CN109039244A - 一种带有清洗单元的光伏支架 - Google Patents

一种带有清洗单元的光伏支架 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带有清洗单元的光伏支架，包括支撑立柱、支撑架和支撑杆，支撑架通过万向接头与支撑立柱顶端连接，支撑杆为伸缩剪刀架，通过伸缩剪刀架调整支撑架的角度，所述支撑架相对两边分别设置有喷水管和集水盒，集水盒设置为方形盒体，集水盒的对角线与支撑架的一边固定连接，集水盒与喷水管相对的面设置有若干微型漏水孔，集水盒与喷水管相背的一侧连接有集水管，通过倾斜的两面使得喷水管喷出的水被回收而太阳能电池板面上的大颗粒灰尘沿集水盒的两斜面滚落，保证清洗水回收过程水管不被堵塞。

Description

一种带有清洗单元的光伏支架
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种带有清洗单元的光伏支架。
背景技术
由于石油、煤炭、天然气等自然资源的短缺性、不可再生性以及对环境的污染性，开发可再生、无污染能源成为能源研究的重要方向，太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的绿色能源越来越受研究者的重视，随着新能源的快速发展，目前太阳能光伏的应用已非常广泛，太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。电池组件通常通过支架设置在楼顶或地面上。
目前的光伏组件架通常为固定在楼顶或地面上，电池组件固定在支架上后，只能以一个固定的倾角进行放置，但是电池组件的发电量与太阳光照射在电池组件上的角度有很大的关系，固定式结构不能对太阳能利用最大化；另外，太阳能电池板由于长期暴露在外界的环境中，其表面很容易附着有灰尘，灰尘的厚度直接影响太阳能电池板的发电效率，灰尘越厚太阳能电池板的发电效率越低，所以定期清洗太阳能电池板上的灰尘也十分重要，目前的光伏组件架上通常不具有清洗机构，清洗起来十分不方便；此外，有清洗机构的光伏组件架清洗后的水直接流掉，浪费水资源。
因此，特别需要一种多角度可调、清洗方便且能回收清洗水的光伏支架，以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够多角度、自动调节太阳能电池板角度的光伏支架，还能对太阳能电池板定期清洗，并回收清洗水，节约资源。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带有清洗单元的光伏支架，包括支撑立柱、支撑架和支撑杆，所述支撑架通过万向接头与所述支撑立柱顶端连接，所述支撑杆为伸缩剪刀架，通过伸缩剪刀架的伸缩调整支撑架的角度，所述伸缩剪刀架至少设置有2个，所述伸缩剪刀架一端固定在所述支撑立柱中部，所述伸缩剪刀架的另一端连接支撑架的相邻边，调节绳连接所述伸缩剪刀架并缠绕在设置于所述支撑立柱内的线轴上，所述线轴自上而下依次设置在所述支撑立柱内，所述支撑立柱内还设置有一台驱动所述线轴转动的电机，所述伸缩剪刀架端部设有与所述调节绳配合的弹簧，一台电机控制不同的线轴，线轴收放调节绳，收放收缩剪刀架，弹簧回复带动收缩剪刀架回复，所述支撑架相对两边分别设置有喷水管和集水盒，所述喷水管上设置有若干喷水口，所述集水盒设置为方形盒体，所述集水盒表面与所述支撑架表面平行，所述集水盒表面的其中一条对角线与所述支撑架的一边固定连接，使得集水盒的一个顶角和两个斜面朝向喷水管，所述集水盒与喷水管相对的面设置有若干微型漏水孔，喷水管的水喷出后从集水盒的漏水孔漏入集水盒内，而大颗粒灰尘从集水盒的两个斜边滑落，初步过滤防止大尺寸灰尘堵塞清洗水回收路径，所述集水盒与所述喷水管相背的一侧连接有集水管，落入集水盒内的清洗水从集水管传输到总管，被统一回收过滤后再次用来冲洗太阳能电池板。
进一步的，所述集水盒与所述喷水管相对的面为弧形面，所述弧形为向所述集水盒内部凹陷的凹弧面，使得清洗水能够向中间聚拢，便于回收。
进一步的，所述集水盒内设置有海绵层，对进入集水盒的水进一步过滤，防止水中污物堵塞清洗水回收路径。
进一步的，所述电机位于所述支撑立柱下方，所述电机下方设有伸缩推杆，伸缩推杆推动电机调整电机的高度，方便电机控制不同的线轴。
进一步的，所述电机输出轴连接有转轴，所述转轴的顶端设置有旋翼，所述线轴的轴心形状为与所述转轴配合的空心孔，所述空心孔贯穿所述线轴，使得转轴能够穿过不同的线轴，通过电机驱动带动线轴转动。
进一步的，所述转轴的长度不大于所述伸缩推杆的长度，节约空间。
进一步的，所述支撑立柱中部和支撑架端部均横向设置有剪刀架固定杆，所述伸缩剪刀架套设在所述剪刀架固定杆上，伸缩剪刀架能够绕剪刀架固定杆转动，在调整的过程中保证配合顺畅。
进一步的，所述调节绳穿过所述伸缩剪刀架的中间关节点，所述调节绳端部与所述伸缩剪刀架连接支撑架一端的中间关节点固定，所述弹簧为拉力弹簧，调节绳控制伸缩剪刀架收缩，弹簧带动伸缩剪刀架张开。
进一步的，所述调节绳连接所述伸缩剪刀架与所述支撑立柱固定的一端，所述调节绳串联所述伸缩剪刀架的两个支杆端部并与其中一个支杆固定，所述弹簧为压缩弹簧，调节绳控制伸缩剪刀架张开，弹簧带动伸缩剪刀架收缩。
进一步的，所述万向接头与所述支撑立柱滑动连接，所述万向接头的端部设置有挡肩，所述支撑立柱端部设置有限制所述挡肩的压肩，保证工作中配合的顺畅。
本发明的一种带有清洗单元的光伏支架，与现有技术相比的有益效果是，结构简单、能够多角度、自动调节太阳能电池板角度。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明支撑架结构俯视图；
图3是本发明支撑立柱结构剖视图；
图4是本发明支撑立柱俯视图；
图5是本发明角度调节组件工作状态一结构俯视图；
图6是本发明角度调节组件工作状态二结构俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1和图2所示，本发明的一种带有清洗单元的光伏支架，包括支撑立柱1、支撑架2和支撑杆，太阳能电池板设置在支撑架2上，所述支撑架2通过万向接头3与所述支撑立柱1顶端连接，支撑架2能够绕万向接头3处沿任意方向转动，所述支撑杆为伸缩剪刀架4，所述伸缩剪刀架4至少设置有2个，所述伸缩剪刀架4一端固定在所述支撑立柱1中部，所述伸缩剪刀架4的另一端连接支撑架2的相邻边，通过一侧伸缩剪刀架4的伸缩实现支撑架2一侧的抬起或下落，所述支撑立柱1中部和支撑架2端部均横向设置有剪刀架固定杆5，所述伸缩剪刀架4套设在所述剪刀架固定杆5上，伸缩剪刀架4能够绕剪刀架固定杆5转动，使得伸缩剪刀架4在伸缩时能够绕剪刀架固定杆5转动，保证支撑架2转动的顺畅，本发明中优选的，伸缩剪刀架4设置有2个，2个伸缩剪刀架4分别连接支撑架2相邻的两边，当2个伸缩剪刀架4的长度固定，则支撑架2的位置固定，调节绳6连接所述伸缩剪刀架4并缠绕在设置于所述支撑立柱1内的线轴8上，所述线轴8自上而下依次设置在所述支撑立柱1内，所述支撑立柱1内还设置有一台驱动所述线轴8转动的电机9，当调节绳6被线轴8卷绕收缩，则调节绳6拉动所述伸缩剪刀架4收回缩短，或拉长打开，所述伸缩剪刀架4端部设有与所述调节绳6配合的弹簧7，弹簧7被拉伸或者压缩，当调节绳6被放松，弹簧7回位，带动伸缩剪刀架4打开拉长或收回缩短，通过一台电机9控制不同伸缩剪刀架4的动作，节省空间，节约成本，所述支撑架2相对两边分别设置有喷水管21和集水盒22，当需要清洗时，将喷水管21所在的边向上抬起，所述喷水管21上设置有若干喷水口211，喷水口211略微向太阳能电池板的方向倾斜，喷水口211为高压喷水口211，能够将太阳能电池板清洗干净，所述集水盒22设置为方形盒体，所述集水盒22表面与所述支撑架2表面平行，所述集水盒22表面的其中一条对角线与所述支撑架2的一边固定连接，使得集水盒22的一个顶角和两个斜面朝向喷水管21，喷水管21的水喷出后从集水盒22的漏水孔漏入集水盒22内，而大颗粒灰尘从集水盒22的两个斜边滑落，初步过滤防止大尺寸灰尘堵塞清洗水回收路径，所述集水盒22与所述喷水管21相背的一侧连接有集水管23，落入集水盒22内的清洗水从集水管23传输到总管，被统一回收过滤后再次用来冲洗太阳能电池板，由于清洗水从喷水口211喷出后清洗水变分散，为聚拢清洗水所述集水盒22与所述喷水管21相对的面为弧形面，所述弧形为向所述集水盒22内部凹陷的凹弧面，同时喷水口211的直径小于集水盒22的厚度，使得清洗水能够尽可能被向中间聚拢，便于回收，所述集水盒22内设置有海绵层，对进入集水盒22的水进一步过滤，防止水中污物堵塞清洗水回收路径。
如图3和图4所示，线轴8自上而下设置在支撑立柱1内，所述电机9位于所述支撑立柱1内，线轴8的下方，所述电机9下方设有伸缩推杆10，通过伸缩推杆10推动电机9上下运动从而使电机9能够控制不同的线轴8转动，本发明的优选实施例中，伸缩推杆10的长度小于两个线轴8的总高度，大于一个线轴8的总高度，所述电机9输出轴连接有转轴91，所述转轴91的顶端设置有旋翼92，所述线轴8的轴心形状为与所述转轴91配合的空心孔81，所述空心孔81贯穿所述线轴8。在伸缩推杆10推动电机9向上运动的同时，电机9输出轴上的转轴91与不同的线轴8配合，分别带动线轴8转动，为节约空间，所述转轴91的长度不大于所述伸缩推杆10的长度，本发明的优选实施例中，转轴91的长度小于两个线轴8的总高度，大于一个线轴8的总高度。
如图5和图6所示，为本发明实施例一示意图，所述调节绳6穿过第一伸缩剪刀架41的中间关节点，所述调节绳6端部与第一伸缩剪刀架41连接支撑架2一端的中间关节点固定，所述弹簧7为拉力弹簧71，当调节绳6收缩时，第一伸缩剪刀架41被向支撑立柱1的方向拉回缩短，支撑架2随之倾斜，带动太阳能电池板的角度被调整，在此过程中第一伸缩剪刀架41也转动一定的角度，保证第一伸缩剪刀架41与支撑架2的配合，拉力弹簧71套在剪刀架固定杆5上，拉力弹簧71的两端连接第一伸缩剪刀架41端部两个支杆43的活动端，当调节绳6收缩时，第一伸缩剪刀架41收缩，支杆43张开，拉力弹簧71被拉开，当调节绳6放松时，拉力弹簧71收缩，两支杆43互相靠近，第一伸缩剪刀架41被向外打开拉长，支撑架2的角度再次被调整。
如图5和图6所示，为本发明实施例二示意图，所述调节绳6连接第二伸缩剪刀架42与所述支撑立柱1固定的一端，所述调节绳6串联第二伸缩剪刀架42的两个支杆43端部并与其中一个支杆43固定，所述弹簧7为压缩弹簧72，当调节绳6收缩时，调节绳6拉动两个支杆43靠近，第二伸缩剪刀架42被向外打开拉长，支撑架2随之倾斜，带动太阳能电池板的角度被调整，在此过程中第二伸缩剪刀架42也转动一定的角度，保证第二伸缩剪刀架42与支撑架2的配合，压缩弹簧72套在剪刀架固定杆5上，压缩弹簧72的两端连接第二伸缩剪刀架42端部两个支杆43的活动端，当调节绳6收缩时，伸缩剪刀架4打开，支杆43合拢，压缩弹簧72被压缩，当调节绳6放松时，压缩弹簧72回复，两支杆43向外张开，第二伸缩剪刀架42被向支撑立柱1的方向拉回收缩，支撑架2的角度再次被调整。
本发明在工作时有两种方式，第一种方式工作时，初始时，两根伸缩剪刀架的长度相同，支撑架处于水平状态，当太阳升起时，电机驱动与朝向东方太阳一侧的第一伸缩剪刀架对应的线轴，第一伸缩剪刀架收缩，支撑架朝向太阳的方向倾斜，随着太阳向南方移动，电机驱动第一伸缩剪刀架回位，伸缩推杆推动电机移动至朝向南方太阳一侧的第二伸缩剪刀架对应的线轴处，驱动线轴，第二伸缩剪刀架收缩，支撑架朝向太阳的方向倾斜，随着太阳向西方移动，电机驱动第二伸缩剪刀架回位，伸缩推杆推动电机移动至第一伸缩剪刀架对应的线轴处，驱动线轴，第一伸缩剪刀架张开，支撑架朝向太阳的方向倾斜，随着太阳落山，电机驱动第一伸缩剪刀架回位，等待第二天的继续工作。
第二种方式工作时，初始时，初始时，两根伸缩剪刀架的长度相同，支撑架处于水平状态，当太阳升起时，与东方太阳一侧的第一伸缩剪刀架收缩，支撑架朝向东方太阳的方向倾斜，随着太阳向南方移动的同时，电机缓慢驱动与朝向南方太阳一侧的第二伸缩剪刀架对应的线轴，第二伸缩剪刀架随太阳的移动缓慢收缩，支撑架始终朝向太阳的方向，当第一伸缩剪刀架和第二伸缩剪刀架长度相同，电机缓慢驱动第一伸缩剪刀架对应的线轴，第一伸缩剪刀架随太阳的移动缓慢张开，支撑架始终朝向太阳的方向，当第一伸缩剪刀架达到最高点，电机驱动第二伸缩剪刀架缓慢张开回位，在此过程中，支撑架始终朝向太阳的方向，为保证支撑架能够顺畅的转动，所述万向接头与所述支撑立柱滑动连接，所述万向接头的端部设置有挡肩，所述支撑立柱端部设置有限制所述挡肩的压肩，保证第二剪刀架处于低位时，第一伸缩剪刀架与第三伸缩剪刀架能够同时处于高位。
当需要对太阳能电池板进行清洗时，电机驱动喷水管所在的边向上抬起或将集水盒所在的边向下落下，喷水口对太阳能电池板进行喷水，喷出的水从集水盒的两个斜边漏入集水盒内，太阳能表面的大颗粒灰尘从集水盒的两个斜边滑落，漏入集水盒内的清洗水再次经过海绵层过滤，落入集水盒底部，从集水管传输到总管，进行统一收集处理，方便再次使用。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种带有清洗单元的光伏支架，其特征在于，包括支撑立柱、支撑架和支撑杆，所述支撑架通过万向接头与所述支撑立柱顶端连接，所述支撑杆为伸缩剪刀架，所述伸缩剪刀架至少设置有2个，所述伸缩剪刀架一端固定在所述支撑立柱中部，所述伸缩剪刀架的另一端连接支撑架的相邻边，调节绳连接所述伸缩剪刀架并缠绕在设置于所述支撑立柱内的线轴上，所述线轴自上而下依次设置在所述支撑立柱内，所述支撑立柱内还设置有一台驱动所述线轴转动的电机，所述伸缩剪刀架端部设有与所述调节绳配合的弹簧，所述支撑架相对两边分别设置有喷水管和集水盒，所述喷水管上设置有若干喷水口，所述集水盒设置为方形盒体，所述集水盒表面与所述支撑架表面平行，所述集水盒表面的其中一条对角线与所述支撑架的一边固定连接，所述集水盒与喷水管相对的面设置有若干微型漏水孔，所述集水盒与所述喷水管相背的一侧连接有集水管。
2.如权利要求1所述的一种带有清洗单元的光伏支架，其特征在于，所述集水盒与所述喷水管相对的面为弧形面，所述弧形为向所述集水盒内部凹陷的凹弧面。
3.如权利要求1所述的一种带有清洗单元的光伏支架，其特征在于，所述集水盒内设置有海绵层。
4.如权利要求1所述的一种带有清洗单元的光伏支架，其特征在于，所述电机位于所述支撑立柱下方，所述电机下方设有伸缩推杆。
5.如权利要求4所述的一种带有清洗单元的光伏支架，其特征在于，所述电机输出轴连接有转轴，所述转轴的顶端设置有旋翼，所述线轴的轴心形状为与所述转轴配合的空心孔，所述空心孔贯穿所述线轴。
6.如权利要求5所述的一种带有清洗单元的光伏支架，其特征在于，所述转轴的长度不大于所述伸缩推杆的长度。
7.如权利要求1所述的一种带有清洗单元的光伏支架，其特征在于，所述支撑立柱中部和支撑架端部均横向设置有剪刀架固定杆，所述伸缩剪刀架套设在所述剪刀架固定杆上。
8.如权利要求1所述的一种带有清洗单元的光伏支架，其特征在于，所述调节绳穿过所述伸缩剪刀架的中间关节点，所述调节绳端部与所述伸缩剪刀架连接支撑架一端的中间关节点固定，所述弹簧为拉力弹簧。
9.如权利要求1所述的一种带有清洗单元的光伏支架，其特征在于，所述调节绳连接所述伸缩剪刀架与所述支撑立柱固定的一端，所述调节绳串联所述伸缩剪刀架的两个支杆端部并与其中一个支杆固定，所述弹簧为压缩弹簧。
10.如权利要求1所述的一种带有清洗单元的光伏支架，其特征在于，所述万向接头与所述支撑立柱滑动连接，所述万向接头的端部设置有挡肩，所述支撑立柱端部设置有限制所述挡肩的压肩。
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