2。2太阳能电池板除尘装置的工作过程

行走机构的直流电机驱动行走轮沿电池板侧面前进，与此同时除尘装置的直流电机驱动滚筒轴旋转带动滚筒刷开始对电池板进行除尘，这时，水泵也会从电站的水箱里抽水送到喷水管中对电池板表面洒水。部分灰尘会随水离开电池板表面而剩下的由已经浸湿的滚筒刷清除。当磁性传感器探测到离电池板另一侧很近时，电机慢慢减速直到停止，停在电池板延伸出去的架子（停放机构）上。待下次启动重复上次的过程对电池板进行清洁并回到原位。装置设计为一天自动清洁一次，每次清洁后不回到原来的位置。第二天清洁完成后才回到前一天的初始位置。设计的除尘装置每天工作34分钟左右，就自动停止。如果遇到风沙很大或下雪的天气，可以通过控制器设置让它多清洁几次知道电池板表面被清洁干净为止。

3。滚刷参数选择

3。1滚刷刷毛材料的选择

设计的除尘装置在除尘中除了用水来除去一部分积灰以外，主要是通过滚刷旋转来对电池板表面进行除尘。而滚刷除尘主要是靠滚筒旋转带动刷毛清扫电池板表面上的灰尘。所以刷毛的物理特性和结构对整个除尘效果的影响很大。刷毛的材料决定刷毛的力学特性从而影响刷毛对太阳能电池板表面的压力大小，而刷毛对电池板表面的压力决定着除尘装置的除尘效果。不同的刷毛材料的硬度和强度都不同，所以整个滚刷的工作寿命也会不同。由此可见刷毛对整个滚刷的重要性，而常见的刷毛分为以下几种。

（1） 植物材质的刷毛

早期大多数刷子的刷毛都是植物材质，如：扫帚草、竹梢、金丝草等，这类刷毛易折损和磨损。而且由于不同植物材质的粗细、形状大多不同，需要花费人力去挑选，然后再对其进行机械加工才可使用。植物材质的刷毛现在大多没人使用了，所以本次设计不考虑它。

（2） 动物材质的刷毛

动物材质的刷毛主要使用动物毛发，像猪鬃、羊毛等等都可以作为刷毛使用。猪鬃的抗水性和耐用性极佳，同时具有防静电的特性且弹性很好。只是猪鬃由于一只猪一生取毛一次，价格昂贵，可谓是刷毛中的贵族。羊毛比猪鬃柔软一些，但它的弹性模量较小，羊毛制成的刷毛与太阳能电池板接触时会产生较大应力，刷毛变形，会导致除尘不彻底。

（3） 金属材质刷毛文献综述

金属材质刷毛材料主要有钢丝和铜丝，本次设计中需要除尘的是太阳能电池板表面，刷毛材质太硬会刮花表面，所以不能使用。这种刷毛主要用于去毛刺和除雪机构。

（4） 工程塑料材质刷毛

塑料作为化工产业的产品，随着技术的革新，品种不断变多，性能也越来越好。尼龙作为工程塑料的一种，自1935年以第一种人造纤维的身份问世以来，由于其优异的性能被广泛用于各种行业，而最早的尼龙制品就是刷子。尼龙的机械强度较高，且具有耐热、耐磨损、耐弱酸和碱，无毒无臭的特性。非常符合设计中刷毛材料的要求。尼龙分为很多种，其中MC尼龙被很多滚刷生产厂商选作刷毛的材料。MC尼龙的强度高，硬度低，回弹性能很好，既可以在除尘时不损伤电池板表面又可以在变形后恢复，并且它的模具和成型加工设备较为简单。

综上所述，本次设计中选择新型尼龙型号MC尼龙作为螺旋滚刷的刷毛材料。MC尼龙的部分性能如下表：

表3。1 MC尼龙的部分性能参数