CN104617868A - 能自动除雪除尘的太阳能发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种能自动除雪除尘的太阳能发电装置，具有太阳能光伏组件、底座和安装在底座上的转动单元，在转动单元上安装一电机和两根立柱，两立柱之间设有能转动的支撑轴，支撑轴上固定有与之垂直的套筒，套筒内设有转轴，转轴由分别设置在套筒上下端的两轴承支承，所述太阳能光伏组件固定在转轴的上端，转轴的下端与所述电机的输出轴之间连接一伸缩型双十字轴式万向联轴器。本发明模拟生物的扭脖动作，利用太阳能发电装置的光伏电池板正反旋转时产生的离心力来对光伏电池板上的积雪沙尘进行清除，除尘除雪效果较好。与震颤式除尘相比，对光伏组件结构安全影响小，甚至无影响，尽可能避免了对光伏组件造成损害。与接触式除尘相比，不存在光伏电池板表面磨损的问题。

Description

能自动除雪除尘的太阳能发电装置
技术领域
本发明涉及太阳能发电装置。
背景技术
我国的太阳能资源比较充分的区域一般集中在西部的高海拔地区。这些地方由于日照充足，降雨较少，太阳能发电装置中的光伏电池板上比较容易形成灰尘的积累，在加上是高海拔地区，冬天降雪量也比较充足且积雪难以消融，这些都会对电池板接收太阳光造成障碍。当电池板上沙尘积雪累积到一定程度以后，就会对电池板的发电效率产生明显的影响并对电池板造成损坏。
中国专利申请号200720036270.3的实用新型公开了一种太阳能发电板除尘装置，在太阳能发电板上端的上部设置卷扬机，通过牵引绳连接螺杆，螺杆两端在导轨中，螺杆两端套接轴承，螺杆下部连接螺帽，稳定杆穿过螺帽，螺帽下部设置毛刷，直流电机经变速器与轴承连接，导轨连接底架。该实用新型通过毛刷来回刷太阳能发电板的表面，使灰尘或雪被清除，这种接触式除尘的装置容易损坏，维修困难，且由于对电池板表面进行了接触，所以长时间使用必定会对电池板表面造成一定的磨损。中国专利申请号201410364857.1的发明专利申请公开了一种可自动除雪除尘的太阳能发电装置，包括太阳能光伏组件、支撑柱、转轴、弹簧、传动杆和凸轮驱动单元，所述转轴竖直固定在转动单元上，所述转动单元安装在结构预埋件上，所述支撑柱与转轴转动连接，所述支撑柱的顶端固定设置有太阳能光伏组件，所述支撑柱的尾端通过弹簧与转轴底部连接；在所述转轴上固定安装有凸轮驱动单元，所述传动杆的一端固定在支撑柱上，所述传动杆的另一端卡设在凸轮驱动单元上的凸轮边沿。该发明专利申请利用弹簧和凸轮机构控制光伏组件的震颤的惯性运动来进行除尘除雪，因为震颤的幅度不能过大，所以只能除去电池板表面较厚的尘（雪），对于其表面较薄的尘（雪）层，其除尘（雪）效果并不理想，而且这种震颤式的除尘（雪）方式对光伏组件本身结构安全影响较大，会对光伏组件造成损害。
发明内容
本发明的目的在于提出一种既具有较好的除尘除雪效果，且对太阳能光伏组件结构安全影响小的能自动除雪除尘的太阳能发电装置。
为达到上述目的，本发明采取如下第一种技术方案：本发明具有太阳能光伏组件、底座和安装在底座上的转动单元，其特征在于：在转动单元上安装一电机和两根立柱，两立柱之间设有能转动的支撑轴，支撑轴上固定有与之垂直的套筒，套筒内设有转轴，转轴由分别设置在套筒上下端的两轴承支承，所述太阳能光伏组件固定在转轴的上端，转轴的下端与所述电机的输出轴之间连接一伸缩型双十字轴式万向联轴器。
所述支撑轴的两端各通过轴承与对应立柱连接。
所述转轴带动太阳能光伏组件正反转动的角度不超过50度。
所述底座上设置电气调控箱，所述电机的运行由电气调控箱控制。
为达到上述目的，本发明采取如下第二种技术方案：本发明具有太阳能光伏组件和底座，在底座上安装一电机和两根立柱，两立柱之间连接有支撑轴，支撑轴上固定有与之垂直的套筒，套筒内设有转轴，转轴由分别设置在套筒上下端的两轴承支承，所述太阳能光伏组件固定在转轴的上端，转轴的下端与所述电机的输出轴之间连接一伸缩型双十字轴式万向联轴器。
所述转轴带动太阳能光伏组件正反转动的角度不超过50度。
所述底座上设置电气调控箱，所述电机的运行由电气调控箱控制。
本发明具有如下积极效果：1.本发明模拟生物的扭脖动作，利用太阳能发电装置的光伏电池板正反旋转时产生的离心力来对光伏电池板上的积雪沙尘进行清除，除尘除雪效果较好。与震颤式除尘相比，对光伏组件结构安全影响小，甚至无影响，尽可能避免了对光伏组件造成损害。与接触式除尘相比，不存在光伏电池板表面磨损的问题。2.本发明结构简单，成本较低，安装、维修方便，安装人员不需要太多的培训便能上岗安装。3.光伏电池板的旋转速度可以通过控制电机的转速进行调节，使用也较方便且能实现智能化除雪除尘。4.无论是不具备太阳能跟踪系统的太阳能发电装置上，还是具备太阳能跟踪系统的太阳能发电装置上，本发明都能适用，应用面广。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图。
图2是图1的侧视图（省略太阳能光伏组件）。
图3是除雪除尘时，光伏电池板的旋转状态图。
图4是实施例2的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
见图1和图3，本实施例具有太阳能光伏组件8、底座1和安装在底座1上的转动单元2。太阳能光伏组件8具有光伏电池板。在转动单元2上安装一电机10和两根立柱3，两立柱3之间设有能转动的支撑轴4，支撑轴4的两端各通过轴承12与对应立柱3连接。支撑轴4上固定有与之垂直的套筒5，套筒5内设有转轴7，转轴7由分别设置在套筒5上下端的两轴承6支承。所述太阳能光伏组件8固定在转轴7的上端，转轴7的下端与所述电机10的输出轴之间连接一伸缩型双十字轴式万向联轴器9。伸缩型双十字轴式万向联轴器9能从市场购得。所述底座1上设置电气调控箱11，所述电机10的运行由电气调控箱11控制。所述转轴7带动太阳能光伏组件8正反转动的角度α不超过50度，以45度为佳。
当电机10正、反旋转，通过伸缩型双十字轴式万向联轴器9带动太阳能光伏组件8的光伏电池板正、反旋转。
实施例1适于具有逐日功能的太阳能发电装置，转动单元2所起到的作用就是带动安装在其上面的结构进行逐日运动。支撑轴4在逐日功能中起作用，支撑轴4需要转动。
实施例2
见图4，本实施例具有太阳能光伏组件8和底座1。太阳能光伏组件8具有光伏电池板。在底座1上安装一电机10和两根立柱3，两立柱3之间设有支撑轴4。支撑轴4上固定有与之垂直的套筒5，套筒5内设有转轴7，转轴7由分别设置在套筒5上下端的两轴承6支承。所述太阳能光伏组件8固定在转轴7的上端，转轴7的下端与所述电机10的输出轴之间连接一伸缩型双十字轴式万向联轴器9。伸缩型双十字轴式万向联轴器9能从市场购得。所述底座1上设置电气调控箱11，所述电机10的运行由电气调控箱11控制。所述转轴7带动太阳能光伏组件8正反转动的角度α不超过50度，以45度为佳。
实施例2适于不具有逐日功能的太阳能发电装置。
本发明启动后，电气调控箱11首先会有一个初始化的过程，然后通过天气信息来判断除尘除雪系统的工作模式，即正常除积雪沙尘模式和紧急除积雪沙尘模式，天气信息的判断方式可以通过短信接收天气预报形式来确定，也可以通过人为发送命令的方式进行选择，如果天气恶劣则立即启动紧急除积雪沙尘模式，否则进入正常除积雪沙尘模式。在系统判断出正常除积雪沙尘模式或紧急除积雪沙尘模式后，电气调控箱启动电机10，电机10开始快速的正、反旋转，通过伸缩型双十字轴式万向联轴器9带动转轴7正、反旋转，从而使得光伏电池板快速的正、反旋转，光伏电池板在快速正、反旋转时产生的离心力就会使得电池板上的沙尘、积雪被甩掉。在除尘除雪时可令太阳能光伏组件在竖直状态下进行旋转。

Claims (7)

1.一种能自动除雪除尘的太阳能发电装置，具有太阳能光伏组件（8）、底座（1）和安装在底座（1）上的转动单元（2），其特征在于：在转动单元（2）上安装一电机（10）和两根立柱（3），两立柱（3）之间设有能转动的支撑轴（4），支撑轴（4）上固定有与之垂直的套筒（5），套筒（5）内设有转轴（7），转轴（7）由分别设置在套筒（5）上下端的两轴承（6）支承，所述太阳能光伏组件（8）固定在转轴（7）的上端，转轴（7）的下端与所述电机（10）的输出轴之间连接一伸缩型双十字轴式万向联轴器（9）。
2.根据权利要求1所述的能自动除雪除尘的太阳能发电装置，其特征在于：所述支撑轴（4）的两端各通过轴承（12）与对应立柱（3）连接。
3.根据权利要求1所述的能自动除雪除尘的太阳能发电装置，其特征在于：所述转轴（7）带动太阳能光伏组件（8）正反转动的角度（α）不超过50度。
4.根据权利要求1所述的能自动除雪除尘的太阳能发电装置，其特征在于：所述底座（1）上设置电气调控箱（11），所述电机（10）的运行由电气调控箱（11）控制。
5.一种能自动除雪除尘的太阳能发电装置，具有太阳能光伏组件（8）和底座（1），其特征在于：在底座（1）上安装一电机（10）和两根立柱（3），两立柱（3）之间连接有支撑轴（4），支撑轴（4）上固定有与之垂直的套筒（5），套筒（5）内设有转轴（7），转轴（7）由分别设置在套筒（5）上下端的两轴承（6）支承，所述太阳能光伏组件（8）固定在转轴（7）的上端，转轴（7）的下端与所述电机（10）的输出轴之间连接一伸缩型双十字轴式万向联轴器（9）。
6.根据权利要求5所述的能自动除雪除尘的太阳能发电装置，其特征在于：所述转轴（7）带动太阳能光伏组件（8）正反转动的角度（α）不超过50度。
7.根据权利要求5所述的能自动除雪除尘的太阳能发电装置，其特征在于：所述底座（1）上设置电气调控箱（11），所述电机（10）的运行由电气调控箱（11）控制。
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