CN107931197A - 一种太阳能电池自动清洗除尘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池自动清洗除尘装置，包括太阳能电池支架、太阳能电池板、冲洗机构、除尘机构、除尘驱动机构和控制机构，所述太阳能电池支架为梯形支架，所述太阳能电池板固定在所述太阳能电池支架倾斜面的中心处，所述太阳能电池支架上且位于太阳能电池板两侧固定有除尘机构，所述除尘机构由除尘驱动机构驱动，所述冲洗机构由固定在除尘外壳上的冲洗管、固定在冲洗管上的若干高压喷头、与冲洗管进水端连接的增压泵、一端与增压泵进水端连接另一端与水源连接的进水管共同构成。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

Description

一种太阳能电池自动清洗除尘装置
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是一种太阳能电池自动清洗除尘装置。
背景技术
太阳能光伏电站建设在户外，受环境的影响，太阳能组件表面常有尘埃等遮蔽。尘埃等遮蔽会减弱组件接收的太阳辐照强度，同时会造成太阳辐照的不均匀性，影响组件的输出功率。因此，需要对组件表面进行除尘。目前,常采用人工除尘和机械除尘。人工除尘，费时费力，不适应大面积清扫；机械除尘，有的能够实现运动除尘，但扬尘会产生第二次覆盖，无法实现清尘。有的能够实现水洗，但不清扫，也无法清尘。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种太阳能电池自动清洗除尘装置。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种太阳能电池自动清洗除尘装置，包括太阳能电池支架、太阳能电池板、冲洗机构、除尘机构、除尘驱动机构和控制机构，所述太阳能电池支架固定在地面上，所述太阳能电池支架为梯形支架，所述太阳能电池板固定在所述太阳能电池支架倾斜面的中心处，所述太阳能电池支架上且位于太阳能电池板两侧固定有除尘机构，所述除尘机构由固定在太阳能电池支架上且位于太阳能电池板一侧的第一除尘外壳、固定在第一除尘外壳内且位于第一除尘外壳上下两端的两个第一轴承座、嵌装在第一轴承座中的第一轴承、穿插在第一轴承中且上端伸出的第一丝杆、套装在第一丝杆伸出端的第一斜齿轮、套装在第一丝杆上且与第一丝杆形成螺纹配合的第一螺母座、两端固定在第一轴承座上且穿插过第一螺母座的第一固定杆、固定在太阳能电池支架上且位于第一除尘外壳相对一侧的第二除尘外壳、固定在第二除尘外壳内且位于第二除尘外壳上下两端的两个第二轴承座、嵌装在第二轴承座中的第二轴承、穿插在第二轴承中且上端伸出的第二丝杆、套装在第二丝杆伸出端的第二斜齿轮、套装在第二丝杆上且与第二丝杆形成螺纹配合的第二螺母座、两端固定在第二轴承座上且穿插过第二螺母座的第二固定杆、一端固定在第一螺母座上另一端固定在第二螺母座上的除尘杆、套装在除尘杆上的除尘刷共同构成，所述除尘机构由除尘驱动机构驱动，所述除尘驱动机构由固定在太阳能电池支架上且与第一除尘外壳和第二除尘外壳连接的驱动外壳、固定在驱动外壳两端的两个第三轴承座、嵌装在第三轴承座中的第三轴承、穿插过第三轴承的转轴、套装在转轴两端且与第一斜齿轮和第二斜齿轮啮合的两个第三斜齿轮、固定在驱动外壳一端的伺服电机、一端与伺服电机输出端连接另一端与转轴连接的联轴器共同构成。
所述太阳能电池支架斜面上且位于太阳能电池板下端设有排水槽，所述排水槽一端与排水管连接。
所述太阳能电池支架上设有光强传感器。
所述第一除尘外壳和第二除尘外壳上开有可供清洗杆移动的狭长开口且开口处设有防水密封圈。
所述冲洗机构由固定在驱动外壳上的冲洗管、固定在冲洗管上的若干高压喷头、与冲洗管进水端连接的增压泵、一端与增压泵进水端连接另一端与水源连接的进水管共同构成。
所述控制机构由固定在太阳能支架下方的控制箱、固定在控制箱内的单片机、充放电控制器、蓄电池、逆变器共同构成。
所述太阳能电池板与充放电控制器、蓄电池、逆变器和单片机由导线依次连接。
所述除尘杆与太阳能电池板的斜边保持平行，所述除尘刷与太阳能电池板接触。
所述除尘刷由磨料尼龙丝制成。
所述单片机与太阳能电池板、伺服电机、增压泵、充放电控制器、蓄电池、逆变器、光强传感器电性连接。
利用本发明的技术方案制作的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，能自动进行除尘，通过高压水冲洗和机械刷洗的结合，有效减少扬尘，提高清洗效率，且节省人力资源，减少维护成本。
附图说明
图1是本发明所述一种太阳能电池自动清洗除尘装置的结构示意图；
图2是本发明所述一种太阳能电池自动清洗除尘装置的示意图；
图3是本发明所述控制机构的示意图；
图中，1、太阳能电池支架；2、太阳能电池板；3、第一除尘外壳；4、第一轴承座；5、第一轴承；6、第一丝杆；7、第一斜齿轮；8、第一螺母座；9、第一固定杆；10、第二除尘外壳；11、第二轴承座；12、第二轴承；13、第二丝杆；14、第二斜齿轮；15、第二螺母座；16、第二固定杆；17、除尘杆；18、除尘刷；19、驱动外壳；20、第三轴承座；21、第三轴承；22、转轴；23、第三斜齿轮；24、伺服电机；25、联轴器；26、排水槽；27、排水管；28、光强传感器；29、冲洗管；30、高压喷头；31、增压泵；32、进水管；33、控制箱；34、单片机；35、充放电控制器；36、蓄电池；37、逆变器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-3所示，一种太阳能电池自动清洗除尘装置，包括太阳能电池支架1、太阳能电池板2、冲洗机构、除尘机构、除尘驱动机构和控制机构，所述太阳能电池支架1固定在地面上，所述太阳能电池支架1为梯形支架，所述太阳能电池板2固定在所述太阳能电池支架1倾斜面的中心处，所述太阳能电池支架1上且位于太阳能电池板2两侧固定有除尘机构，所述除尘机构由固定在太阳能电池支架1上且位于太阳能电池板2一侧的第一除尘外壳3、固定在第一除尘外壳3内且位于第一除尘外壳3上下两端的两个第一轴承座4、嵌装在第一轴承座4中的第一轴承5、穿插在第一轴承5中且上端伸出的第一丝杆6、套装在第一丝杆6伸出端的第一斜齿轮7、套装在第一丝杆6上且与第一丝杆6形成螺纹配合的第一螺母座8、两端固定在第一轴承5座4上且穿插过第一螺母座8的第一固定杆9、固定在太阳能电池支架1上且位于第一除尘外壳3相对一侧的第二除尘外壳10、固定在第二除尘外壳10内且位于第二除尘外壳10上下两端的两个第二轴承座11、嵌装在第二轴承座11中的第二轴承12、穿插在第二轴承12中且上端伸出的第二丝杆13、套装在第二丝杆13伸出端的第二斜齿轮14、套装在第二丝杆13上且与第二丝杆13形成螺纹配合的第二螺母座15、两端固定在第二轴承座11上且穿插过第二螺母座15的第二固定杆16、一端固定在第一螺母座8上另一端固定在第二螺母座15上的除尘杆17、套装在除尘杆17上的除尘刷18共同构成，所述除尘机构由除尘驱动机构驱动，所述除尘驱动机构由固定在太阳能电池支架1上且与第一除尘外壳3和第二除尘外壳10连接的驱动外壳19、固定在驱动外壳19两端的两个第三轴承座20、嵌装在第三轴承座20中的第三轴承21、穿插过第三轴承21的转轴22、套装在转轴22两端且与第一斜齿轮7和第二斜齿轮14啮合的两个第三斜齿轮23、固定在驱动外壳19一端的伺服电机24、一端与伺服电机24输出端连接另一端与转轴22连接的联轴器25共同构成；所述太阳能电池支架1斜面上且位于太阳能电池板2下端设有排水槽26，所述排水槽26一端与排水管27连接；所述太阳能电池支架1上设有光强传感器28；所述第一除尘外壳3和第二除尘外壳10上开有可供清洗杆移动的狭长开口且开口处设有防水密封圈；所述冲洗机构由固定在驱动外壳19上的冲洗管29、固定在冲洗管29上的若干高压喷头30、与冲洗管29进水端连接的增压泵31、一端与增压泵31进水端连接另一端与水源连接的进水管32共同构成；所述控制机构由固定在太阳能电池支架1下方的控制箱33、固定在控制箱33内的单片机34、充放电控制器35、蓄电池36、逆变器37共同构成；所述太阳能电池板2与充放电控制器35、蓄电池36、逆变器37和单片机34由导线依次连接；所述除尘杆17与太阳能电池板2的斜边保持平行，所述除尘刷18与太阳能电池板2接触；所述除尘刷18由磨料尼龙丝制成；所述单片机34与太阳能电池板2、伺服电机24、增压泵31、充放电控制器35、蓄电池36、逆变器37、光强传感器28电性连接。
本实施方案的特点为，太阳能电池板固定在太阳能电池支架倾斜面的中心处，太阳能电池支架上且位于太阳能电池板两侧固定有除尘机构，除尘机构由固定在太阳能电池支架上第一除尘外壳、固定在第一壳体内且位于第一壳体上下两端的两个第一轴承座、嵌装在第一轴承座中的第一轴承、穿插在第一轴承中且上端伸出的第一丝杆、套装在第一丝杆伸出端的第一斜齿轮、套装在第一丝杆上且与第一丝杆形成螺纹配合的第一螺母座、两端固定在第一轴承座上且穿插过第一螺母座的第一固定杆、固定在太阳能电池支架上且位于第一除尘外壳相对一侧的第二除尘外壳、固定在第二壳体内且位于第二壳体上下两端的两个第二轴承座、嵌装在第二轴承座中的第二轴承、穿插在第二轴承中且上端伸出的第二丝杆、套装在第二丝杆伸出端的第二斜齿轮、套装在第二丝杆上且与第二丝杆形成螺纹配合的第二螺母座、两端固定在第二轴承座上且穿插过第二螺母座的第二固定杆、一端固定在第一螺母座上另一端固定在第二螺母座上的除尘杆、套装在除尘杆上的除尘刷共同构成，除尘机构由除尘驱动机构驱动，除尘驱动机构由固定在太阳能电池支架上且与第一除尘外壳和第二除尘外壳连接的驱动外壳、固定在驱动外壳两端的两个第三轴承座、嵌装在第三轴承座中的第三轴承、穿插过第三轴承的转轴、套装在转轴两端且与第一斜齿轮和第二斜齿轮啮合的两个第三斜齿轮、固定在驱动外壳一端的伺服电机、一端与伺服电机输出端连接另一端与转轴连接的联轴器共同构成，冲洗机构由固定在除尘外壳上的冲洗管、固定在冲洗管上的若干高压喷头、与冲洗管进水端连接的增压泵、一端与增压泵进水端连接另一端与水源连接的进水管共同构成。利用本发明的技术方案制作的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，能自动进行除尘，通过高压水冲洗和机械刷洗的结合，有效减少扬尘，提高清洗效率，且节省人力资源，减少维护成本。
在本实施方案中，太阳能电池板固定在太阳能电池支架上，光强传感器将光强信号传递到单片机，充放电控制器将充电信息传递到单片机，单片机根据充电电流和光强信息整合进行判断，当光强足够充电电流过低时，则判断为太阳能电池板上灰尘积聚过多，影响充电，蓄电池输出电流经逆变器转化后为伺服电机供电，伺服电机通电带动转轴旋转，转轴通过第三斜齿轮带动第二斜齿轮和第一斜齿轮转动，第二斜齿轮和第一斜齿轮转动分别带动第二丝杆和第一丝杆转动，第一螺母座和第二螺母座第一丝杆和第二丝杆的旋转运动转化为直线运动并同步运动，第一螺母座和第二螺母座带动除尘杆和除尘刷在太阳能电池板上移动，除尘刷清理太阳能电池板上的灰尘，同时增压泵从进水管将水泵入冲洗管中，高压喷头将高压水喷向太阳能电池板表面，配合除尘刷将太阳能电池板表面的灰尘彻底清洗掉，清洗后的废水流入排水槽，并由排水管排出。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池自动清洗除尘装置，包括太阳能电池支架(1)、太阳能电池板(2)、冲洗机构、除尘机构、除尘驱动机构和控制机构，其特征在于，所述太阳能电池支架(1)固定在地面上，所述太阳能电池支架(1)为梯形支架，所述太阳能电池板(2)固定在所述太阳能电池支架(1)倾斜面的中心处，所述太阳能电池支架(1)上且位于太阳能电池板(2)两侧固定有除尘机构，所述除尘机构由固定在太阳能电池支架(1)上且位于太阳能电池板(2)一侧的第一除尘外壳(3)、固定在第一除尘外壳(3)内且位于第一除尘外壳(3)上下两端的两个第一轴承座(4)、嵌装在第一轴承座(4)中的第一轴承(5)、穿插在第一轴承(5)中且上端伸出的第一丝杆(6)、套装在第一丝杆(6)伸出端的第一斜齿轮(7)、套装在第一丝杆(6)上且与第一丝杆(6)形成螺纹配合的第一螺母座(8)、两端固定在第一轴承(5)座(4)上且穿插过第一螺母座(8)的第一固定杆(9)、固定在太阳能电池支架(1)上且位于第一除尘外壳(3)相对一侧的第二除尘外壳(10)、固定在第二除尘外壳(10)内且位于第二除尘外壳(10)上下两端的两个第二轴承座(11)、嵌装在第二轴承座(11)中的第二轴承(12)、穿插在第二轴承(12)中且上端伸出的第二丝杆(13)、套装在第二丝杆(13)伸出端的第二斜齿轮(14)、套装在第二丝杆(13)上且与第二丝杆(13)形成螺纹配合的第二螺母座(15)、两端固定在第二轴承座(11)上且穿插过第二螺母座(15)的第二固定杆(16)、一端固定在第一螺母座(8)上另一端固定在第二螺母座(15)上的除尘杆(17)、套装在除尘杆(17)上的除尘刷(18)共同构成，所述除尘机构由除尘驱动机构驱动，所述除尘驱动机构由固定在太阳能电池支架(1)上且与第一除尘外壳(3)和第二除尘外壳(10)连接的驱动外壳(19)、固定在驱动外壳(19)两端的两个第三轴承座(20)、嵌装在第三轴承座(20)中的第三轴承(21)、穿插过第三轴承(21)的转轴(22)、套装在转轴(22)两端且与第一斜齿轮(7)和第二斜齿轮(14)啮合的两个第三斜齿轮(23)、固定在驱动外壳(19)一端的伺服电机(24)、一端与伺服电机(24)输出端连接另一端与转轴(22)连接的联轴器(25)共同构成。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，其特征在于，所述太阳能电池支架(1)斜面上且位于太阳能电池板(2)下端设有排水槽(26)，所述排水槽(26)一端与排水管(27)连接。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，其特征在于，所述太阳能电池支架(1)上设有光强传感器(28)。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，其特征在于，所述第一除尘外壳(3)和第二除尘外壳(10)上开有可供清洗杆移动的狭长开口且开口处设有防水密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，其特征在于，所述冲洗机构由固定在驱动外壳(19)上的冲洗管(29)、固定在冲洗管(29)上的若干高压喷头(30)、与冲洗管(29)进水端连接的增压泵(31)、一端与增压泵(31)进水端连接另一端与水源连接的进水管(32)共同构成。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，其特征在于，所述控制机构由固定在太阳能电池支架(1)下方的控制箱(33)、固定在控制箱(33)内的单片机(34)、充放电控制器(35)、蓄电池(36)、逆变器(37)共同构成。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，其特征在于，所述太阳能电池板(2)与充放电控制器(35)、蓄电池(36)、逆变器(37)和单片机(34)由导线依次连接。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，其特征在于，所述除尘杆(17)与太阳能电池板(2)的斜边保持平行，所述除尘刷(18)与太阳能电池板(2)接触。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，其特征在于，所述除尘刷(18)由磨料尼龙丝制成。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能电池自动清洗除尘装置，其特征在于，所述单片机(34)与太阳能电池板(2)、伺服电机(24)、增压泵(31)、充放电控制器(35)、蓄电池(36)、逆变器(37)、光强传感器(28)电性连接。
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