组件清洗后残留水问题，并用分析问题模型、扩展物质－场资源、应用知识库等方法得出2个可行性较强的方案。

【期刊名称】《重庆理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(030)009【总页数】5页(P73-77)【关键词】ARIZ 方法;功能模型;小人法;效应;光伏组件;清洗【作者】韩宏伟【作者单位】青海天创新能源科技有限公司，西宁 810003; 武汉大学信息管理学院，武汉 430072【正文语种】中文【中图分类】TK514随着并网光伏电站的大量安装，上万块太阳能组件排列于光伏电厂中。

光伏组件的清洁度是影响发电量的一大主要因素，组件的清洗成了光伏电站维护的一项重要工作[1-5]。

TRIZ创新理论在防止超纯水机取水外溢中的应用

TRIZ创新理论在防止超纯水机取水外溢中的应用李晓云【摘要】应用TRIZ创新理论能帮助人们系统地分析问题，快速地发现问题的本质或矛盾，从而获得最终的理想解。

通过对TRIZ创新理论方法的应用，解决了实验室超纯水机取水外溢的问题。

%Based on the innovation theory of TRIZ, problem can be analyzed systematically, the nature of the problem or the contradiction can be discovered quickly and the final ideal solution can be obtained easily. It can not only speed up the pro-cess of creation, but also get high quality innovative products. In this paper, methods of TRIZ theory were used to prevent water overflowing when ultra-pure water equipment was used.【期刊名称】《科技创新与生产力》【年(卷),期】2014(000)007【总页数】2页(P87-88)【关键词】TRIZ创新理论;超纯水机;取水外溢【作者】李晓云【作者单位】太原重工理化检定中心化学室，山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】X383TRIZ是发明问题解决理论，它是由前苏联发明家协会主席阿利赫舒列尔于1946年开始在分析了近250万份专利的基础上，发现了发明背后存在的模式并形成了TRIZ创新理论的原始基础，进一步总结出一套解决复杂技术问题的系统方法[1]。

大型企业化学室的日常纯水需求量比较大。

工作量较少时，可以一直盯着取水，少则两小时多则一天，若一边制水取水，一边做其他工作，稍不注意就会接满外溢，严重时会导致楼下房顶漏水，造成一定的经济损失。

一种新能源电池板用清洗装置[实用新型专利]

专利名称：一种新能源电池板用清洗装置专利类型：实用新型专利
发明人：赵国栋,吴利平
申请号：CN201821601868.7
申请日：20180929
公开号：CN209093967U
公开日：
20190712
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种新能源电池板用清洗装置，包括连接板，所述连接板右侧的前后两端均焊接有承载板，所述连接板的底部焊接有电机箱，所述电机箱内腔的顶部固定连接有正反电机，所述正反电机的输出轴焊接有主动齿，所述连接板的内壁焊接有隔板。

本实用新型通过连接板、承载板、电机箱、正反电机、主动齿、隔板、从动齿、转杆、第一斜齿轮、第二斜齿轮、丝杆、螺纹套、支杆和活动箱的设置，利用机械手段代替传统的人工来对新能源电池板进行清洗，达到了清洗效果好的优点，同时解决了传统的新能源电池板清洗方法基本为人工手动清洗，费时费力，而且清洗效果不好，从而影响了新能源电池板发电量的问题。

申请人：赵国栋
地址：262200 山东省潍坊市诸城市人民东路26号华都富林南区5号楼一单元801
国籍：CN
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电池清洗自动换水装置[实用新型专利]

专利名称：电池清洗自动换水装置
专利类型：实用新型专利
发明人：赵晓营,蒋能周,谢建文,石明,但昭辉申请号：CN201821581789.4
申请日：20180927
公开号：CN208879197U
公开日：
20190521
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了电池清洗自动换水装置，清洗液箱体的顶部安装有用于电池输送的输送箱体，所述输送箱体的内部安装有输送托辊，所述输送托辊上安装有输送带，所述输送带的顶部沿着其输送方向安装有喷淋清洗装置和热风烘干装置；所述清洗液箱体与用于供应原始清洗液的自动供液装置相连，所述清洗液箱体的内部底部安装有用于监测清洗液质量的传感器，所述清洗液箱体的内部侧壁竖直安装有液位传感器，在清洗液箱体的底部侧壁上连接有用于排出清洗液的自动排出装置。

此自动换水装置能够用于新能源电池生产过程中，清洗液的自动更换作业，进而保证了其更换的及时性和准确性，而且采用自动更换的方式，大大的提高了更换效率。

申请人：湖北江为新能源有限公司
地址：443200 湖北省宜昌市枝江市江汉大道与仙女四路交界处
国籍：CN
代理机构：宜昌市慧宜专利商标代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：姜荣华
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一种太阳能电池板自动清洁装置[发明专利]

专利名称：一种太阳能电池板自动清洁装置
专利类型：发明专利
发明人：刘峰,吴雅倩,张银龙,黄蕾,江震,江陶,刘道,梁昌辉申请号：CN201810907791.4
申请日：20180810
公开号：CN108816836A
公开日：
20181116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种太阳能电池板自动清洁装置，包括移动清洁装置、蜗轮蜗杆清洁装置、伸缩杆收纳装置、监控装置。

所述的移动清洁装置内部设置有左端减震器、右端减震器、上端减震器，可实现移动清洁装置与太阳能电池板更好的接触清洁，且移动清洁装置与PLC控制系统相连接，PLC控制系统人工操作平台相连接。

所述的移动清洁装置的左端设有蜗轮蜗杆清洁装置，可实现圆弧式清洁。

本发明结构简单、安装方便、操作便捷、工作稳定、性能可靠，有效的解决了目前太阳能电池板清洁效率低、劳动强度大等难题。

申请人：安徽理工大学
地址：232001 安徽省淮南市泰丰大街168号
国籍：CN
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一种用于太阳能电池板的清洁装置[实用新型专利]

专利名称：一种用于太阳能电池板的清洁装置专利类型：实用新型专利
发明人：蒋鲁婴,吕泽天,钱卓妍
申请号：CN201920239217.6
申请日：20190225
公开号：CN209953304U
公开日：
20200117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及光伏发电设备技术领域，公开了一种用于太阳能电池板的清洁装置，包括供太阳能电池板安装的支架，支架的截面呈直角三角形，支架上设置有位于太阳能电池板上侧的滑移杆，滑移杆上设置有抵触在太阳能电池板外壁上的海绵块，滑移杆的两端均设置有一端连接在滑移杆上且另一端连接在支架的折角处的压紧弹簧，滑移杆上设置有用于对海绵块加水的注水组件，支架上设置有用于驱动滑移杆沿着太阳能电池板外壁来回滑移的驱动组件。

整个清洗的过程取代了人力擦洗，最终即可实现比较方便的去除太阳能电池板表面的灰尘。

申请人：绍兴四正聚元新能源科技有限公司
地址：312000 浙江省绍兴市新昌县人民东路127号佳艺东都金座16A-18
国籍：CN
代理机构：北京君泊知识产权代理有限公司
代理人：王程远
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一种新型太阳能电池板自动清洁装置[实用新型专利]

专利名称：一种新型太阳能电池板自动清洁装置专利类型：实用新型专利
发明人：王瑞达
申请号：CN201520176316.6
申请日：20150325
公开号：CN204442267U
公开日：
20150701
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种新型太阳能电池板自动清洁装置，涉及清洁装置领域，它包括遮挡板驱动装置、遮挡板(3)、一组加热丝(4)、玻璃刷(5)和自动控制装置，遮挡板驱动装置包括一对支架(1)、电机和两对滚轮(2)，一对支架(1)分别固定安装在太阳能电池板(10)的两侧，电机安装在一对支架(1)内，两对滚轮(2)分别活动安装在一对支架(1)上；本实用新型提供的自动清洁装置采用耐高温透明硅胶板的遮挡板，在防尘的同时能够透光，以防止太阳能电池板驱动电路出现断电时，驱动装置无法运行的情况下，太阳能电池板能转化耐高温透明硅胶板透过的光来继续工作，软胶玻璃刷能够更好的将太阳能电池板表面的积尘清除，具有很好的市场推广价值。

申请人：北方工程设计研究院有限公司
地址：050011 河北省石家庄市裕华东路55号
国籍：CN
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题难以在荒漠地区大规模使用。而日本夏普公司，开了一法，通过减小水箱体积中途补给，解决移动式清洁装置清
款太阳能电池板机器人，可在电池板表面进行移动，利用洁长距离电池板阵列的移动难问题。
刮板清除污垢，目前在泰国试用，其性能有待评价。因此，根据荒漠光伏电站的现状急需开发操作性良好的电池板
参考文献院 [1]李春来，朱慧敏，孔祥鹏，等.青海大规模光伏发电发展问题探讨[J].电力技术与环保，2011，27(3):4-5.
擦等技术[4]。如德高洁清洁设备有限公司开发了命名为
3 结论
SOLAR-TC 3500 的太阳能电池板清洁车，采用动力旋转
本文利用 TRIZ 创新理论分析太阳能电池板移动清洁
滚刷清洗方式，对电池板进行清洗。但由于工程车辆较大，装置的用水问题，通过功能模型图更为直观的剖析电池板
行进过程易对电池板造成损伤；同时，因沙陷和耗水等问体系的相互作用关系。利用技术冲突与物理冲突的相关方
关键词院创新方法太阳能电池板清洁装置
0 引言柴达木盆地年太阳总辐射量大于 6800MJ/m2，有可
移动困难。问题模型如图 1 所示。 2.3 问题的转化与求解复杂系统是众多因素相互联
系、相互影响的一个有机系统[3]。太阳能电池板、环境及清洁装置的功能模型如图 2 所示。利用 TRIZ 理论将通过功能结构分析方法解剖系统各部分的相互作用，可以通过改变作用的方式实现最终目标。
灰尘
附着
电池板
地面支撑支撑
清洁
电能
水箱湿润
刷子连接
支架
洁，采用人工清洁劳动强度巨大。因此，研制移动式电池板清洁装置对维护光伏电站平稳低成本运营，具有重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学术
驱动
电机驱动滑轮
驱动
价值和现实意义。 1 TRIZ 创新理论 TRIZ[3]是俄文单词“发明问题解决理论”的首字母的缩
写，其理论是由前苏联发明家阿奇舒勒(G.S.Altshuller)在 1946 年创立的。创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的过程，TRIZ 理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供
清洁设备。
[2]李锡福，年光延.气候变化对青海生态环境的影响及对策研究
2.2 清洁原理及问题分析灰尘颗粒粘附在电池板表 [J].高原地震，2001，13(3):62-66.
面，吸附性很强，不能够自由移动，清洗使灰尘被分散成细
[3]张士运，林岳.TRIZ 创新理论研究与应用[M].北京:华龄出版
微粒子，只有清除作用力大于灰尘颗粒粘附作用力时[5]，灰社，2010.
了系统的理论和方法工具。
2 问题分析与拟解决方案 2.1 清洁装置存在问题由于光伏电站清洗需求，国内部分公司制造了相关设备，主要采用水射流、滚刷或刮
减小移动水箱的容积。清洁装置的清洁效果好要求水箱体积大，装置运动灵活要求水箱体积小，存在的物理冲突是水箱既大又小。通过分离原理中的空间分离方法，把整体水箱分离为小水箱。
实用科技
基于创新理论解决移动式电池板清洁装置的用水问题
王珊郑鹏涛（青海大学）
摘要院高海拔荒漠地区极其适合大型光伏发电产业的发展，然而程较长，故水箱水量增多会使清洁设备移动速度变慢甚至
荒漠地区恶劣气候环境下电池板积灰对发电效率影响尤为突出，而移动式电池板清洁装置在使用过程中存在诸多问题。通过 TRIZ 创新理论对清洁装置的水箱进行分析，解决移动困难的问题，对探索新型电池板清洁设备奠定理论基础。
图 2 功能模型图
问题的理想解为移动清洁装置运动灵活，水箱水量充足，达到预期清洁效果。
2.4 TRIZ 工具选择与分析加装水箱属于技术冲突，水箱的水可以使刷子润湿积灰，改善清洁效果提高可操作性；但水箱水量多会使清洁设备移动速度变慢。查冲突矩阵得到发明原理为：反向、振动、抛弃与修复，故可以考虑
尘颗粒才会在电池板表面产生运动，并从清洗表面脱离， [4]曹昊翔，张正学.水射流清洗技术应用现状及其前景[J].矿业
完成清洗作用。在电池板清洁装
置上加装水箱，水可以润湿刷子，改善清洁效果提高可操作性；但太
清洁装置水箱
电池板
研究与开发，2006，10(S1):76-81. [5]居发礼.积灰对光伏发电工程的影响研究[D].重庆大学，2011. 基金项目院科技部创新方法工作专项项目渊项目编号院2012IM0
用于光伏发电的荒漠化土地 10 万平方公里[1]，但盆地风沙大，雨量小[2]，实际工程中电池板表面极易蒙尘且难以清洗。由于光电转换效率与受光面积成正比，附着在电池板表面的灰尘极大缩小了受光面积，从而降低了发电效率。统计数据表明，当电池板灰尘覆盖率达 25%时，电站的综合发电效率将急剧下降。且大面积太阳能电池板阵列的清
20800冤曰2013 年度青海大学中青年基金项目渊项目编号院2013-
QGY-15冤作者简介院
阳能电池板阵列较长，
王珊(1983-)袁女袁河北定州人袁青海大学机械工程学院袁讲师袁硕
导致清洁装置运行路
图 1 问题模型图
士袁研究方向院太阳能电池板表面清洁技术遥
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