CN110266260B - 一种节能灯太阳能供电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种节能灯太阳能供电装置，包括括底板、光伏板、处理器、清洁机构和除尘机构，清洁机构包括驱动组件、卷轴、防护膜、清洁组件和两个平移组件，清洁组件包括平移板、铁板、清洁条、第一弹簧和电磁铁，除尘机构包括两个固定框和若干除尘组件，除尘组件包括动力单元和两个除尘单元，除尘单元包括振动块、连接杆、动力板、固定板和两个伸缩单元，该节能灯太阳能供电装置通过清洁机构可带动平移板在光伏板的上方移动，去除光伏板上的灰尘，并在夜间使得防护膜覆盖在光伏板表面进行防尘，不仅如此，通过除尘机构可使得铁板抖动，将清洁条上的灰尘抖落，保证清洁条长期对光伏板的清洁效果，从而提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及节能照明装置领域，特别涉及一种节能灯太阳能供电装置。
背景技术
太阳能是太阳的热辐射，主要表现就是常说的太阳光线，在现代一般用作发电或者为节能灯提供能源，既能，就是尽可能减少能源消耗量，生产出与原来同样数量、同样质量的产品，或者是以原来同样数量的能源消耗量，生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。随着光伏发电技术的不断提高与成熟，太阳能发电产品越来越丰富，也越来越贴近人们的生活。
人们通常将太阳能功能装置安装在户外的照明路灯上，通过白天进行光伏发电储备电能，供夜间照明使用，实现设备节能环保的功能。但是现有的节能灯太阳能供电装置中，太阳能板长期暴露在户外，表面容易堆积大量灰尘，影响太阳光的吸收，降低了太阳能板的发电效率，从而导致现有的节能灯太阳能供电装置实用性降低。
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，提供一种节能灯太阳能供电装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能灯太阳能供电装置，包括底板、光伏板、处理器、清洁机构和除尘机构，所述光伏板和处理器均固定在底板的上方，所述清洁机构和除尘机构均设置在底板上，所述处理器内设有PLC；
所述清洁机构包括驱动组件、卷轴、防护膜、清洁组件和两个平移组件，所述光伏板位于两个平移组件之间，所述驱动组件与卷轴传动连接，所述防护膜缠绕在卷轴上，所述防护膜的一端与卷轴连接，所述防护膜的另一端与清洁组件连接，所述清洁组件位于光伏板的上方，两个平移组件分别位于清洁组件的两侧；
所述清洁组件包括平移板、铁板、清洁条、第一弹簧和电磁铁，所述驱动组件通过平移组件与平移板传动连接，所述电磁铁固定在平移板的下方，所述铁板通过第一弹簧与电磁铁连接，所述清洁条固定在铁板的下方，所述第一弹簧处于压缩状态，所述电磁铁与PLC电连接，所述防护膜与平移板固定连接；
所述除尘机构包括两个固定框和若干除尘组件，两个固定框分别位于光伏板的两侧，所述除尘组件位于两个固定框中的远离驱动组件的一个固定框的远离光伏板的一侧，所述除尘组件包括动力单元和两个除尘单元，所述动力单元位于两个除尘单元之间，所述除尘单元包括振动块、连接杆、动力板、固定板和两个伸缩单元，所述振动块通过连接杆固定在动力板的靠近固定框的一侧，所述固定板位于动力板的远离固定框的一侧，所述伸缩单元位于动力板和固定板之间。
作为优选，为了带动平移板移动，所述平移组件包括丝杆、平移块和两个支撑单元，所述丝杆的两端分别通过两个支撑单元设置在底板的上方，所述平移块套设在丝杆上，所述平移块与平移板固定连接，所述平移块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述驱动组件与丝杆传动连接。
作为优选，为了辅助支撑丝杆，所述支撑单元包括支撑环和两个夹板，所述支撑环固定在底板的上方，所述支撑环套设在丝杆上，两个夹板分别抵靠在支撑环的两端，所述夹板固定在丝杆上。
作为优选，为了驱动丝杆旋转，所述驱动组件包括第一电机、轴承和两个驱动单元，所述第一电机和轴承均固定在底板的上方，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与卷轴的一端传动连接，所述卷轴的另一端设置在轴承内，所述驱动单元与平移组件一一对应，所述驱动单元包括驱动锥齿轮和从动锥齿轮，所述驱动锥齿轮同轴固定在卷轴上，所述从动锥齿轮固定在丝杆上，所述驱动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。
作为优选，为了实现铁板与平移板的同步移动，所述清洁组件还包括四个定向单元，四个定向单元分别设置在铁板的四角处，所述定向单元包括定向杆和凸块，所述凸块通过定向杆固定在铁板的上方，所述平移板套设在定向杆上。
作为优选，为了实现动力板的移动，所述伸缩单元包括伸缩管和伸缩杆，所述伸缩管固定在固定板上，所述伸缩杆的一端与动力板固定连接，所述伸缩杆的另一端设置在伸缩管内，所述伸缩管内设有第二弹簧和压块，所述第二弹簧的两端分别与压块和伸缩管内的底部连接，所述第二弹簧处于压缩状态，所述压块与伸缩杆固定连接。
作为优选，为了固定伸缩杆的移动方向，所述伸缩管内还设有限位环，所述限位环固定在伸缩管的管口处，所述限位环套设在伸缩杆上。
作为优选，为了驱动动力板移动，所述动力组件包括第二电机和两个圆齿轮，所述第二电机和其中一个圆齿轮设置在底板的上方，所述第二电机与另一个圆齿轮传动连接，两个圆齿轮啮合，所述第二电机与PLC电连接，所述圆齿轮的外周设有若干动力杆，所述动力杆周向均匀分布在圆齿轮的外周。
作为优选，为了保证第二电机的驱动力，所述第二电机为直流伺服电机。
作为优选，为了避免动力杆断裂，所述圆齿轮与动力杆为一体成型结构。
本发明的有益效果是，该节能灯太阳能供电装置通过清洁机构可带动平移板在光伏板的上方移动，去除光伏板上的灰尘，并在夜间使得防护膜覆盖在光伏板表面进行防尘，不仅如此，通过除尘机构可使得铁板抖动，将清洁条上的灰尘抖落，保证清洁条长期对光伏板的清洁效果，从而提高了设备的实用性。
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是本发明的节能灯太阳能供电装置的结构示意图；
图2是本发明的节能灯太阳能供电装置的清洁组件的结构示意图；
图3是本发明的节能灯太阳能供电装置的除尘组件的结构示意图；
图4是图1的A部放大图；
图中：1.底板，2.光伏板，3.处理器，4.卷轴，5.防护膜，6.平移板，7.铁板，8.清洁条，9.第一弹簧，10.电磁铁，11.固定框，12.连接杆，13.振动块，14.动力板，15.固定板，16.丝杆，17.平移块，18.支撑环，19.夹板，20.第一电机，21.轴承，22.驱动锥齿轮，23.从动锥齿轮，24.定向杆，25.凸块，26.伸缩管，27.伸缩杆，28.第二弹簧，29.压块，30.限位环，31.第二电机，32.圆齿轮，33.动力杆。
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所示，一种节能灯太阳能供电装置，包括底板1、光伏板2、处理器3、清洁机构和除尘机构，所述光伏板2和处理器3均固定在底板1的上方，所述清洁机构和除尘机构均设置在底板1上，所述处理器3内设有PLC；
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
使用该太阳能供电装置时，将底板1固定安装在节能灯的顶部，通过底板1上的光伏板2可在晴朗的白天进行光伏发电，储备电能，供节能灯夜间照明使用，为了提高光伏板2的发电效率，储备更多的电能供照明灯使用，通过清洁机构可对光伏板2进行清洁和防尘处理，同时，利用除尘机构可去除清洁机构上吸附的灰尘，保证清洁机构对光伏板2的清洁效果，提高发电效率。
如图1-2所示，所述清洁机构包括驱动组件、卷轴4、防护膜5、清洁组件和两个平移组件，所述光伏板2位于两个平移组件之间，所述驱动组件与卷轴4传动连接，所述防护膜5缠绕在卷轴4上，所述防护膜5的一端与卷轴4连接，所述防护膜5的另一端与清洁组件连接，所述清洁组件位于光伏板2的上方，两个平移组件分别位于清洁组件的两侧；
所述清洁组件包括平移板6、铁板7、清洁条8、第一弹簧9和电磁铁10，所述驱动组件通过平移组件与平移板6传动连接，所述电磁铁10固定在平移板6的下方，所述铁板7通过第一弹簧9与电磁铁10连接，所述清洁条8固定在铁板7的下方，所述第一弹簧9处于压缩状态，所述电磁铁10与PLC电连接，所述防护膜5与平移板6固定连接；
清洁机构运行时，PLC控制驱动组件启动，带动卷轴4旋转，同时驱动组件作用在平移组件上，通过平移组件带动平移板6在光伏板2的上方进行移动，在夜间，平移组件可带动平移板6向光伏板2的远离卷轴4的一端移动，同时卷轴4将防护膜5松开，使得防护膜5铺在光伏板2的表面，避免夜间光伏板2上堆积灰尘，而在白天，平移组件带动平移板6向光伏板2的另一端靠近移动，卷轴4将防护膜5收起，使得光伏板2接收外部的太阳光进行光伏发电，当平移板6在光伏板2的上方移动时，PLC首先控制电磁铁10通电，吸引铁板7向上移动，压缩第一弹簧9，便于铁板7上的清洁条8的高度大于光伏板2的高度，而后平移组件带动平移板6在光伏板2的上方移动后，PLC控制电磁铁10断电，此时受压缩的第一弹簧9为恢复形变，推动平移板6向下移动，使得清洁条8抵靠在光伏板2的上方，随着平移板6的移动，清洁条8紧贴光伏板2的表面移动，擦除光伏板2上的灰尘，便于保持光伏板2的清洁。
如图1和图3所示，所述除尘机构包括两个固定框11和若干除尘组件，两个固定框11分别位于光伏板2的两侧，所述除尘组件位于两个固定框11中的远离驱动组件的一个固定框11的远离光伏板2的一侧，所述除尘组件包括动力单元和两个除尘单元，所述动力单元位于两个除尘单元之间，所述除尘单元包括振动块12、连接杆13、动力板14、固定板15和两个伸缩单元，所述振动块12通过连接杆13固定在动力板14的靠近固定框11的一侧，所述固定板15位于动力板14的远离固定框11的一侧，所述伸缩单元位于动力板14和固定板15之间。
除尘机构中，利用两个位置固定的固定框11，便于固定清洁组件的位置，当平移板6移出光伏板2的上方后，第一弹簧9推动铁板7向下移动，伸入到固定块的内部，从而将铁板7固定在固定框11的内侧，当铁板7进入到远离卷轴4的一个固定框11的内侧时，PLC控制各个除尘组件启动，通过动力单元作用在两侧的除尘单元上，使得除尘单元中的动力板14向远离固定框11的方向移动，而后动力单元脱离动力板14，伸缩单元推动动力板14靠近固定框11移动，通过连接杆13带动振动块12敲击固定框11，使得固定框11内侧的铁板7下方的清洁条8抖动，将从光伏板2上吸来的灰尘抖落，便于清洁条8反复对光伏板2进行清洁除尘
如图1所示，所述平移组件包括丝杆16、平移块17和两个支撑单元，所述丝杆16的两端分别通过两个支撑单元设置在底板1的上方，所述平移块17套设在丝杆16上，所述平移块17与平移板6固定连接，所述平移块17的与丝杆16的连接处设有与丝杆16匹配的螺纹，所述驱动组件与丝杆16传动连接。
驱动组件作用在丝杆16上，使得丝杆16在两个支撑单元的支撑作用下旋转，丝杆16通过螺纹作用在平移块17上，使得平移块17沿着丝杆16的轴线进行移动，进而带动平移板6进行移动。
作为优选，为了辅助支撑丝杆16，所述支撑单元包括支撑环18和两个夹板19，所述支撑环18固定在底板1的上方，所述支撑环18套设在丝杆16上，两个夹板19分别抵靠在支撑环18的两端，所述夹板19固定在丝杆16上。利用固定在底板1上的支撑环18固定了丝杆16的转动轴线方向，通过两个夹板19抵靠在支撑环18的两端，将夹板19固定在丝杆16上，防止丝杆16与支撑环18发生相对滑动，进而辅助丝杆16稳定旋转。
如图4所示，所述驱动组件包括第一电机20、轴承21和两个驱动单元，所述第一电机20和轴承21均固定在底板1的上方，所述第一电机20与PLC电连接，所述第一电机20与卷轴4的一端传动连接，所述卷轴4的另一端设置在轴承21内，所述驱动单元与平移组件一一对应，所述驱动单元包括驱动锥齿轮22和从动锥齿轮23，所述驱动锥齿轮22同轴固定在卷轴4上，所述从动锥齿轮23固定在丝杆16上，所述驱动锥齿轮22与从动锥齿轮23啮合。
PLC控制第一电机20启动，带动卷轴4在轴承21的支撑作用下旋转，使得驱动锥齿轮22旋转，驱动锥齿轮22作用在与之啮合的从动锥齿轮23上，使得从动锥齿轮23发生旋转，进而带动丝杆16转动。
作为优选，为了实现铁板7与平移板6的同步移动，所述清洁组件还包括四个定向单元，四个定向单元分别设置在铁板7的四角处，所述定向单元包括定向杆24和凸块25，所述凸块25通过定向杆24固定在铁板7的上方，所述平移板6套设在定向杆24上。当平移板6移动时，平移板6带动定向杆24同步移动，使得与定向杆24固定连接的铁板7与平台板做同步的移动，而当第一弹簧9的形变量发生变化时，铁板7沿着定向杆24的轴线发生移动，利用凸块25避免定向杆24脱离平移板6。
如图4所示，所述伸缩单元包括伸缩管26和伸缩杆27，所述伸缩管26固定在固定板15上，所述伸缩杆27的一端与动力板14固定连接，所述伸缩杆27的另一端设置在伸缩管26内，所述伸缩管26内设有第二弹簧28和压块29，所述第二弹簧28的两端分别与压块29和伸缩管26内的底部连接，所述第二弹簧28处于压缩状态，所述压块29与伸缩杆27固定连接。
当动力单元作用在动力板14上，使得动力板14靠近固定板15移动时，动力板14带动伸缩杆27向伸缩管26的内部移动，通过压块29压缩第二弹簧28，而当动力单元脱离动力板14后，第二弹簧28为恢复形变，通过压块29远离固定板15移动，使得伸缩杆27带动动力板14靠近固定框11移动，通过连接杆13带动振动块12敲击固定框11。
作为优选，为了固定伸缩杆27的移动方向，所述伸缩管26内还设有限位环30，所述限位环30固定在伸缩管26的管口处，所述限位环30套设在伸缩杆27上。利用固定在伸缩管26内的限位环30，固定了伸缩杆27的移动方向，同时避免压块29脱离伸缩管26，进而使伸缩杆27保持固定方向的稳定移动。
作为优选，为了驱动动力板14移动，所述动力组件包括第二电机31和两个圆齿轮32，所述第二电机31和其中一个圆齿轮32设置在底板1的上方，所述第二电机31与另一个圆齿轮32传动连接，两个圆齿轮32啮合，所述第二电机31与PLC电连接，所述圆齿轮32的外周设有若干动力杆33，所述动力杆33周向均匀分布在圆齿轮32的外周。PLC控制第二电机31启动，带动其中一个圆齿轮32旋转，使得另一个与之啮合的圆齿轮32转动，两个圆齿轮32同时做方向相反的旋转，通过动力杆33作用在除尘单元的动力板14上，通过动力杆33与动力板14接触，带动动力板14远离固定框11移动，而当动力杆33脱离动力板14后，动力板14向固定框11靠近移动，使得振动块12敲击固定框11，将清洁条8上的灰尘抖落。
作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第二电机31的驱动力，所述第二电机31为直流伺服电机。
作为优选，利用一体成型结构稳固的特点，为了避免动力杆33断裂，所述圆齿轮32与动力杆33为一体成型结构。
该太阳能供电装置运行时，通过驱动组件作用在卷轴4上，并作用在平移组件上，使得平移板6带动防护膜5在光伏板2的上方移动过程中，防护膜5在卷轴4上卷动，通过压缩状态的第一弹簧9推动铁板7，使得清洁条8抵靠在光伏板2上，进而去除光伏板2上的灰尘，提高光伏板2的发电效率，当铁板7移动至远离卷轴4的一个固定框11内部后，通过除尘组件使得振动块12敲击固定框11，使得铁板7抖动，将清洁条8上的灰尘抖落，便于清洁条8持续吸附光伏板2上的灰尘，提高光伏板2的发电效率。
与现有技术相比，该节能灯太阳能供电装置通过清洁机构可带动平移板6在光伏板2的上方移动，去除光伏板2上的灰尘，并在夜间使得防护膜5覆盖在光伏板2表面进行防尘，不仅如此，通过除尘机构可使得铁板7抖动，将清洁条8上的灰尘抖落，保证清洁条8长期对光伏板2的清洁效果，从而提高了设备的实用性。
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 (7)
1.一种节能灯太阳能供电装置，其特征在于，包括底板（1）、光伏板（2）、处理器（3）、清洁机构和除尘机构，所述光伏板（2）和处理器（3）均固定在底板（1）的上方，所述清洁机构和除尘机构均设置在底板（1）上，所述处理器（3）内设有PLC；
所述清洁机构包括驱动组件、卷轴（4）、防护膜（5）、清洁组件和两个平移组件，所述光伏板（2）位于两个平移组件之间，所述驱动组件与卷轴（4）传动连接，所述防护膜（5）缠绕在卷轴（4）上，所述防护膜（5）的一端与卷轴（4）连接，所述防护膜（5）的另一端与清洁组件连接，所述清洁组件位于光伏板（2）的上方，两个平移组件分别位于清洁组件的两侧；
所述清洁组件包括平移板（6）、铁板（7）、清洁条（8）、第一弹簧（9）和电磁铁（10），所述驱动组件通过平移组件与平移板（6）传动连接，所述电磁铁（10）固定在平移板（6）的下方，所述铁板（7）通过第一弹簧（9）与电磁铁（10）连接，所述清洁条（8）固定在铁板（7）的下方，所述第一弹簧（9）处于压缩状态，所述电磁铁（10）与PLC电连接，所述防护膜（5）与平移板（6）固定连接；
所述除尘机构包括两个固定框（11）和若干除尘组件，两个固定框（11）分别位于光伏板（2）的两侧，所述除尘组件位于两个固定框（11）中的远离驱动组件的一个固定框（11）的远离光伏板（2）的一侧，所述除尘组件包括动力单元和两个除尘单元，所述动力单元位于两个除尘单元之间，所述除尘单元包括振动块（12）、连接杆（13）、动力板（14）、固定板（15）和两个伸缩单元，所述振动块（12）通过连接杆（13）固定在动力板（14）的靠近固定框（11）的一侧，所述固定板（15）位于动力板（14）的远离固定框（11）的一侧，所述伸缩单元位于动力板（14）和固定板（15）之间；
所述伸缩单元包括伸缩管（26）和伸缩杆（27），所述伸缩管（26）固定在固定板（15）上，所述伸缩杆（27）的一端与动力板（14）固定连接，所述伸缩杆（27）的另一端设置在伸缩管（26）内，所述伸缩管（26）内设有第二弹簧（28）和压块（29），所述第二弹簧（28）的两端分别与压块（29）和伸缩管（26）内的底部连接，所述第二弹簧（28）处于压缩状态，所述压块（29）与伸缩杆（27）固定连接；
所述伸缩管（26）内还设有限位环（30），所述限位环（30）固定在伸缩管（26）的管口处，所述限位环（30）套设在伸缩杆（27）上；
所述动力组件包括第二电机（31）和两个圆齿轮（32），所述第二电机（31）和其中一个圆齿轮（32）设置在底板（1）的上方，所述第二电机（31）与另一个圆齿轮（32）传动连接，两个圆齿轮（32）啮合，所述第二电机（31）与PLC电连接，所述圆齿轮（32）的外周设有若干动力杆（33），所述动力杆（33）周向均匀分布在圆齿轮（32）的外周。
2.如权利要求1所述的节能灯太阳能供电装置，其特征在于，所述平移组件包括丝杆（16）、平移块（17）和两个支撑单元，所述丝杆（16）的两端分别通过两个支撑单元设置在底板（1）的上方，所述平移块（17）套设在丝杆（16）上，所述平移块（17）与平移板（6）固定连接，所述平移块（17）的与丝杆（16）的连接处设有与丝杆（16）匹配的螺纹，所述驱动组件与丝杆（16）传动连接。
3.如权利要求2所述的节能灯太阳能供电装置，其特征在于，所述支撑单元包括支撑环（18）和两个夹板（19），所述支撑环（18）固定在底板（1）的上方，所述支撑环（18）套设在丝杆（16）上，两个夹板（19）分别抵靠在支撑环（18）的两端，所述夹板（19）固定在丝杆（16）上。
4.如权利要求1所述的节能灯太阳能供电装置，其特征在于，所述驱动组件包括第一电机（20）、轴承（21）和两个驱动单元，所述第一电机（20）和轴承（21）均固定在底板（1）的上方，所述第一电机（20）与PLC电连接，所述第一电机（20）与卷轴（4）的一端传动连接，所述卷轴（4）的另一端设置在轴承（21）内，所述驱动单元与平移组件一一对应，所述驱动单元包括驱动锥齿轮（22）和从动锥齿轮（23），所述驱动锥齿轮（22）同轴固定在卷轴（4）上，所述从动锥齿轮（23）固定在丝杆（16）上，所述驱动锥齿轮（22）与从动锥齿轮（23）啮合。
5.如权利要求1所述的节能灯太阳能供电装置，其特征在于，所述清洁组件还包括四个定向单元，四个定向单元分别设置在铁板（7）的四角处，所述定向单元包括定向杆（24）和凸块（25），所述凸块（25）通过定向杆（24）固定在铁板（7）的上方，所述平移板（6）套设在定向杆（24）上。
6.如权利要求1所述的节能灯太阳能供电装置，其特征在于，所述第二电机（31）为直流伺服电机。
7.如权利要求1所述的节能灯太阳能供电装置，其特征在于，所述圆齿轮（32）与动力杆（33）为一体成型结构。
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