CN111342763A - 一种可自清洁式太阳能光伏板 - Google Patents

一种可自清洁式太阳能光伏板 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可自清洁式太阳能光伏板,包括用于支撑发电设备的支撑底板、用于光伏发电的太阳能板、用于支撑太阳能板的斜支撑杆、用于储蓄电能的蓄电装置、用于清洁太阳能板表面的往复清洁机构和用于产生清洁驱动力的风力驱动机构,所述太阳能板的表面与支撑底板的表面铰接,涉及太阳能领域。该可自清洁式太阳能光伏板根据对现有的太阳能板存在的清洁问题进行研究,设计了借助风力提供恒久动力的清洁机构进行清洁工作,既可以借助风力发电,又可以清洁太阳能板,从而有效的解决了般的光伏板清洁机械能耗较高,且在短暂暂停清洁后就容易吸附更多的灰尘,而人工清洁效率较低,在一定程度上影响发电的问题。

Description

一种可自清洁式太阳能光伏板
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域,具体为一种可自清洁式太阳能光伏板。
背景技术
光伏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,但是随着使用时间的积累,光伏板上会积累灰尘或动物粪便等,不仅降低了光伏板的光电转化率,造成巨大的经济损失,而且容易形成“热岛效应”,导致光伏板局部发热而损坏,所以光伏板表面的清洁成了光伏产业发展的必然要求,目前对与太阳能板表面的清洁方式主要有两种,一种是机械式的,利用电动机带动刷子在太阳能板上将灰尘清除掉,这种方式在操作时不太方便,一方面是因为玻璃界面,在干燥的天气力受到不断的摩擦容易产生吸附灰尘的静电,这反而不利于清洁,风力与玻璃面摩擦以及毛刷与玻璃面接触摩擦都可能产生静电,这些静电的存在更加容易聚集灰尘颗粒,来回的刷动的毛刷会使得灰尘颗粒被拨动到毛刷的缝隙中产生刷痕,这些刷痕会在规律性的毛刷刷动下在固定的路线上堆积,甚至积淀呈深厚的黑色痕迹,同样可能导致降低电池板的光电转化率,造成巨大的经济损失,而且容易形成“热岛效应”,导致光伏板局部发热而损坏,另一方面,时刻不停的刷动存在极大的能源浪费,另一种方式是直接人工定期清洁,这种方式耗费人力,且清洁不能及时,效率较低,一般的光伏板清洁机械能耗较高,且在短暂暂停清洁后就容易吸附更多的灰尘,而人工清洁效率较低,在一定程度上影响发电,所以需要一种可自清洁式太阳能光伏板。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足,本发明提供了一种可自清洁式太阳能光伏板,解决了般的光伏板清洁机械能耗较高,且在短暂暂停清洁后就容易吸附更多的灰尘,而人工清洁效率较低,在一定程度上影响发电的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种可自清洁式太阳能光伏板,包括用于支撑发电设备的支撑底板、用于光伏发电的太阳能板、用于支撑太阳能板的斜支撑杆、用于储蓄电能的蓄电装置、用于清洁太阳能板表面的往复清洁机构和用于产生清洁驱动力的风力驱动机构,所述太阳能板的表面与支撑底板的表面铰接,所述斜支撑杆的一端与支撑底板的表面固定连接,所述斜支撑杆远离支撑底板的一端与太阳能板的下表面铰接,所述蓄电装置固定安转在支撑底板上,所述往复清洁机构设置在支撑底板上,所述风力驱动机构设置在支撑底板上,所述太阳能板上设置有第一送电线,所述第一送电线的输出端与蓄电装置的输入端连接。
优选的,所述往复清洁机构包括往复滑槽、弹力支撑杆、倾斜清洁杆和若干个抖动薄膜,所述往复滑槽开设在支撑底板上,所述往复滑槽的内壁滑动连接有滑块,所述滑块的底部设置有滚珠,所述倾斜清洁杆的一端与滑块的表面固定连接,所述滑块的表面固定连接有第一往复弹簧,所述第一往复弹簧的一端与往复滑槽的内壁固定连接,所述支撑底板的表面固定连接有两个以太阳能板表面的中线为对称线呈对称分布的竖杆,所述竖杆的表面固定连接有弹力支撑杆,所述弹力支撑杆的表面滑动连接有滑环,所述倾斜清洁杆的一端与滑环的表面固定连接,所述滑环的表面固定连接有第二往复弹簧,所述第二往复弹簧的一端与一个竖杆的表面固定连接。
优选的,所述太阳能板的表面等距离设置有若干个放电槽,放电槽的内壁固定连接有放电杆,所述放电杆的材料包括金属铁,所述放电杆的表面固定连接有第一放电丝,所述第一放电丝的一端与支撑底板的表面固定连接,所述第一放电丝的材料包括金属铁。
优选的,所述倾斜清洁杆的表面固定连接有若干个等距离分布的抖动薄膜,所述抖动薄膜的正反两面均固定连接有清洁刷毛,所述清洁刷毛的表面与太阳能板的表面滑动连接,所述倾斜清洁杆的表面固定连接有第二放电丝,所述第二放电丝的一端与支撑底板的表面滑动连接。
优选的,所述风力驱动机构包括支撑柱、发电机舱、风力扇叶、发电机轴和旋转轴,所述支撑柱的表面与支撑底板的表面固定连接,所述发电机舱固定安装在支撑柱上,所述发电机轴固定安装在发电机舱内,所述发电机轴的一端贯穿并延伸至发电机舱的外部,所述发电机轴的一端固定连接有旋转轴,所述旋转轴的表面固定连接有风力扇叶,所述发电机舱上设置有第二送电线,所述第二送电线的输出端与蓄电装置的输入端连接。
优选的,所述竖杆的表面设置有轴承,轴承的外圈固定连接有支撑轴,所述支撑轴的表面和发电机轴的表面均设置有传动轮,所述传动轮的表面套接有传输皮带,所述传输皮带的表面固定连接有拖动块,所述拖动块的表面与倾斜清洁杆的表面活动连接。
优选的,所述竖杆的表面固定连接有弧形挤出块,所述弧形挤出块的表面与拖动块的表面滑动连接。
(三)有益效果
(1)本发明通过设置往复清洁机构,一方面抖动薄膜来回在太阳能板上往复运动,抖动薄膜上的清洁刷毛在风力的作用下不断擦拭太阳能板,时刻不停的将灰尘清洁,避免灰尘积淀,另一方面,太阳能板上产生的静电会及时的通过各个方电杆和第一放电丝释放出去,避免更多的灰尘积淀。
(2)本发明通过设置风力驱动机构,一方面风力驱动机构利用打的风力扇叶产生旋转的动力,为往复清洁机构来回带动倾斜清洁杆清洁太阳能板提供恒久的动力,与现有技术相比明显不消耗电能,且可以长久持续使用,另一方面在驱动复清洁机构的同时可以将借助风力进行发电,结合太阳能板可以为蓄电装置提供更多的电能。
(3)本发明通过设置第一往复弹簧和第二往复弹簧,一方面第一往复弹簧和第二往复弹簧为倾斜清洁杆的往返提供返回的动力,另一方面第一往复弹簧和第二往复弹簧达到临界点时的瞬间弹力可以将抖动薄膜进行翻面,方便利用抖动薄膜的两面交替清洁太阳能板,抖动薄膜不与太阳能板接触的一面的灰尘在直接接触风力的使用容易将灰尘抖落随风飞去。
(4)本发明与现有技术相比可以规避刷痕的出现,利用风力无规则刷动电池板表面,并且可以不断的将安装有毛刷的抖动膜翻面,借助风力清洁毛刷,而且可以消除静电,促使灰尘快速的脱离毛刷和电池板。
(5)本发明根据对现有的太阳能板存在的清洁问题进行研究,设计了借助风力提供恒久动力的清洁机构进行清洁工作,既可以借助风力发电,又可以清洁太阳能板,从而有效的解决了般的光伏板清洁机械能耗较高,且在短暂暂停清洁后就容易吸附更多的灰尘,而人工清洁效率较低,在一定程度上影响发电的问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明图1中A处结构放大图;
图3为本发明图1中B处结构放大图;
图4为本发明图1中C处结构放大图。
其中,1支撑底板、2太阳能板、3斜支撑杆、4蓄电装置、5往复清洁机构、51往复滑槽、52弹力支撑杆、53倾斜清洁杆、54抖动薄膜、55滑块、56第一往复弹簧、57竖杆、58滑环、59第二往复弹簧、510放电槽、511放电杆、512第一放电丝、513清洁刷毛、514第二放电丝、6风力驱动机构、61支撑柱、62发电机舱、63风力扇叶、64发电机轴、65旋转轴、66第二送电线、67支撑轴、68传动轮、69传输皮带、610拖动块、611弧形挤出块、7第一送电线。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图,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有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示,本发明实施例提供一种可自清洁式太阳能光伏板,包括用于支撑发电设备的支撑底板1、用于光伏发电的太阳能板2、用于支撑太阳能板2的斜支撑杆3、用于储蓄电能的蓄电装置4、用于清洁太阳能板2表面的往复清洁机构5和用于产生清洁驱动力的风力驱动机构6,太阳能板2的表面与支撑底板1的表面铰接,斜支撑杆3的一端与支撑底板1的表面固定连接,斜支撑杆3远离支撑底板1的一端与太阳能板2的下表面铰接,蓄电装置4固定安转在支撑底板1上,往复清洁机构5设置在支撑底板1上,风力驱动机构6设置在支撑底板1上,太阳能板2上设置有第一送电线7,第一送电线7的输出端与蓄电装置4的输入端连接。
往复清洁机构5包括往复滑槽51、弹力支撑杆52、倾斜清洁杆53和若干个抖动薄膜54,往复滑槽51开设在支撑底板1上,往复滑槽51的内壁滑动连接有滑块55,滑块55的底部设置有滚珠,倾斜清洁杆53的一端与滑块55的表面固定连接,滑块55的表面固定连接有第一往复弹簧56,第一往复弹簧56的一端与往复滑槽51的内壁固定连接,支撑底板1的表面固定连接有两个以太阳能板2表面的中线为对称线呈对称分布的竖杆57,竖杆57的表面固定连接有弹力支撑杆52,弹力支撑杆52的表面滑动连接有滑环58,倾斜清洁杆53的一端与滑环58的表面固定连接,滑环58的表面固定连接有第二往复弹簧59,第二往复弹簧59的一端与一个竖杆57的表面固定连接,太阳能板2的表面等距离设置有若干个放电槽510,放电槽510的内壁固定连接有放电杆511,放电杆511的材料包括金属铁,放电杆511的表面固定连接有第一放电丝512,第一放电丝512的一端与支撑底板1的表面固定连接,第一放电丝512的材料包括金属铁,倾斜清洁杆53的表面固定连接有若干个等距离分布的抖动薄膜54,抖动薄膜54的正反两面均固定连接有清洁刷毛513,清洁刷毛513的表面与太阳能板2的表面滑动连接,倾斜清洁杆53的表面固定连接有第二放电丝514,第二放电丝514的一端与支撑底板1的表面滑动连接。
风力驱动机构6包括支撑柱61、发电机舱62、风力扇叶63、发电机轴64和旋转轴65,支撑柱61的表面与支撑底板1的表面固定连接,发电机舱62固定安装在支撑柱61上,发电机轴64固定安装在发电机舱62内,发电机轴64的一端贯穿并延伸至发电机舱62的外部,发电机轴64的一端固定连接有旋转轴65,旋转轴65的表面固定连接有风力扇叶63,发电机舱62上设置有第二送电线66,第二送电线66的输出端与蓄电装置4的输入端连接,竖杆57的表面设置有轴承,轴承的外圈固定连接有支撑轴67,支撑轴67的表面和发电机轴64的表面均设置有传动轮68,传动轮68的表面套接有传输皮带69,传输皮带69的表面固定连接有拖动块610,拖动块610的表面与倾斜清洁杆53的表面活动连接,竖杆57的表面固定连接有弧形挤出块611,弧形挤出块611的表面与拖动块610的表面滑动连接。
使用时,风力带动风力扇叶63转动,风力扇叶63转动带动旋转轴65转动,旋转轴65带动发电机轴64转动,发电机舱62将势能转化为电能通过第二送电线66输送给蓄电装置4,与此同时,太阳能板2发电通过第一送电线7向蓄电装置4输送电能,转动的发电机轴64带动发电机轴64上的传动轮68转动,传动轮68带动传输皮带69转动,转动的传输皮带69带动拖动块610来动循环移动,循环移动的拖动块610接触到倾斜清洁杆53的时候会带动倾斜清洁杆53向太阳能板2的一侧移动,移动倾斜清洁杆53带动抖动薄膜54移动,抖动薄膜54上一面的清洁刷毛513刷动太阳能板2的表面将太阳能板2表面上的灰尘清洁掉,风力也会带动抖动薄膜54自行抖动,加强清洁刷毛513清洁的效果,当倾斜清洁杆53移动到太阳能板2的一侧的时候,拖动块610会接触到弧形挤出块611并被弧形挤出块611推挤脱离倾斜清洁杆53,然后第二往复弹簧59和第一往复弹簧56同时回弹滑环58和滑块55,瞬时间产生的弹力会将倾斜清洁杆53上的抖动薄膜54翻面,抖动薄膜54另一侧面的清洁刷毛513回返清洁太阳能板2的表面,当拖动块610再次转动接触到倾斜清洁杆53的时候重复上述清洁过程。

Claims (7)

1.一种可自清洁式太阳能光伏板,其特征在于:包括用于支撑发电设备的支撑底板(1)、用于光伏发电的太阳能板(2)、用于支撑太阳能板(2)的斜支撑杆(3)、用于储蓄电能的蓄电装置(4)、用于清洁太阳能板(2)表面的往复清洁机构(5)和用于产生清洁驱动力的风力驱动机构(6),所述太阳能板(2)的表面与支撑底板(1)的表面铰接,所述斜支撑杆(3)的一端与支撑底板(1)的表面固定连接,所述斜支撑杆(3)远离支撑底板(1)的一端与太阳能板(2)的下表面铰接,所述蓄电装置(4)固定安转在支撑底板(1)上,所述往复清洁机构(5)设置在支撑底板(1)上,所述风力驱动机构(6)设置在支撑底板(1)上,所述太阳能板(2)上设置有第一送电线(7),所述第一送电线(7)的输出端与蓄电装置(4)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种可自清洁式太阳能光伏板,其特征在于:所述往复清洁机构(5)包括往复滑槽(51)、弹力支撑杆(52)、倾斜清洁杆(53)和若干个抖动薄膜(54),所述往复滑槽(51)开设在支撑底板(1)上,所述往复滑槽(51)的内壁滑动连接有滑块(55),所述滑块(55)的底部设置有滚珠,所述倾斜清洁杆(53)的一端与滑块(55)的表面固定连接,所述滑块(55)的表面固定连接有第一往复弹簧(56),所述第一往复弹簧(56)的一端与往复滑槽(51)的内壁固定连接,所述支撑底板(1)的表面固定连接有两个以太阳能板(2)表面的中线为对称线呈对称分布的竖杆(57),所述竖杆(57)的表面固定连接有弹力支撑杆(52),所述弹力支撑杆(52)的表面滑动连接有滑环(58),所述倾斜清洁杆(53)的一端与滑环(58)的表面固定连接,所述滑环(58)的表面固定连接有第二往复弹簧(59),所述第二往复弹簧(59)的一端与一个竖杆(57)的表面固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种可自清洁式太阳能光伏板,其特征在于:所述太阳能板(2)的表面等距离设置有若干个放电槽(510),放电槽(510)的内壁固定连接有放电杆(511),所述放电杆(511)的材料包括金属铁,所述放电杆(511)的表面固定连接有第一放电丝(512),所述第一放电丝(512)的一端与支撑底板(1)的表面固定连接,所述第一放电丝(512)的材料包括金属铁。
4.根据权利要求3所述的一种可自清洁式太阳能光伏板,其特征在于:所述倾斜清洁杆(53)的表面固定连接有若干个等距离分布的抖动薄膜(54),所述抖动薄膜(54)的正反两面均固定连接有清洁刷毛(513),所述清洁刷毛(513)的表面与太阳能板(2)的表面滑动连接,所述倾斜清洁杆(53)的表面固定连接有第二放电丝(514),所述第二放电丝(514)的一端与支撑底板(1)的表面滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种可自清洁式太阳能光伏板,其特征在于:所述风力驱动机构(6)包括支撑柱(61)、发电机舱(62)、风力扇叶(63)、发电机轴(64)和旋转轴(65),所述支撑柱(61)的表面与支撑底板(1)的表面固定连接,所述发电机舱(62)固定安装在支撑柱(61)上,所述发电机轴(64)固定安装在发电机舱(62)内,所述发电机轴(64)的一端贯穿并延伸至发电机舱(62)的外部,所述发电机轴(64)的一端固定连接有旋转轴(65),所述旋转轴(65)的表面固定连接有风力扇叶(63),所述发电机舱(62)上设置有第二送电线(66),所述第二送电线(66)的输出端与蓄电装置(4)的输入端连接。
6.根据权利要求5所述的一种可自清洁式太阳能光伏板,其特征在于:所述竖杆(57)的表面设置有轴承,轴承的外圈固定连接有支撑轴(67),所述支撑轴(67)的表面和发电机轴(64)的表面均设置有传动轮(68),所述传动轮(68)的表面套接有传输皮带(69),所述传输皮带(69)的表面固定连接有拖动块(610),所述拖动块(610)的表面与倾斜清洁杆(53)的表面活动连接。
7.根据权利要求6所述的一种可自清洁式太阳能光伏板,其特征在于:所述竖杆(57)的表面固定连接有弧形挤出块(611),所述弧形挤出块(611)的表面与拖动块(610)的表面滑动连接。
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