CN109842364A - 一种基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，包括外壳、升降机构、防雨机构、集水机构和清洗机构，防雨机构包括第二电机、丝杆和两个移动单元，清洗机构包括第三电机、旋转杆、滑套、清洗杆、固定轴和喷头，该基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，通过升降机构精确调节太阳能板的高度，通过防雨机构和集水机构的配合，减小了酸雨对整个设备的腐蚀并对雨水进行快速收集和初步过滤，延长了整个设备的使用寿命，节省了水资源，增加实用性，通过清洗机构将太阳能板表面堆积的灰尘进行冲洗，使太阳能板保持清洁，提高了发电效率，增加了实用性。

Description

一种基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备

技术领域

本发明涉及光伏发电设备领域，特别涉及一种基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备。

背景技术

太阳能发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了太阳能发电设备。太阳能发电的优点是安全可靠、无噪声、无辐射、无需消耗燃料、无机械转动部件、故障率低、寿命长、环保美观、不受地理位置限制、建设周期短、规模大小随意、拆装简易、移动方便。

但是太阳能发电板的表面容易堆积灰尘，导致太阳能发电板的发电效率下降，而且酸雨可能会对太阳能板的表面和太阳能发电设备的支撑元件进行腐蚀，破坏太阳能板的发电元件，使太阳能板倾倒甚至坠落，使太阳能发电设备发生不可修复的损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，包括外壳、升降机构、防雨机构、集水机构和清洗机构，所述升降机构和集水机构均位于外壳的内部，所述防雨机构位于集水机构的上方，所述清洗机构位于升降机构的一侧；

所述防雨机构包括第二电机、丝杆和两个移动单元，所述第二电机与丝杆传动连接，所述丝杆靠近第二电机的一侧设有第一外螺纹，所述丝杆远离第二电机的一侧设有第二外螺纹，所述第一外螺纹的方向与第二外螺纹的方向相反，所述移动单元包括螺母、移动杆和挡板，两个所述移动单元分别设置在丝杆的两端，所述移动杆的一端与螺母固定连接，所述挡板与移动杆的另一端固定连接，所述螺母套设在丝杆上，两个螺母中，其中一个螺母内设有第一内螺纹且第一内螺纹与丝杆上的第一外螺纹相匹配，另一个螺母内设有第二内螺纹且第二内螺纹与丝杆上的第二外螺纹相匹配；

所述清洗机构包括第三电机、旋转杆、滑套、清洗杆、固定轴和喷头，所述第三电机的输出轴与旋转杆的一端传动连接，所述滑套与旋转杆的另一端铰接，所述滑套套设在清洗杆上，所述滑套与清洗杆滑动连接，所述清洗杆的一端与固定轴的顶端铰接，所述固定轴的底端与外壳固定连接。

作为优选，为了防止第二电机因受潮而受损，所述丝杆的两端均设有密封套。

作为优选，为了防止两个螺母因碰撞而损坏，所述丝杆上设有限位块。

作为优选，为了增加缓冲效果，所述限位块的材质为软木。

作为优选，为了增加防雨效果，所述挡板的靠近移动杆的一端高于挡板的远离移动杆的一端。

作为优选，为了将污水快速排出外壳，外壳上设有排水管道。

作为优选，为了能够精确调节太阳能板的高度，所述升降机构包括第一电机、第一齿轮、第一齿条、滑槽、滑块、伸缩架和支撑板，所述支撑板上设有移动槽，所述伸缩架底端的一侧与滑块铰接，所述伸缩架底端的另一侧与外壳内的底部铰接，所述伸缩架顶端的一侧与支撑板铰接，所述伸缩架顶端的另一侧通过移动槽与支撑板连接，所述滑块位于滑槽内且与滑槽滑动连接，所述滑块与第一齿条固定连接，所述第一齿条与第一齿轮啮合，所述第一电机设置在外壳底部，所述第一电机与第一齿轮传动连接。

作为优选，为了快速收集雨水并且对雨水进行过滤，所述集水机构包括漏斗、过滤网、集水箱、抽水管道、抽水机、输水管道和凹槽，所述集水箱位于外壳的底部，所述漏斗位于集水箱上方且漏斗的底端与集水箱连通，所述过滤网设置在漏斗底部，所述凹槽设置在外壳上，所述凹槽与漏斗连通且凹槽的高度高于漏斗的高度，所述抽水机固定在凹槽下方，所述抽水机里的两端分别连通抽水管道和输水管道。

作为优选，为了防止收集的雨水过多，使抽水机因一直浸泡在水中而损坏，所述集水箱上设有溢水管道。

作为优选，为了提高清洗效果，所述清洗杆上均匀分布若干喷头。

本发明的有益效果是，该基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，通过升降机构精确调节太阳能板的高度，通过防雨机构和集水机构的配合，减小了酸雨对整个设备的腐蚀并对雨水进行快速收集和初步过滤，延长了整个设备的使用寿命，节省了水资源，增加实用性，通过清洗机构将太阳能板表面堆积的灰尘进行冲洗，使太阳能板保持清洁，提高了发电效率，增加了实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备的升降机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备的防雨机构的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备的集水机构的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备的清洗机构的结构示意图；

图6是本发明的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备的外壳、漏斗与凹槽的连接结构示意图；

图中：1.外壳，2.升降机构，3.防雨机构，4.集水机构，5.清洗机构，6.溢水管道，7.排水管道，8.连接杆，9.太阳能板，10.第一电机，11.第一齿轮，12.第一齿条，13.滑槽，14.滑块，15.伸缩架，16.支撑板，17.第二电机，18.密封套，19.丝杆，20.限位块，21.螺母，22.移动杆，23.挡板，24.漏斗，25.过滤网，26.集水箱，27.抽水管道，28.抽水机，29.输水管道，30.凹槽，31.第三电机，32.旋转杆，33.滑套，34.清洗杆，35.固定轴，36.喷头。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-6所示，一种基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，包括外壳1、升降机构2、防雨机构3、集水机构4和清洗机构5，所述升降机构2和集水机构4均位于外壳1的内部，所述防雨机构3位于集水机构4的上方，所述清洗机构5位于升降机构2的一侧；

所述防雨机构3包括第二电机17、丝杆19和两个移动单元，所述第二电机17与丝杆19传动连接，所述丝杆19靠近第二电机17的一侧设有第一外螺纹，所述丝杆19远离第二电机17的一侧设有第二外螺纹，所述第一外螺纹的方向与第二外螺纹的方向相反，所述移动单元包括螺母21、移动杆22和挡板23，两个所述移动单元分别设置在丝杆19的两端，所述移动杆22的一端与螺母21固定连接，所述挡板23与移动杆22的另一端固定连接，所述螺母21套设在丝杆19上，两个螺母21中，其中一个螺母21内设有第一内螺纹且第一内螺纹与丝杆19上的第一外螺纹相匹配，另一个螺母21内设有第二内螺纹且第二内螺纹与丝杆19上的第二外螺纹相匹配；

所述清洗机构包括第三电机31、旋转杆32、滑套33、清洗杆34、固定轴35和喷头36，所述第三电机31的输出轴与旋转杆32的一端传动连接，所述滑套33与旋转杆34的另一端铰接，所述滑套33套设在清洗杆34上，所述滑套33与清洗杆34滑动连接，所述清洗杆34的一端与固定轴35的顶端铰接，所述固定轴35的底端与外壳1固定连接。

作为优选，为了防止第二电机17因受潮而受损，所述丝杆19的两端均设有密封套18。

作为优选，为了防止两个螺母21因碰撞而损坏，所述丝杆19上设有限位块20。

作为优选，为了增加缓冲效果，所述限位块20的材质为软木。软木质量轻且具有一定的伸缩能力，可以增加缓冲效果，从而防止螺母21与限位块20碰撞时受损。

作为优选，为了增加防雨效果，所述挡板23的靠近移动杆22的一端高于挡板23的远离移动杆22的一端。挡板23的靠近移动杆22的一端高于挡板23的远离移动杆22的一端，可以把雨水导流至凹槽30内，使减少雨水在挡板23上停留的时间，增加了防雨效果。

作为优选，为了将污水快速排出外壳1，外壳1上设有排水管道7。

作为优选，为了能够精确调节太阳能板9的高度，所述升降机构2包括第一电机10、第一齿轮11、第一齿条12、滑槽13、滑块14、伸缩架15和支撑板16，所述支撑板16上设有移动槽，所述伸缩架15底端的一侧与滑块14铰接，所述伸缩架15底端的另一侧与外壳1内的底部铰接，所述伸缩架15顶端的一侧与支撑板16铰接，所述伸缩架15顶端的另一侧通过移动槽与支撑板16连接，所述滑块14位于滑槽13内且与滑槽13滑动连接，所述滑块14与第一齿条12固定连接，所述第一齿条12与第一齿轮11啮合，所述第一电机10设置在外壳1底部，所述第一电机10与第一齿轮11传动连接。第一电机10通过第一齿轮11、第一齿条12、滑槽13和滑块14驱动伸缩架15收缩或拉伸，最终使支撑板16上下移动。

作为优选，为了快速收集雨水并且对雨水进行过滤，所述集水机构4包括漏斗24、过滤网25、集水箱26、抽水管道27、抽水机28、输水管道29和凹槽30，所述集水箱26位于外壳1的底部，所述漏斗24位于集水箱26上方且漏斗24的底端与集水箱26连通，所述过滤网25设置在漏斗24底部，所述凹槽30设置在外壳1上，所述凹槽30与漏斗24连通且凹槽30的高度高于漏斗24的高度，所述抽水机28固定在凹槽30下方，所述抽水机28里的两端分别连通抽水管道27和输水管道29。雨水经凹槽30的导流作用，通过漏斗24经过滤网25初步过滤后，储存在集水箱26中，当需要用水清洗太阳能板9时，抽水机28通过抽水管道27将集水箱26中储存的雨水抽吸至输水管道29中。

作为优选，为了防止收集的雨水过多，使抽水机因一直浸泡在水中而损坏，所述集水箱26上设有溢水管道6。

作为优选，为了提高清洗效果，所述清洗杆34上均匀分布若干喷头36。

该基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备的工作原理：第一电机10通过第一齿轮11、第一齿条12、滑槽13和滑块14驱动伸缩架15收缩或拉伸，使支撑板16上下移动；当下雨时，升降机构2将太阳能9板收回外壳内，第二电机17通过丝杆19驱动两个移动单元靠拢，完全遮住太阳能板9，挡板23把雨水导流至凹槽30内，通过漏斗24经过滤网25初步过滤后，储存在集水箱26中；当需要对太阳能板9进行清洗时，升降机构2将太阳能板9收回外壳内，第三电机31通过旋转杆32、滑套33和固定轴35驱动清洗杆34摆动，同时抽水机28通过抽水管道27将集水箱26中储存的雨水抽吸至输水管道29中，最终通过喷头36，将水喷淋到太阳能板9表面，清洗太阳能板9。

其中凹槽30在漏斗34处最深，离漏斗34最远处最浅，因为受重力影响，水会往较低的地方流淌，将漏斗34边缘处的凹槽30设置为最深，可以增加雨水的收集效果。

与现有技术相比，该基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，通过升降机构2精确调节太阳能板9的高度，通过防雨机构3和集水机构4的配合，减小了酸雨对整个设备的腐蚀并对雨水进行快速收集和初步过滤，延长了整个设备的使用寿命，节省了水资源，增加实用性，通过清洗机构5将太阳能板9表面堆积的灰尘进行冲洗，使太阳能板9保持清洁，提高了发电效率，增加了实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，其特征在于，包括外壳（1）、升降机构（2）、防雨机构（3）、集水机构（4）和清洗机构（5），所述升降机构（2）和集水机构（4）均位于外壳（1）的内部，所述防雨机构（3）位于集水机构（4）的上方，所述清洗机构（5）位于升降机构（2）的一侧；

所述防雨机构（3）包括第二电机（17）、丝杆（19）和两个移动单元，所述第二电机（17）与丝杆（19）传动连接，所述丝杆（19）靠近第二电机（17）的一侧设有第一外螺纹，所述丝杆（19）远离第二电机（17）的一侧设有第二外螺纹，所述第一外螺纹的方向与第二外螺纹的方向相反，所述移动单元包括螺母（21）、移动杆（22）和挡板（23），两个所述移动单元分别设置在丝杆（19）的两端，所述移动杆（22）的一端与螺母（21）固定连接，所述挡板（23）与移动杆（22）的另一端固定连接，所述螺母（21）套设在丝杆（19）上，两个螺母（21）中，其中一个螺母（21）内设有第一内螺纹且第一内螺纹与丝杆（19）上的第一外螺纹相匹配，另一个螺母（21）内设有第二内螺纹且第二内螺纹与丝杆（19）上的第二外螺纹相匹配；

所述清洗机构包括第三电机（31）、旋转杆（32）、滑套（33）、清洗杆（34）、固定轴（35）和喷头（36），所述第三电机（31）的输出轴与旋转杆（32）的一端传动连接，所述滑套（33）与旋转杆（34）的另一端铰接，所述滑套（33）套设在清洗杆（34）上，所述滑套（33）与清洗杆（34）滑动连接，所述清洗杆（34）的一端与固定轴（35）的顶端铰接，所述固定轴（35）的底端与外壳（1）固定连接。

2.如权利要求1所述的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，其特征在于，所述丝杆（19）的两端均设有密封套（18）。

3.如权利要求1所述的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，其特征在于，所述丝杆（19）上设有限位块（20）。

4.如权利要求3所述的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，其特征在于，所述限位块（20）的材质为软木。

5.如权利要求1所述的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，其特征在于，所述挡板（23）的靠近移动杆（22）的一端高于挡板（23）的远离移动杆（22）的一端。

6.如权利要求1所述的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，其特征在于，外壳（1）上设有排水管道（7）。

7.如权利要求1所述的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，其特征在于，所述升降机构（2）包括第一电机（10）、第一齿轮（11）、第一齿条（12）、滑槽（13）、滑块（14）、伸缩架（15）和支撑板（16），所述支撑板（16）上设有移动槽，所述伸缩架（15）底端的一侧与滑块（14）铰接，所述伸缩架（15）底端的另一侧与外壳（1）内的底部铰接，所述伸缩架（15）顶端的一侧与支撑板（16）铰接，所述伸缩架（15）顶端的另一侧通过移动槽与支撑板（16）连接，所述滑块（14）位于滑槽（13）内且与滑槽（13）滑动连接，所述滑块（14）与第一齿条（12）固定连接，所述第一齿条（12）与第一齿轮（11）啮合，所述第一电机（10）设置在外壳（1）底部，所述第一电机（10）与第一齿轮（11）传动连接。

8.如权利要求1所述的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，其特征在于，所述集水机构（4）包括漏斗（24）、过滤网（25）、集水箱（26）、抽水管道（27）、抽水机（28）、输水管道（29）和凹槽（30），所述集水箱（26）位于外壳（1）的底部，所述漏斗（24）位于集水箱（26）上方且漏斗（24）的底端与集水箱（26）连通，所述过滤网（25）设置在漏斗（24）底部，所述凹槽（30）设置在外壳（1）上，所述凹槽（30）与漏斗（24）连通且凹槽（30）的高度高于漏斗（24）的高度，所述抽水机（28）固定在凹槽（30）下方，所述抽水机（28）里的两端分别连通抽水管道（27）和输水管道（29）。

9.如权利要求1所述的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，其特征在于，所述集水箱（26）上设有溢水管道（6）。

10.如权利要求1所述的基于物联网的具有防雨和清洗功能的光伏发电设备，其特征在于，所述清洗杆（34）上均匀分布若干喷头（36）。