CN111835277A - 一种基于无线传感器网络的智能光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，包括太阳能板与清理机构，所述清理机构包括防护板，所述防护板处于太阳能板顶端，所述太阳能板顶端两侧均固定连接有固定块，两个所述固定块内侧均开设有定位槽，两个所述定位槽内侧均固定连接有弹簧，所述防护板处于两个弹簧顶端，且所述防护板与两个所述弹簧均为固定连接；与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设计了清理机构，可以将防护板顶端表面的灰尘异物清理干净，提高透光度，防止异物遮挡造成转化效率降低的问题，防护板为透明材质，可以起到防护作用，同时不妨碍太阳能板的正常使用，高空掉落的物体掉落在防护板顶端，弹簧能够起到缓冲的效果。
Description
技术领域
本发明属于光伏组件技术领域，具体涉及一种基于无线传感器网络的智能光伏组件。
背景技术
随着组件成本的不断降低，智能光伏组件的优势日益凸显，成为光伏组件发展的趋势，也是中国光伏组件制造企业转型升级的一大方向。作为“功率优化器”领域的全球领导者SolarEdge，其2018年的快速增长也证明了这一点。据IMS Research 2019年的统计，Solar Edge的市场占有率在85％左右。中国光伏组件制造商晶澳、中南光电、赛晶、昱辉等企业目前都已经采用了SolarEdge的“功率优化器”，在激烈的竞争中以差异化赢得了市场。
针对光伏组件发展的新趋势，国际权威认证机构
南德意志集团已经推出针对“智能光伏组件”的认证服务。短时间内已经有赛晶和Alternative Energies两家企业获得“智能光伏组件”证书。Alternative Energies的Holleis Lotus G2智能光伏组件更是在美国能源部举行的2013年国际太阳能十项全能竞赛中为奥地利队赢得了冠军。“智能光伏组件”越来越受青睐，可见一斑。
相对于传统光伏组件，“智能光伏组件”集成了功率电子转换装置，如“微型逆变器”或是“功率优化器”，具有提升光伏电站整体发电效率的作用。传统光伏组件在应用中，一般都是多片串联的方式连接。如果其中某一片因为阴影遮挡，其本身输出功率下降，其他组件的输出也会受到影响，整串的功率输出就会大幅降低。这就是光伏电站中所谓的“串联效应”或“多米诺骨牌效应”。而“微型逆变器”或是“功率优化器”则能对单片组件进行功率转换控制，从而能消除这种“串联效应”的影响。同时组件层面的MPPT功能又能最大程度地转换组件的发电能力。
光伏组件是利用光伏效应，将光能转化为电能的器件。由于单片太阳电池输出电压较低，加之未封装的电池由于环境的影响电极容易脱落，因此必须将一定数量的单片电池采用串、并联的方式密封成太阳电池组件，以避免电池电极和互连线受到腐蚀，另外封装也避免了电池碎裂，方便了户外安装，封装质量的好坏决定了太阳电池组件的使用寿命及可靠性，太阳电池组件是由高效晶体硅太阳能电池片、超白布纹钢化玻璃、EVA、透明TPT背板以及铝合金边框组成。具有使用寿命长，机械抗压外力强等特点。太阳电池常规组件的结构形式有下列几种，玻璃壳体式结构、底盒式组件、平板式组件、无盖板的全胶密封组件，无线传感器一般会使用到光伏组件进行供电，然而市面上各种太阳能组件仍存在各种各样的问题。
现有的太阳能电池板表面为钢化玻璃，没有安装防护装置，在低处使用时，高空的异物掉落在太阳能板上，极容易将太阳能板损坏，而且太阳能板表面容易堆积灰尘，不及时清理，会造成转化效率低的问题，为此我们提出一种基于无线传感器网络的智能光伏组件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，以解决上述背景技术中提出现有的太阳能电池板表面为钢化玻璃，没有安装防护装置，在低处使用时，高空的异物掉落在太阳能板上，极容易将太阳能板损坏，而且太阳能板表面容易堆积灰尘，不及时清理，会造成转化效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，包括太阳能板与清理机构，所述清理机构包括防护板，所述防护板处于太阳能板顶端，所述太阳能板顶端两侧均固定连接有固定块，两个所述固定块内侧均开设有定位槽，两个所述定位槽内侧均固定连接有弹簧，所述防护板处于两个弹簧顶端，且所述防护板与两个所述弹簧均为固定连接，所述太阳能板顶端一侧固定连接有限位块，所述限位块内侧开设有转槽，所述转槽内侧转动连接有第四转轴，所述第四转轴外侧设置有第一拉绳，所述第四转轴与转槽内侧的连接处设置有涡簧，所述转槽内侧开设有线槽，所述第一拉绳一端贯穿线槽内侧处于限位块外侧，所述第一拉绳处于限位块外侧一端固定连接有清理板，且所述清理板处于防护板顶端表面，所述限位块顶端表面开设有蓄水槽，所述限位块外侧一端设置有出水口，所述出水口内侧一端设置有橡胶塞，所述橡胶塞一端固定连接有第二拉绳，所述第二拉绳一端与第一拉绳连接。
优选的，所述太阳能板底端设置有底板，所述太阳能板与底板的夹角为三十度，所述太阳能板底端一侧与底板的连接处设置有第三转轴，所述太阳能板底端另一侧设置有伸缩气缸，所述伸缩气缸顶端与太阳能板的连接处设置有第二转轴，所述伸缩气缸底端与底板的连接处设置有第一转轴。
优选的，所述太阳能板底端设置有蓄电池，所述蓄电池一端设置有无线传感器。
优选的，所述蓄水槽内侧设置有水，所述蓄水槽与出水口连通。
优选的，所述橡胶塞设置为锥形，所述橡胶塞一端处于出水口外侧。
优选的，所述涡簧一端与第四转轴固定连接，所述涡簧另一端与转槽内侧固定连接。
优选的，所述清理板设置为长条形，所述清理板底端固定连接有刮板。
优选的，所述伸缩气缸通过第二转轴与太阳能板转动连接，所述伸缩气缸通过第一转轴与地板转动连接。
优选的，所述防护板覆盖太阳能板顶端表面，所述防护板的高度与固定块一致。
优选的，所述地板设置为长方形面板，所述底端顶端表面开设有安装孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过设计了清理机构，可以将防护板顶端表面的灰尘异物清理干净，提高透光度，防止异物遮挡造成转化效率降低的问题，防护板为透明材质，可以起到防护作用，同时不妨碍太阳能板的正常使用，高空掉落的物体掉落在防护板顶端，弹簧能够起到缓冲的效果。
(2)通过加装伸缩气缸，伸缩气缸会根据时间调整自身的长度，从而实现调整太阳能板倾斜的角度，到晚上会自动回至初始状态，能够大大提高太阳能板的电能转化效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的太阳能板侧面结构示意图；
图3为本发明的太阳能板局部放大结构示意图；
图4为本发明的限位块局部放大结构示意图；
图5为本发明图3中A处的放大结构示意图；
图中：1、伸缩气缸；2、第一转轴；3、第二转轴；4、太阳能板；5、第三转轴；6、固定块；7、限位块；8、定位槽；9、弹簧；10、清理板；11、防护板；12、蓄水槽；13、转槽；14、第一拉绳；15、第四转轴；16、涡簧；17、线槽；18、出水口；19、橡胶塞；20、第二拉绳。
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。
请参阅图1-图5，本发明提供以下技术方案：一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，包括太阳能板4与清理机构，清理机构包括防护板11，防护板11处于太阳能板4顶端，太阳能板4顶端两侧均固定连接有固定块6，两个固定块6内侧均开设有定位槽8，两个定位槽8内侧均固定连接有弹簧9，防护板11处于两个弹簧9顶端，且防护板11与两个弹簧9均为固定连接，太阳能板4顶端一侧固定连接有限位块7，限位块7内侧开设有转槽13，转槽13内侧转动连接有第四转轴15，第四转轴15外侧设置有第一拉绳14，第四转轴15与转槽13内侧的连接处设置有涡簧16，转槽13内侧开设有线槽17，第一拉绳14一端贯穿线槽17内侧处于限位块7外侧，第一拉绳14处于限位块7外侧一端固定连接有清理板10，且清理板10处于防护板11顶端表面，限位块7顶端表面开设有蓄水槽12，限位块7外侧一端设置有出水口18，出水口18内侧一端设置有橡胶塞19，橡胶塞19一端固定连接有第二拉绳20，第二拉绳20一端与第一拉绳14连接,通过设计了清理机构，可以将防护板11顶端表面的灰尘异物清理干净，提高透光度，防止异物遮挡造成转化效率降低的问题，防护板11为透明材质，可以起到防护作用，同时不妨碍太阳能板4的正常使用，高空掉落的物体掉落在防护板11顶端，弹簧9能够起到缓冲的效果。
为了便于实现调整太阳能板4倾斜的角度，到晚上会自动回至初始状态，能够大大提高太阳能板4的电能转化效果，本实施例中，优选的，太阳能板4底端设置有底板，太阳能板4与底板的夹角为三十度，太阳能板4底端一侧与底板的连接处设置有第三转轴5，太阳能板4底端另一侧设置有伸缩气缸1，伸缩气缸1顶端与太阳能板4的连接处设置有第二转轴3，伸缩气缸1底端与底板的连接处设置有第一转轴2。
为了便于本装置使用，本实施例中，优选的，太阳能板4底端设置有蓄电池，蓄电池一端设置有无线传感器。
为了便于将雨水收集，在进行清理时，将雨水洒在防护板11顶端，本实施例中，优选的，蓄水槽12内侧设置有水，蓄水槽12与出水口18连通。
为了便于安装橡胶塞19，提高密封性，本实施例中，优选的，橡胶塞19设置为锥形，橡胶塞19一端处于出水口18外侧。
为了便于能够将清理板10自动收回，本实施例中，优选的，涡簧16一端与第四转轴15固定连接，涡簧16另一端与转槽13内侧固定连接。
为了便于进行清理，本实施例中，优选的，清理板10设置为长条形，清理板10底端固定连接有刮板。
为了便于伸缩气缸1的长度发生变化时，太阳能板4的角度会发生变化，本实施例中，优选的，伸缩气缸1通过第二转轴3与太阳能板4转动连接，伸缩气缸1通过第一转轴2与地板转动连接。
为了便于安装防护板11，起到防护作用，本实施例中，优选的，防护板11覆盖太阳能板4顶端表面，防护板11的高度与固定块6一致。
为了便于固定本装置，本实施例中，优选的，地板设置为长方形面板，底端顶端表面开设有安装孔。
本发明的工作原理及使用流程：该装置完成后，在需要清理防护板11顶端表面的灰尘异物时，向下拉动清理板10，清理板10拉动第一拉绳14，第一拉绳14带动第四转轴15旋转，涡簧16受力收紧，第一拉绳14沿着线槽17内侧滑动，第一拉绳14在拉动过程中会拉动第二拉绳20，第二拉绳20拉动橡胶塞19离开出水口18内侧，此时蓄水槽12内部的水会从出水口18流出，流到防护板11顶端表面，方便清理板10进行刮擦，在清理完成后，松开清理板10，涡簧16不受力带动第四转轴15反向转动，将第一拉绳14卷回第四转轴15表面，清理板10回至原位，然后将橡胶塞19塞回出水口18内侧，操作完成，通过设计了清理机构，可以将防护板11顶端表面的灰尘异物清理干净，提高透光度，防止异物遮挡造成转化效率降低的问题，防护板11为透明材质，可以起到防护作用，同时不妨碍太阳能板4的正常使用，高空掉落的物体掉落在防护板11顶端，弹簧9能够起到缓冲的效果，蓄水槽12内部的水为收集的雨水，减少浪费问题。通过加装伸缩气缸1，伸缩气缸1会根据时间调整自身的长度，从而实现调整太阳能板4倾斜的角度，到晚上会自动回至初始状态，能够大大提高太阳能板4的电能转化效果。
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)
1.一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，包括太阳能板(4)与清理机构，其特征在于：所述清理机构包括防护板(11)，所述防护板(11)处于太阳能板(4)顶端，所述太阳能板(4)顶端两侧均固定连接有固定块(6)，两个所述固定块(6)内侧均开设有定位槽(8)，两个所述定位槽(8)内侧均固定连接有弹簧(9)，所述防护板(11)处于两个弹簧(9)顶端，且所述防护板(11)与两个所述弹簧(9)均为固定连接，所述太阳能板(4)顶端一侧固定连接有限位块(7)，所述限位块(7)内侧开设有转槽(13)，所述转槽(13)内侧转动连接有第四转轴(15)，所述第四转轴(15)外侧设置有第一拉绳(14)，所述第四转轴(15)与转槽(13)内侧的连接处设置有涡簧(16)，所述转槽(13)内侧开设有线槽(17)，所述第一拉绳(14)一端贯穿线槽(17)内侧处于限位块(7)外侧，所述第一拉绳(14)处于限位块(7)外侧一端固定连接有清理板(10)，且所述清理板(10)处于防护板(11)顶端表面，所述限位块(7)顶端表面开设有蓄水槽(12)，所述限位块(7)外侧一端设置有出水口(18)，所述出水口(18)内侧一端设置有橡胶塞(19)，所述橡胶塞(19)一端固定连接有第二拉绳(20)，所述第二拉绳(20)一端与第一拉绳(14)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，其特征在于：所述太阳能板(4)底端设置有底板，所述太阳能板(4)与底板的夹角为三十度，所述太阳能板(4)底端一侧与底板的连接处设置有第三转轴(5)，所述太阳能板(4)底端另一侧设置有伸缩气缸(1)，所述伸缩气缸(1)顶端与太阳能板(4)的连接处设置有第二转轴(3)，所述伸缩气缸(1)底端与底板的连接处设置有第一转轴(2)。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，其特征在于：所述太阳能板(4)底端设置有蓄电池，所述蓄电池一端设置有无线传感器。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，其特征在于：所述蓄水槽(12)内侧设置有水，所述蓄水槽(12)与出水口(18)连通。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，其特征在于：所述橡胶塞(19)设置为锥形，所述橡胶塞(19)一端处于出水口(18)外侧。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，其特征在于：所述涡簧(16)一端与第四转轴(15)固定连接，所述涡簧(16)另一端与转槽(13)内侧固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，其特征在于：所述清理板(10)设置为长条形，所述清理板(10)底端固定连接有刮板。
8.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，其特征在于：所述伸缩气缸(1)通过第二转轴(3)与太阳能板(4)转动连接，所述伸缩气缸(1)通过第一转轴(2)与地板转动连接。
9.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，其特征在于：所述防护板(11)覆盖太阳能板(4)顶端表面，所述防护板(11)的高度与固定块(6)一致。
10.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的智能光伏组件，其特征在于：所述地板设置为长方形面板，所述底端顶端表面开设有安装孔。
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