CN105772423B - 太阳能板自动清扫设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于太阳能发电设备技术领域，涉及一种太阳能板自动清扫设备，包括毛刷、旋转电机、摇摆架、曲柄连杆机构、底座、摇摆电机，摇摆架与底座通过摆架铰链连接，摇摆电机的安装底座和摇摆架固定连接，摇摆电机的输出轴和底座之间通过曲柄连杆相连接；或者摇摆电机与机架固定连接，摇摆电机的输出轴与摇摆架之间通过曲柄连杆连接；旋转电机与摇摆架固定连接，毛刷杆与旋转电机的输出轴固定连接；毛刷杆与太阳能板平行，刷毛离毛刷杆较远的一端刷太阳能板的表面。本发明结构简单，安装方便，制造、调试、安装成本较低，有利于充分利用地面空间，有利于标准化和系列化。

Description

太阳能板自动清扫设备

技术领域

本发明属于太阳能发电设备技术领域，具体涉及一种太阳能板自动清扫设备。

背景技术

太阳能电池板，即太阳能板，是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，是太阳能发电系统中的核心元件，相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于节能环保的绿色产品。目前太阳能发电系统已经是相当成熟的技术。

太阳能板通常安装在室外、阳光充足的位置，通常是很多组太阳能板集中安装，也可以单独安装，太阳能板接受阳光的同时，也会有很多灰尘落在上面，灰尘阻碍阳光透射，把一部分阳光漫反射回空气中，降低了太阳能发电系统的效率，需要经常清理。

最原始的清理方法是人工手持毛刷清理，需要的人工较多，劳动量较大，需要付工人工资，生产成本较高。

还有些人发明了各种各样的自动清理装置。

大多数自动清理装置的工作原理是往复式平行移动装置带动清洁刷往复运动，达到自动清理的目的，比如申请号为CN201010525496.6、名称为《一种可自动适应运行偏差的太阳能电池板清扫器》的中国发明专利，公开了一种可自动适应运行偏差的太阳能电池板清扫器，包括电池板、固定架、清洁刷和由电机带动的传动皮带，传动皮带与清洁刷一端固定连接，所述清洁刷两端设有卡槽，卡槽设有用于支撑导向清洁刷并可在固定架内滚动的钢珠，清洁刷另一端通过钢珠与固定架活动连接。 这一种自动清理装置清理得很均匀，效果比较好，但是也存在较大的缺陷。

这种往复运动的装置需要有换向机构，清洁刷运动到一端，触碰或感应到换向开关或传感器，然后再反向运动，运动到另一端后触碰或感应到另一端的换向开关或传感器，还需要一些特定的电气元件对信号进行处理，然后再反向运动，就这样周而复始的运动，换向机构必不可少，所以有比较复杂的结构，造价较高。

这种往复运动的装置往往包括很多零散件，需要分别安装到太阳能板的不同部位，这些零件之间要求比较精确的位置关系才能协同工作，所以需要专业人员安装、调试和维修，对人员的要求比较高，增加了安装成本。

太阳能板一般倾斜安装，朝南的一端较低，朝北的一端较高，这些零件安装在太阳能板的东西两侧，太阳能板东西两侧旁边需要给安装和检修人员留下足够的空间，这些空间接收到的阳光照射不到太阳能板上，白白浪费掉了，地面空间没有充分利用，造成很大的资源浪费。

各个生产厂家的太阳能板的厚度、长度尺寸以及结构件的尺寸并不统一，所以清扫器零部件的形状和尺寸不能统一，对不同厂家的太阳能板需要特别定做，不利于标准化、系列化，也会增加设计成本和生产成本。

发明内容

本发明的目的在于改进现有技术的不足之处，提供一种不需要换向机构而能自动换向、结构简单、不需要专业人员就能安装、占地面积比较大的太阳能板自动清扫设备。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种太阳能板自动清扫设备，包括毛刷、旋转电机、摇摆架、曲柄连杆机构、底座、摇摆电机，摇摆架与底座通过摆架铰链连接，

摇摆电机的安装底座和摇摆架固定连接，摇摆电机的输出轴和底座之间通过曲柄连杆相连接；或者摇摆电机与机架固定连接，摇摆电机的输出轴与摇摆架之间通过曲柄连杆连接；

旋转电机与摇摆架固定连接，毛刷包括毛刷杆和刷毛，刷毛固定连接在毛刷杆圆周面上，成辐射状布置，毛刷杆与旋转电机的输出轴固定连接；毛刷杆与太阳能板平行，刷毛离毛刷杆较远的一端刷太阳能板的表面。

开启旋转电机，则旋转电机的输出轴带动毛刷不停地旋转，则刷毛不停地清扫太阳能板表面。

摇摆电机不停地运转，则通过曲柄连杆带动摇摆架摆动，带动旋转电机和毛刷不停地在平行于太阳能板的平面内左右摆动，则毛刷不只在一个地方清扫，而是在一个扇形面范围内清扫。

一套太阳能自动清扫设备可以配备一个太阳能板使用，也可以多个太阳能板并排放成一行，一套太阳能自动清扫设备不仅仅只清扫一个太阳能板，而是可以清扫多个太阳能板，一般是二至三个，清扫到任何位置时都不会探出太阳能板外面，这样可以提高利用率。此时的一台摇摆电机仅驱动一套自动清扫设备，即单独摇摆电机。

每一套太阳能自动清扫设备可以使用一台单独摇摆电机，如果配备很多套太阳能自动清扫设备，单独摇摆电机的数量较多，安装调试比较麻烦，出故障的机率也比较高，如果多个摇摆架通过驱动铰链和一个公共连杆连接起来，公共连杆再通过曲柄连杆与公共使用的摇摆电机，即公共摇摆电机的输出轴连接，公共摇摆电机的安装法兰和机架固定连接，则一台公共摇摆电机可以驱动多个摇摆架摆动，摇摆电机的数量减少，安装调试的步骤变得简单，出故障的机率大幅减小。这时，底座也可以做成一个公共使用的底座，在加工厂内把所有零部件做成一个整体，可以减化在使用现场的安装布骤。

多个摇摆架通过驱动铰链和一个公共连杆连接起来，公共摇摆电机的固定法兰与机架连接，输出轴上固定连接大曲柄，公共连杆、大曲柄分别与大连杆的两端通过铰链连接，大曲柄、大连杆、公共连杆、摇摆架组成曲柄连杆机构，当公共摇摆电机连续转动时，通过大连杆和公共连杆带动多个摇摆架同步摇摆。

摇摆架可以和底座直接通过摆架铰链连接，这样做两者的相对位置是固定的，毛刷和太阳能板之间的相对位置不好调整，为了便于调整毛刷和太阳能板之间的相对位置，中间可以增加一个转接件，比如增加摆臂组件，摆臂组件上有长滑孔，通过螺纹联接件，摆臂组件和底座连接，旋松螺纹联接件，可以调整两者之间的高低相对位置或角度，调整合适后再旋紧；摆臂组件和摇摆架通过摆架铰链连接；单独摇摆电机通过曲柄连杆机构和摆臂组件连接。

本发明的旋转电机和摇摆电机同时开启，则毛刷一边自转做清扫运动，一边在一个扇形面内摆动，自动往复清扫，自动换向，不需要换向开关或传感器，也不需要特定的换向电气元件，结构简单，造价较低。

本发明的零部件不需要直接安装在太阳能板上，只需要调整毛刷和太阳能板的位置关系，安装比较独立，零部件之间的位置关系在加工厂内就已经调整好，安装方便，不需要专业人员安装，工人经过简单培训就可以安装，对人员的要求不高，所以安装成本较低。

太阳能板一般倾斜安装，朝南的一端较低，朝北的一端较高，本发明一般安装在太阳能板北端，并不占用东、西两侧的位置，检修人员也不必到这个位置，所以东西并排的两个太阳能板之间不必留出太大的空隙，可以充分利用地面空间，节约用地。一个毛刷可以清扫一个太阳能板，也可以清扫相邻的两个或三个太阳能板，太阳能板的利用率较高。

本发明的零部件的安装对太阳能板及其结构件的依赖性较小，所以有利于标准化和系列化，可以降低设计成本和生产成本。

本发明的有益效果：结构简单，安装方便，制造、调试、安装成本较低，有利于充分利用地面空间，有利于标准化和系列化。

附图说明

图1是本发明实施例1的正视图；

图2是图1中A向视图，毛刷清扫到一个侧边的状况；

图3是图1中A向视图，毛刷清扫到另一个侧边的状况；

图4是固定轴组件的三维结构示意图；

图5是本发明实施例2的三维结构示意图；

图6是本发明实施例3的三维结构示意图；

图中所示：1.毛刷；11.毛刷杆；12.刷毛；2.旋转电机；3.摇摆架；31.摆架铰链；4.摆臂组件；41.固定轴；42.摆臂；43.长滑孔；44.铰接轴段；5.单独摇摆电机；6.小曲柄；7.小连杆；8.底座；9.太阳能板；102.公共摇摆电机；103.大连杆；104.公共连杆；105.驱动铰链；106.大曲柄。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例1：参见图1至图4。

本实施例的自动清扫设备是配置单个太阳能板的状况，

一种太阳能板自动清扫设备，包括毛刷1、旋转电机2、摇摆架3、小曲柄6、小连杆7、底座8、单独摇摆电机5、摇臂组件4，

摇摆电机5的安装底座和摇摆架3固定连接，摇摆电机5的输出轴和小曲柄6固定连接，摆臂组件4上有长滑孔43，通过螺纹联接件，摆臂组件4和底座8连接，旋松螺纹联接件，可以调整两者之间的高低相对位置或角度，调整合适后再旋紧；摆臂组件4和摇摆架3通过摆架铰链31连接；小曲柄6、小连杆7、摆臂组件4和摇摆架3组成了曲柄连杆机构，当单独摇摆电机5的输出轴带动小曲柄6不停地旋转时，通过小连杆7拉动摆臂组件4，则摇摆架3相对于摆臂组件4作摇摆运动，由于摆臂组件4是被固定住不能动的，所以摇摆架3绕摆架铰链31不停地摆动。

旋转电机2与摇摆架3固定连接，毛刷1包括毛刷杆11和刷毛12，刷毛12固定连接在毛刷杆11圆周面上，成辐射状布置，毛刷杆11与旋转电机2的输出轴固定连接；毛刷杆11与太阳能板9平行，刷毛12离毛刷杆11较远的一端刷太阳能板9的表面。

开启旋转电机2，则旋转电机2的输出轴带动毛刷1不停地旋转，则刷毛12不停地清扫太阳能板9表面。

单独摇摆电机5不停地运转，则通过曲柄连杆带动摇摆架3摆动，带动旋转电机2和毛刷1不停地在平行于太阳能板9的平面内左右摆动，则毛刷1不只在一个地方清扫，而是在一个扇形面范围内清扫。

本实施例的零部件不需要直接安装在太阳能板9上，只需要调整毛刷1和太阳能板9的位置关系，安装比较独立，零部件之间的位置关系在加工厂内就已经调整好，安装方便，不需要专业人员安装，工人经过简单培训就可以安装，对人员的要求不高，所以安装成本较低。

本实施例的零部件的安装对太阳能板及其结构件的依赖性较小，所以有利于标准化和系列化，可以降低设计成本和生产成本。

实施例2：见图5。

在本实施例中，四个太阳能板9并排放成一行，每一个太阳能板9的北面都安装了一套太阳能自动清扫设备，共安装了四套，太阳能自动清扫设备不仅仅只清扫一个太阳能板9，而是可以清扫二个或三个太阳能板9，清扫到任何位置时都不会探出太阳能板外面，这样可以提高利用率。

太阳能板倾斜安装，朝南的一端较低，朝北的一端较高，本实施例安装在太阳能板9北端，并不占用东、西两侧的位置，检修人员也不必到这个位置，所以东西并排的两个太阳能板之间不必留出太大的空隙，可以充分利用地面空间，节约用地。一个毛刷不仅只清扫一个太阳能板，也清扫相邻的两个或三个太阳能板，太阳能板的利用率较高。

其它结构、功能和有益效果同实施例1。

实施例3：见图6。

在本实施例中，多个摇摆架3通过驱动铰链105和一个公共连杆104连接起来，公共摇摆电机102的固定法兰与机架连接，输出轴上固定连接大曲柄106，公共连杆104、大曲柄106分别与大连杆103的两端通过铰链连接，大曲柄106、大连杆103、公共连杆104、摇摆架3组成曲柄连杆机构，当公共摇摆电机102连续转动时，通过大连杆103和公共连杆104带动四个摇摆架3同步摇摆。

本实施例的一台公共摇摆电机102驱动四个摇摆架3同步摇摆，摇摆电机的数量减少，安装调试的步骤变得简单，出故障的机率大幅减小。这时，底座8也可以做成一个公共使用的底座，在加工厂内把所有零部件做成一个整体，可以减化在使用现场的安装布骤。

其它结构、功能和有益效果同实施例2。

Claims (1)

1.一种太阳能板自动清扫设备，其特征在于，包括毛刷、旋转电机、摇摆架、公共连杆、底座、公共摇摆电机和大连杆，摇摆架与底座通过摆架铰链连接，

旋转电机与摇摆架固定连接，毛刷包括毛刷杆和刷毛，刷毛固定连接在毛刷杆圆周面上，成辐射状布置，毛刷杆与旋转电机的输出轴固定连接；毛刷杆与太阳能板平行，刷毛离毛刷杆较远的一端刷太阳能板的表面，一个毛刷清扫二至三个太阳能板；

二至十个摇摆架通过驱动铰链和一个公共连杆连接起来，公共摇摆电机的固定法兰与机架连接，输出轴上固定连接大曲柄，公共连杆、大曲柄分别与大连杆的两端通过铰链连接，大曲柄、大连杆、公共连杆、摇摆架组成曲柄连杆机构，公共摇摆电机连续转动，通过大连杆和公共连杆带动摇摆架同步摇摆。