随着社会经济的快速发展，人类生产生活对传统资源的使用使得煤、石油、天然气等不可再生能源频频告急，能源问题逐渐成为制约国际经济发展的瓶颈，在国际上，越来越多的国家开始实施“太阳能计划”，开发阳光资源，寻求绿色可持续发展的新动能。在太阳能发电板的使用过程中，发电板表面的灰尘或积雪严重的降低了发电板的透光率，进而成为影响太阳能发电板组件能量转换效率的关键因素。在太阳能发电板的使用过程中，发电板表面的灰尘或积雪严重的降低了发电板的透光率，进而成为影响太阳能发电板组件能量转换效率的关键因素。据统计，太阳能板表面的灰尘污染会大幅降低光伏电站发电量, 发电板表面尘土或积雪造成年平均发电效率可降低6%, 如按照2021年全球装机量预计将达到500GW左右计算, 每年因灰尘降低发电量而造成的经济损失将高达50亿美元。随着电站装机量的不断增长, 这一损失会愈发严重，2030年全球装机总量约1400GW时, 灰尘造成的经济损失预计将高达130亿美元。由此可见，太阳能发电板非常容易积攒尘土，影响发电效率并造成经济损失，研究和设计一种自巡航太阳能电站光伏板清洁车，定期对太阳能板清洁，可提高太阳能板的受光率，提高发电效率，将产生巨大的经济效益。

1.国内外现状

（1）国内现状：在国内，2011年内蒙古神舟光伏电力有限公司研发设计了一种用于太阳能光伏板的清洗车，该清洗车上主要配备了滚刷和水管喷头。车身自带罐装水箱，水箱接粗细两根水管，在进行清洗工作时，先用粗管清洗一遍太阳能光伏电池板，然后使用滚刷清洗一遍太阳能光伏电池板，最后在用细出水管冲洗一遍。三遍清洁工作效果明显提升光伏电池板表面清洁度。但此清洗车所存在的缺陷主要是，智能化不够明显，无法自主监控并感知太阳能光伏电池板以及组件表面的灰尘积累程度，在清洗过程中使用大量的水和清洁剂，体积也相对庞大，进行清洗工作时不够灵活。

（2）国外现状：伦敦大学研发设计了一种安装在太阳能光伏板上的街道路灯自清洁设备。该设备的工作状态可分为干、湿两种自清洁模式，构成较为简单，主要包含三个结构，支撑结构，运动结构，喷水结构，三者联合进行清扫工作。此设备可以直接安装在光伏电池板的背光面，定时清洗太阳能光伏电池板，即使这套自清洁光伏电池板设备能够清扫街道太阳能发电设备的灰尘，提高其清洁度，但是一套设备只能清洁一个路灯，运行模式较为单调，仍然不能够胜任大型太阳能发电站。

2.发展趋势

随着控制工程以及智能技术的研发以及投入使用，清洁移动机器人将向更智能化、轻量化的方向发展。在未来，太阳能光伏板清洁移动机器人可实现与卫星同步定位，通过智能手机等移动电子通讯设备快捷方便地远程操控。

3.选题的理论依据与应用价值

（1）选题的理论依据：

在生态环境日趋恶化、化石燃料日趋紧张的今天，太阳能作为一种清洁可再生的资源拥有着很大的应用前景。近年来，随着人们对太阳能的研究，太阳能转换电能的效率得到了提高，光伏发电技术也在逐渐成熟,太阳能有可能成为替代其他能源的关键能源之一。随着光伏产业的发展成本逐渐降低，促使大型光伏发电站快速发展，光伏发电技术的应用迎来了前所未有的重大发展机遇，但在光伏发电应用的过程中，也面临着很多棘手问题有待人们急需解决，例如附着在发电板表面的灰尘是影响光伏发电板组件能量转换效率的关键因素之一，天气干燥，风沙较大，空气中的浮尘含量较多，增加了光伏发电板的表面落尘量。此外，地区较少的降雨量，组件通过雨水的自清洁能力较差，导致光伏组件表面的灰尘落尘量相对较大。由于现有的清洁设备存在诸多弊端，所以现阶段光伏发电板的清洁主要以人工清理作为最主要方式,针对大型的光伏阵列或者光伏电站，人工清理所带来的人力劳动成本和水资源消耗却是一种负担，因此利用清洁机器人，有效的、经济的清扫光伏组件的灰尘，对于提高光伏产业的经济效益至关重要，所以，研究和设计一种自巡航太阳能电站光伏板清洁车是完全可行的。
（2）应用价值：