CN109261563A - 一种多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置 - Google Patents

一种多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,其支座与太阳能电池板平行设置,其上固定设置有清扫装置以及控制清扫装置的进行清扫的传动装置和控制箱,控制箱上连接有湿度传感器和灰尘传感器;传动装置包括传动箱,传动箱内设置有传动轴,传动轴上传动连接有两组结构相同的锥齿轮A和锥齿轮B,锥齿轮A和锥齿轮B通过固定在传动箱内壁上的齿轮座固定;传动轴的一端延伸至传动箱外,其端部连接步进电机的输出端,锥齿轮A上啮合有与其结构相同的锥齿轮C,锥齿轮B上啮合有与其结构相同的锥齿轮D,锥齿轮C连接在第一丝杠的端部,锥齿轮D连接在第二丝杠的端部。本发明结构简单,功能齐全,清扫干净,制造成本低,使用寿命长。

Description

一种多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置
技术领域
本发明涉及太阳能电池板清扫装置技术领域,尤其涉及一种多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置。
背景技术
太阳能电池板作为全球普及的绿色能源已经得到了广泛的应用。太阳能电池板(Solar panel)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。太阳能电池板通常放置在屋顶等露天环境中,长期放置在外与外界直接接触,导致太阳能电池板会积有大量的灰尘等杂质,例如,夏天太阳能电池板会被雨水淋湿,如不及时清理,太阳能电池板表面会有灰尘留滞,影响透光效率,降低太阳能电池的光电转化效率;冬天太阳能电池板上的会有大量积雪,反光严重,同样降低太阳能电池的光电转化效率。因此,发明人提出一种多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,该装置结构简单,功能齐全,清扫干净,制造成本低,使用寿命长。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,包括支座,支座与太阳能电池板平行设置,其上固定设置有清扫装置以及控制清扫装置的进行清扫的传动装置和控制箱,所述控制箱上连接有湿度传感器和灰尘传感器;
所述清扫装置包括设置在支座两端的第一固定座和第二固定座,所述第一固定座上设有第一导轨,所述第一导轨的上方且位于第一固定座上平行设置有第一丝杠,所述第一导轨和第一丝杠上套设有滑块A和滑块B;所述第二固定座上固定设有第二导轨,所述第二导轨的上方且位于第二固定座上平行设置有第二丝杠,所述第二导轨和第二丝杠上套设有滑块C和滑块D;所述滑块A和滑块C上转动设有转轴一,所述转轴一上套设有滚刷A,所述滑块B和滑块D上转动设有转轴二,所述转轴二上套设有滚刷B;
所述传动装置包括传动箱,所述传动箱内设置有传动轴,所述传动轴上传动连接有两组结构相同的锥齿轮A和锥齿轮B,所述锥齿轮A和锥齿轮B通过固定在传动箱内壁上的齿轮座固定;所述传动轴的一端延伸至传动箱外,其端部连接步进电机的输出端,所述锥齿轮A上啮合有与其结构相同的锥齿轮C,所述锥齿轮B上啮合有与其结构相同的锥齿轮D,所述锥齿轮C连接在第一丝杠的端部,所述锥齿轮D连接在第二丝杠的端部。
进一步地,所述传动箱的一端设置有平稳传动结构,所述平稳传动结构包括减速电机、承载板、皮带轮A、皮带轮B和皮带,所述传动轴的一端延伸至传动箱外并贯穿承载板,其端部连接皮带轮A,所述承载板的远离皮带轮A的一端安装皮带轮B,所述皮带轮B上连接减速电机的输出端,所述减速电机固定安装在承载板上,所述皮带传动连接在皮带轮A和皮带轮B上。
进一步地,所述滑块B上固定设置有清洁液箱,所述清洁液箱的一侧设置有输液管,所述输液管的一端设置有喷头;所述清洁液箱的上方设置有设置有进液口,所述清洁液箱上设有控制阀开关,所述控制阀开关电性连接控制箱。
进一步地,所述控制箱内安装有控制器,所述控制器为单片机,所述单片机通过继电器连接电磁阀控制开关;所述单片机通过串行接口双向通行连接用于检测外部环境湿度的湿度传感器,所述湿度传感器上集成灰尘传感器。
进一步地,所述控制箱上开设有散热孔。
进一步地,所述传动箱的下面设置有安装座,所述安装座上可拆卸连接有支撑杆,所述支撑杆远离安装座的一端可拆卸连接有基座。
进一步地,所述安装座内设有安装孔,所述安装孔内开设有内螺纹,所述支撑杆与安装座的连接处设置有与所述内螺纹相配合螺纹连接的外螺纹,所述安装座与支撑杆螺纹连接;所述基座上设置有插接套,所述支撑杆插接在所述插接套中。
进一步地,所述控制箱的一侧设置有蓄电池,所述蓄电池与太阳能电池板相连接。
进一步地,所述步进电机通过伺服驱动器与控制器电性连接。
进一步地,所述减速电机通过伺服驱动器与控制器电性连接。
与现有技术相比,本发明的优点及有益效果如下:
1)本发明只需要设置一个电机,即可驱动整个清洗装置进行清洗工作,相比现有技术中的使用多个电机才能控制清洗的清洗结构,制造成本低,维修方便;另外,通过一个传动杆控制两个锥齿轮,且两个锥齿轮上分别啮合锥齿轮,所啮合的锥齿轮能同步控制丝杠转动,进而控制滚刷同步移动,避免因两侧的移动速度不一致,滚刷上产生扭矩,导致清洗装置容易损坏,使用不便。
2)本发明的减速电机通过皮带传动控制清洗装置工作,平稳无噪声,能缓冲、吸振,且在过载时带将会在皮带轮上打滑,可防止相互啮合的锥齿轮损坏,起到安全保护作用,使该装置的使用寿命更长。
3)本发明通过支撑杆可拆卸连接,运输安装方便;通过单片机控制能实现全自动的控制,代替了人工清洗,实用性强。
附图说明
图1为本发明多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置的主视图;
图2为本发明多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置的侧视图;
图3为本发明多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置的电路框图;
图4为本发明实施例二的主视图;
图5为本发明图4中A部的放大图;
图6为本发明实施例二的侧视图;
图7为本发明实施例二的电路框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的实施例一:
请参阅图1-3,本发明提供一种多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,包括支座1,支座1与太阳能电池板2平行设置,位于太阳能电池板2的两侧,其上固定设置有清扫装置3以及控制清扫装置进行清扫的传动装置4和控制箱5,控制箱5上连接有湿度传感器6和灰尘传感器7;
具体地,上述清扫装置3包括设置在支座1两端的第一固定座31和第二固定座32,设置在支座1两端的第一固定座31之间设有第一导轨33,第一导轨33的上方且位于第一固定座31上平行设置有第一丝杠34,第一导轨33和第一丝杠34上套设有结构相同的滑块A35和滑块B36,第一丝杠34驱动滑块A35和滑块B36在第一导轨33上来回滑动;第二固定座32上固定设有第二导轨37,第二导轨37的上方且位于第二固定座32上平行设置有第二丝杠38,第二导轨37和第二丝杠38上套设有滑块C39和滑块D310,第二丝杠38驱动滑块C39和滑块D310在第二导轨37上来回滑动;滑块A35和滑块C39上转动设有转轴一311,转轴一311上套设有滚刷A312,滚刷A312上设有擦洗布,对太阳能电池板进行精细清扫,干燥处理,滑块B36和滑块D310上转动设有转轴二313,转轴二313上套设有滚刷B314,滚刷B314上设有刷头,对太阳能电池板进行粗略清扫;
具体地,上述传动装置4包括传动箱41,传动箱41的形状为矩形,固定连接在支座1的一端,传动箱内设置有传动轴42,传动轴42上传动连接有两组结构相同的锥齿轮A43和锥齿轮B44,锥齿轮A43和锥齿轮B44通过固定在传动箱41内壁上的齿轮座45固定;传动轴42的一端延伸至传动箱41外,其端部连接步进电机46的输出端,锥齿轮A43上啮合有与其结构相同的锥齿轮C47,锥齿轮B44上啮合有与其结构相同的锥齿轮D48,锥齿轮C47连接在第一丝杠34的端部,锥齿轮D48连接在第二丝杠38的端部。
在本实施例中,控制箱5内安装有控制器,控制器为单片机,单片机通过继电器连接电磁阀控制开关94;单片机通过串行接口双向通行连接用于检测外部环境湿度的湿度传感器6,湿度传感器6上集成灰尘传感器7。另外步进电机46通过伺服驱动器与控制器电性连接。可以直接将清扫时的设定值固化在控制器的软件程序中,控制器在运行过程中可以直接调用该设定值来确定清扫的周期和频率,进而周期性的进行清扫。然后预先设定控制绕组上输入脉冲的顺序,控制步进电机46的正转/反转,使得滚刷A312和滚刷B314来回在太阳能电池板2上滑动,对其进行清扫。
单片机控制湿度传感器6和灰尘传感器7的检测周期;另外湿度传感器通过检测湿度的变化来检测天气的变化,例如下雨或者下雪时,将检测到的湿度值发给单片机,单片机根据湿度值来判断对太阳能电池板2是否进行清扫,如果需要清扫,则向伺服驱动器发出脉冲信号,伺服驱动器将脉冲信号转化为步进电机的位移;灰尘传感器7用来检测太阳能电池板2上的灰尘,进而将检测到的灰尘值发给单片机,单片机根据灰尘值比较判断来对太阳能电池板2是否进行清扫。
在本实施例中,为了与滚刷B314配合使太阳能电池板的清洗效果更好,滑块B36上固定设置有清洁液箱9,清洁液箱9的一侧设置有输液管91,输液管91的一端设置有喷头92;清洁液箱9的上方设置有设置有进液口93,清洁液箱9上设有控制阀开关94,控制阀开关94电性连接控制箱5。
在本实施例中,控制箱5上开设有散热孔,避免工作过程中温度过高,烧坏继电器等电器元件。控制箱5的一侧设置有蓄电池13,蓄电池13与太阳能电池板2相连接。对于清扫装置中各用电负载所需要的工作电源,直接由与太阳能电池板2相连接的蓄电池13转换提供。在太阳能电池板的清扫装置工作期间,转换生成的电能输出至蓄电池13,为蓄电池13充电蓄电。经过蓄电池13输出的直流电源可通过电压转换电路稳压生成控制器、湿度传感器6、灰尘传感器7、步进电机46、电磁阀开关94等所需要的工作电源,通过电源线为这些用电负载供电。
在本实施例中,太阳能电池板的清扫装置与太阳能电池板2独立设置,传动箱41的下面设置有安装座10,安装座10通过角铁固定在传动箱41的底部,安装座10上可拆卸连接有支撑杆11,支撑杆11远离安装座10的一端可拆卸连接有基座12。即安装座10内设有安装孔,安装孔内开设有内螺纹,支撑杆11与安装座10的连接处设置有与内螺纹相配合螺纹连接的外螺纹,安装座10与支撑杆11螺纹连接;基座12上设置有插接套,支撑杆11插接在所述插接套中。使用过程中,通过支撑杆11和支撑座10以及基座12将太阳能电池板的清扫装置支起与太阳能电池板2平齐。除此而外,还可以将支撑杆11设置成高度可调的结构,适应不同高度的太阳能电池板的清扫。
本发明的实施例二:
请参阅图4-7,与上述实施例不同的是,实施例二中传动箱41的一端设置有平稳传动结构8,保证了清扫时,清扫装置的平稳传动,平稳传动结构包括减速电机81、承载板82、皮带轮A83、皮带轮B84和皮带85,传动轴42的一端延伸至传动箱41外并贯穿承载板82,其端部连接皮带轮A83,承载板82的远离皮带轮A83的一端安装皮带轮B84,皮带轮B84上连接减速电机81的输出端,减速电机81固定安装在承载板82上,皮带85传动连接在皮带轮A83和皮带轮B84上,减速电机通过皮带传动控制清洗装置工作,平稳无噪声,能缓冲、吸振,且在过载时带将会在皮带轮上打滑,可防止相互啮合的锥齿轮损坏,起到安全保护作用。减速电机81通过伺服驱动器与控制器电性连接。在太阳能电池板的清扫装置工作期间,转换生成的电能输出至蓄电池13,为蓄电池13充电蓄电。经过蓄电池13输出的直流电源可通过电压转换电路稳压生成控制器、湿度传感器6、灰尘传感器7、减速电机81、电磁阀开关94等所需要的工作电源,通过电源线为这些用电负载供电。
本发明的工作过程:本发明只需要设置一个电机就可以驱动清扫装置工作,相比现有技术中清扫装置中使用多个电机,更节省制造成本。当湿度检测器6检测到太阳能电池板2上有污水或者灰尘传感器7检测到太阳能电池板2上灰尘时,湿度传感器6或灰尘传感器7将信号传递给控制器,控制器控制步进电机46先正转后反转,正转时,电机带着传动轴42转动,锥齿轮A43和锥齿轮B44同步转动,与锥齿轮A43和锥齿轮B44相啮合的锥齿轮C47和锥齿轮D48同步转动,分别带动第一丝杠34和第二丝杠38转动,滑块A35和滑块C39带动转轴一311前行,滑块B36和滑块D310带动转轴二313前行,滚刷A312和滚刷B314对太阳能电池板2进行清洗,清洗时,随着滑块B36的移动,电磁阀开关94打开,对太阳能电池板2进行冲洗。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另明确的规定和限定,术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,包括支座(1),其特征在于:所述支座(1)与太阳能电池板(2)平行设置,其上固定设置有清扫装置(3)以及控制清扫装置的进行清扫的传动装置(4)和控制箱(5),所述控制箱(5)上连接有湿度传感器(6)和灰尘传感器(7);
所述清扫装置(3)包括设置在支座(1)两端的第一固定座(31)和第二固定座(32),所述第一固定座(31)上设有第一导轨(33),所述第一导轨(33)的上方且位于第一固定座(31)上平行设置有第一丝杠(34),所述第一导轨(33)和第一丝杠(34)上套设有滑块A(35)和滑块B(36);所述第二固定座(32)上固定设有第二导轨(37),所述第二导轨(37)的上方且位于第二固定座(32)上平行设置有第二丝杠(38),所述第二导轨(37)和第二丝杠(38)上套设有滑块C(39)和滑块D(310);所述滑块A(35)和滑块C(39)上转动设有转轴一(311),所述转轴一(311)上套设有滚刷A(312),所述滑块B(36)和滑块D(310)上转动设有转轴二(313),所述转轴二(313)上套设有滚刷B(314);
所述传动装置(4)包括传动箱(41),所述传动箱内设置有传动轴(42),所述传动轴(42)上传动连接有两组结构相同的锥齿轮A(43)和锥齿轮B(44),所述锥齿轮A(43)和锥齿轮B(44)通过固定在传动箱(41)内壁上的齿轮座(45)固定;所述传动轴(42)的一端延伸至传动箱(41)外,其端部连接步进电机(46)的输出端,所述锥齿轮A(43)上啮合有与其结构相同的锥齿轮C(47),所述锥齿轮B(44)上啮合有与其结构相同的锥齿轮D(48),所述锥齿轮C(47)连接在第一丝杠(34)的端部,所述锥齿轮D(48)连接在第二丝杠(38)的端部。
2.根据权利要求1所述的多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,其特征在于:所述传动箱(41)的一端设置有平稳传动结构(8),所述平稳传动结构包括减速电机(81)、承载板(82)、皮带轮A(83)、皮带轮B(84)和皮带(85),所述传动轴(42)的一端延伸至传动箱(41)外并贯穿承载板(82),其端部连接皮带轮A(83),所述承载板(82)的远离皮带轮A(83)的一端安装皮带轮B(84),所述皮带轮B(84)上连接减速电机(81)的输出端,所述减速电机(81)固定安装在承载板(82)上,所述皮带(85)传动连接在皮带轮A(83)和皮带轮B(84)上。
3.根据权利要求1所述的多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,其特征在于:所述滑块B(36)上固定设置有清洁液箱(9),所述清洁液箱(9)的一侧设置有输液管(91),所述输液管(91)的一端设置有喷头(92);所述清洁液箱(9)的上方设置有设置有进液口(93),所述清洁液箱(9)上设有控制阀开关(94),所述控制阀开关(94)电性连接控制箱(5)。
4.根据权利要求3所述的多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,其特征在于:所述控制箱(5)内安装有控制器,所述控制器为单片机,所述单片机通过继电器连接电磁阀控制开关(94);所述单片机通过串行接口双向通行连接用于检测外部环境湿度的湿度传感器(6),所述湿度传感器(6)上集成灰尘传感器(7)。
5.根据权利要求4所述的多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,其特征在于:所述控制箱(5)上开设有散热孔。
6.根据权利要求1所述的多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,其特征在于:所述传动箱(41)的下面设置有安装座(10),所述安装座上可拆卸连接有支撑杆(11),所述支撑杆(11)远离安装座(10)的一端可拆卸连接有基座(12)。
7.根据权利要求6所述的多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,其特征在于:所述安装座(10)内设有安装孔,所述安装孔内开设有内螺纹,所述支撑杆(11)与安装座(10)的连接处设置有与所述内螺纹相配合螺纹连接的外螺纹,所述安装座(10)与支撑杆(11)螺纹连接;所述基座(12)上设置有插接套,所述支撑杆(11)插接在所述插接套中。
8.根据权利要求1所述的多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,其特征在于:所述控制箱(5)的一侧设置有蓄电池(13),所述蓄电池(13)与太阳能电池板(2)相连接。
9.根据权利要求1所述的多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,其特征在于:所述步进电机(46)通过伺服驱动器与控制器电性连接。
10.根据权利要求2所述的多功能全自动智能太阳能电池板清扫装置,其特征在于:所述减速电机(81)通过伺服驱动器与控制器电性连接。
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