CN112217466A - 一种具有自清洁功能的光伏发电设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有自清洁功能的光伏发电设备，光伏件表面活动设置有用于对所述光伏件清洁的清洁辊，清洁辊通过移动结构活动安装在所述固定板上；在所述固定板的一侧固定安装有动力装置，所述动力装置通过驱动组件连接所述移动结构；所述动力装置通过所述驱动组件带动所述转轴和齿轮交替正反转；在动力装置工作时带动驱动组件动作，驱动组件带动与之连接的转轴转动，从而使得齿轮跟随转动，齿轮通过与固定在固定板上的直齿条作用带动清洁辊一边转动一边顺着固定板来回移动，从而实现对固定板上安装的光伏件进行移动旋转清洁；通过调节机构可根据安装地的经纬度对固定板和光伏件的倾斜角度进行调节，以迎合光线射入角度，提高发电效率。

Description

一种具有自清洁功能的光伏发电设备
技术领域
本发明涉及一种发电设备领域，具体是一种具有自清洁功能的光伏发电设备。
背景技术
光伏发电是通过光伏发电系统中的太阳能电池(或称光伏件)方阵，在有光照(无论是太阳光，还是其它发光体产生的光照)情况下，电池吸收光能，电池两端出现异号电荷的积累，即产生“光生电压”，即“光生伏特效应”。
在光生伏特效应的作用下，太阳能电池的两端产生电动势，将光能转换成电能。目前现有的光伏发电手段大多为设置倾斜的光伏发电板(由太阳能电池方阵拼接组成)吸收光能发电。
现有的光伏发电板并不具有清洁功能，只能依赖人工或降雨清洁，在降水量小的地区光伏板上会覆一层厚厚的附着物，严重降低发电效率。
发明内容
基于上述背景技术中所提到的现有技术中的不足之处，为此本发明提供了一种具有自清洁功能的光伏发电设备。
本发明通过采用如下技术方案克服以上技术问题，具体为：
一种具有自清洁功能的光伏发电设备，包括固定板和固定安装在所述固定板表面的光伏件，所述光伏件表面活动设置有用于对所述光伏件清洁的清洁辊，所述清洁辊通过移动结构活动安装在所述固定板上；
在所述固定板的一侧固定安装有动力装置，所述动力装置通过驱动组件连接所述移动结构，所述清洁辊表面覆有一层软质清洁层，所述移动结构包括固定在所述清洁辊两端的转轴、固定在所述转轴上的齿轮、以及固定在所述固定板上并与所述齿轮啮合的直齿条；所述动力装置通过所述驱动组件带动所述转轴和齿轮交替正反转，以使齿轮和直齿条作用驱动清洁辊往复运动；
固定在所述清洁辊其中一端的所述转轴连接所述驱动组件，所述具有自清洁功能的光伏发电设备还包括用于同安装基础固定的底座，所述固定板通过调节机构倾斜活动设置在所述底座上；
在所述转轴和所述固定板之间还设置有用于保持清洁辊始终与光伏件贴合的限位结构，所述动力装置为微型电机。
作为本发明进一步的方案：所述限位结构包括通过轴承转动安装在两侧的所述转轴上的套件和沿所述清洁辊往复运动路径固定在所述固定板上的导杆，所述套件同所述导杆滑动套合；
所述直齿条同所述导杆平行设置，所述光伏件电连接电力箱，电力箱通过控制开关电连接所述微型电机。
作为本发明再进一步的方案：所述驱动组件包括连接所述微型电机的双向驱动结构、连接所述双向驱动结构的滑动轴组、以及用于连接所述滑动轴组与同一侧的所述转轴的锥齿轮组；
其中，连接所述锥齿轮组的转轴为靠近所述驱动组件的转轴，转轴上通过轴承转动安装有安装件，所述安装件呈直角型，直角的一边同转轴转动连接，直角的另一边同所述滑动轴组转动连接；
所述安装件靠近固定板的一侧安装有同所述固定板滚动接触的滚轮。
作为本发明再进一步的方案：所述滑动轴组包括转动安装在所述固定板上并与所述导杆平行的固定轴和滑动嵌合在所述固定轴上的移动轴；
在所述固定轴表面设置有与其轴线平行的凸棱，在所述移动轴的内壁上开设有同所述凸棱滑动嵌合的棱槽；
所述固定轴连接所述双向驱动结构，移动轴连接所述锥齿轮组，所述移动轴穿过所述安装件的一边并与之转动连接。
作为本发明再进一步的方案：所述锥齿轮组包括固定在所述移动轴上的第二锥齿轮和固定在靠近所述驱动组件一侧的转轴上的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮和第二锥齿轮之间相互啮合。
作为本发明再进一步的方案：所述微型电机的输出端连接有输出轴，所述双向驱动结构包括固定在所述输出轴端部的半锥齿轮和固定在所述固定轴靠近微型电机端的两个第三锥齿轮；
所述半锥齿轮一半有齿一半光滑，两个第三锥齿轮设置在所述半锥齿轮的两侧，其中，所述半锥齿轮有齿部分与两侧的所述第三锥齿轮配合。
作为本发明再进一步的方案：所述固定板的背面一侧铰接在所述底座上，固定板的背面另一侧连接所述调节机构，所述调节机构包括安装在所述底座上的平移组件和用于连接所述平移组件与固定板背面的连杆；
所述连杆的一端同所述固定板背面枢接，其另一端同所述平移组件枢接。
作为本发明再进一步的方案：所述平移组件包括转动安装在所述底座上的丝杠、固定在所述丝杠一端的调节轮、以及螺纹连接所述丝杠的螺套；
所述调节轮安装在所述丝杠远离所述固定板铰接处的一端，丝杠与所述底座平行设置，连杆的端部枢接在所述螺套上。
采用以上结构后，本发明相较于现有技术，具备以下优点：在动力装置工作时带动驱动组件动作，驱动组件带动与之连接的转轴转动，从而使得齿轮跟随转动，齿轮通过与固定在固定板上的直齿条作用带动清洁辊一边转动一边顺着固定板来回移动，从而实现对固定板上安装的光伏件进行移动旋转清洁；通过调节机构可根据安装地的经纬度对固定板和光伏件的倾斜角度进行调节，以迎合光线射入角度，提高发电效率。
附图说明
图1为具有自清洁功能的光伏发电设备的结构示意图。
图2为具有自清洁功能的光伏发电设备中调节机构的左视图。
图3为图1中A处的放大图。
图4为具有自清洁功能的光伏发电设备中移动轴和固定轴的结构示意图。
图5为图4中B处的放大图。
图中：1-固定板；2-光伏件；3-清洁辊；4-套件；5-导杆；6-齿轮；7-直齿条；8-安装件；9-滚轮；10-第一锥齿轮；11-第二锥齿轮；12-移动轴；13-固定轴；14-第三锥齿轮；15-半锥齿轮；16-微型电机；17-连杆；18-螺套；19-丝杠；20-底座；21-调节轮；22-凸棱；23-棱槽。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种具有自清洁功能的光伏发电设备，包括固定板1和固定安装在所述固定板1表面的光伏件2，所述光伏件2表面活动设置有用于对所述光伏件2清洁的清洁辊3，所述清洁辊3通过移动结构活动安装在所述固定板1上；在所述固定板1的一侧固定安装有动力装置，所述动力装置通过驱动组件连接所述移动结构，所述清洁辊3表面覆有一层软质清洁层，所述移动结构包括固定在所述清洁辊3两端的转轴、固定在所述转轴上的齿轮6、以及固定在所述固定板1上并与所述齿轮6啮合的直齿条7；所述动力装置通过所述驱动组件带动所述转轴和齿轮6交替正反转，以使齿轮6和直齿条7作用驱动清洁辊3往复运动；固定在所述清洁辊3其中一端的所述转轴连接所述驱动组件，所述具有自清洁功能的光伏发电设备还包括用于同安装基础固定的底座20，所述固定板1通过调节机构倾斜活动设置在所述底座20上；
需要说明的是，在所述转轴和所述固定板1之间还设置有用于保持清洁辊3始终与光伏件2贴合的限位结构，所述动力装置为微型电机16，当然了，本申请中的动力装置不限于微型电机，也可以是微型液压马达、气动马达等常规动力装置，软质清洁层包括但不限于海绵层。
在动力装置工作时带动驱动组件动作，驱动组件带动与之连接的转轴转动，从而使得齿轮6跟随转动，齿轮6通过与固定在固定板1上的直齿条7作用带动清洁辊3一边转动一边顺着固定板1来回移动，从而实现对固定板1上安装的光伏件2进行移动旋转清洁；通过调节机构可根据安装地的经纬度对固定板1和光伏件2的倾斜角度进行调节，以迎合光线射入角度，提高发电效率。
在本发明的一个实施例中，所述限位结构包括通过轴承转动安装在两侧的所述转轴上的套件4和沿所述清洁辊3往复运动路径固定在所述固定板1上的导杆5，所述套件4同所述导杆5滑动套合；
所述直齿条7同所述导杆5平行设置，所述光伏件2电连接电力箱，电力箱通过控制开关电连接所述微型电机16；
利用光伏件2吸收光能转化为电能并存储于电力箱中，电力箱中储存的电能一部分接入到输电网组中为设备供电，另一部分电能可为微型电机16供电使其能够工作进行清洁。
在本发明的另一个实施例中，所述驱动组件包括连接所述微型电机16的双向驱动结构、连接所述双向驱动结构的滑动轴组、以及用于连接所述滑动轴组与同一侧的所述转轴的锥齿轮组；
其中，连接所述锥齿轮组的转轴为靠近所述驱动组件的转轴，转轴上通过轴承转动安装有安装件8，所述安装件8呈直角型，直角的一边同转轴转动连接，直角的另一边同所述滑动轴组转动连接；
所述安装件8靠近固定板1的一侧安装有同所述固定板1滚动接触的滚轮9；
当微型电机16通电工作后带动双向驱动结构动作，进而带动滑动轴组往复正反转，往复正反转的滑动轴组通过锥齿轮组驱动靠近驱动组件一侧的转轴来回正反转，最终在齿轮6和直齿条7的作用下带动清洁辊3一边转动一边往复运动清洁光伏件2的表面。
在本发明的又一个实施例中，所述滑动轴组包括转动安装在所述固定板1上并与所述导杆5平行的固定轴13和滑动嵌合在所述固定轴13上的移动轴12；
在所述固定轴13表面设置有与其轴线平行的凸棱22，在所述移动轴12的内壁上开设有同所述凸棱22滑动嵌合的棱槽23；
所述固定轴13连接所述双向驱动结构，移动轴12连接所述锥齿轮组，所述移动轴12穿过所述安装件8的一边并与之转动连接；
由于设置了凸棱和棱槽，使得移动轴12可顺着固定轴13滑动，且在固定轴13转动时也会跟随转动，借助双向驱动结构带动所述固定轴13往复正反转动，从而带动移动轴12跟随正反转，移动轴12驱动锥齿轮组带动转轴正反转，从而最终带动齿轮6正反转，配合直齿条7实现清洁辊3一边转动一边来回移动；在清洁辊3和转轴来回移动过程中通过安装件8带动移动轴12跟随来回移动。
在本发明的又一个实施例中，所述锥齿轮组包括固定在所述移动轴12上的第二锥齿轮11和固定在靠近所述驱动组件一侧的转轴上的第一锥齿轮10，所述第一锥齿轮10和第二锥齿轮11之间相互啮合；
利用转动的移动轴12带动第二锥齿轮11转动，从而带动第一锥齿轮10跟随转动，最终带动转轴和清洁辊3以及齿轮6正反交替转动，配合直齿条7实现来回移动，在来回移动的过程中又通过安装件8带动移动轴12跟随移动，即移动轴12一边自转一边跟着安装件8来回移动。
在本发明的又一个实施例中，所述微型电机16的输出端连接有输出轴，所述双向驱动结构包括固定在所述输出轴端部的半锥齿轮15和固定在所述固定轴13靠近微型电机16端的两个第三锥齿轮14；
所述半锥齿轮15一半有齿一半光滑，两个第三锥齿轮14设置在所述半锥齿轮15的两侧，其中，所述半锥齿轮15有齿部分与两侧的所述第三锥齿轮14配合；
当微型电机16工作时带动输出轴和半锥齿轮15转动，半锥齿轮15上的有齿部分通过交替与两侧的第三锥齿轮14啮合从而带动固定轴13交替正反转动，从而带动移动轴12跟随交替正反转动。
在本发明的又一个实施例中，所述固定板1的背面一侧铰接在所述底座20上，固定板1的背面另一侧连接所述调节机构，所述调节机构包括安装在所述底座20上的平移组件和用于连接所述平移组件与固定板1背面的连杆17；
所述连杆17的一端同所述固定板1背面枢接，其另一端同所述平移组件枢接；
在平移组件动作时带动与之枢接的连杆17一端向固定板1的铰接处靠近或远离，连杆17的另一端带动固定板1翻转，从而达到对固定板1和光伏件2的倾角调节的效果。
在本发明的又一个实施例中，所述平移组件包括转动安装在所述底座20上的丝杠19、固定在所述丝杠19一端的调节轮21、以及螺纹连接所述丝杠19的螺套18；
所述调节轮21安装在所述丝杠19远离所述固定板1铰接处的一端，丝杠19与所述底座20平行设置，连杆17的端部枢接在所述螺套18上；
手动驱动调节轮21转动从而带动丝杠19转动，转动的丝杠19带动螺套18顺着丝杠19的轴线平移，从而借助连杆17带动固定板1绕其铰接中心翻转。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

Claims (8)

1.一种具有自清洁功能的光伏发电设备，包括固定板(1)和固定安装在所述固定板(1)表面的光伏件(2)，其特征在于，所述光伏件(2)表面活动设置有用于对所述光伏件(2)清洁的清洁辊(3)，所述清洁辊(3)通过移动结构活动安装在所述固定板(1)上；
在所述固定板(1)的一侧固定安装有动力装置，所述动力装置通过驱动组件连接所述移动结构，所述清洁辊(3)表面覆有一层软质清洁层，所述移动结构包括固定在所述清洁辊(3)两端的转轴、固定在所述转轴上的齿轮(6)、以及固定在所述固定板(1)上并与所述齿轮(6)啮合的直齿条(7)；所述动力装置通过所述驱动组件带动所述转轴和齿轮(6)交替正反转；
固定在所述清洁辊(3)其中一端的所述转轴连接所述驱动组件，所述具有自清洁功能的光伏发电设备还包括用于同安装基础固定的底座(20)，所述固定板(1)通过调节机构倾斜活动设置在所述底座(20)上；
在所述转轴和所述固定板(1)之间还设置有用于保持清洁辊(3)始终与光伏件(2)贴合的限位结构，所述动力装置为微型电机(16)。
2.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的光伏发电设备，其特征在于，所述限位结构包括通过轴承转动安装在两侧的所述转轴上的套件(4)和沿所述清洁辊(3)往复运动路径固定在所述固定板(1)上的导杆(5)，所述套件(4)同所述导杆(5)滑动套合；
所述直齿条(7)同所述导杆(5)平行设置，所述光伏件(2)电连接电力箱，电力箱通过控制开关电连接所述微型电机(16)。
3.根据权利要求2所述的一种具有自清洁功能的光伏发电设备，其特征在于，所述驱动组件包括连接所述微型电机(16)的双向驱动结构、连接所述双向驱动结构的滑动轴组、以及用于连接所述滑动轴组与同一侧的所述转轴的锥齿轮组；
其中，连接所述锥齿轮组的转轴为靠近所述驱动组件的转轴，转轴上通过轴承转动安装有安装件(8)，所述安装件(8)呈直角型，直角的一边同转轴转动连接，直角的另一边同所述滑动轴组转动连接；
所述安装件(8)靠近固定板(1)的一侧安装有同所述固定板(1)滚动接触的滚轮(9)。
4.根据权利要求3所述的一种具有自清洁功能的光伏发电设备，其特征在于，所述滑动轴组包括转动安装在所述固定板(1)上并与所述导杆(5)平行的固定轴(13)和滑动嵌合在所述固定轴(13)上的移动轴(12)；
在所述固定轴(13)表面设置有与其轴线平行的凸棱(22)，在所述移动轴(12)的内壁上开设有同所述凸棱(22)滑动嵌合的棱槽(23)；
所述固定轴(13)连接所述双向驱动结构，移动轴(12)连接所述锥齿轮组，所述移动轴(12)穿过所述安装件(8)的一边并与之转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有自清洁功能的光伏发电设备，其特征在于，所述锥齿轮组包括固定在所述移动轴(12)上的第二锥齿轮(11)和固定在靠近所述驱动组件一侧的转轴上的第一锥齿轮(10)，所述第一锥齿轮(10)和第二锥齿轮(11)之间相互啮合。
6.根据权利要求4所述的一种具有自清洁功能的光伏发电设备，其特征在于，所述微型电机(16)的输出端连接有输出轴，所述双向驱动结构包括固定在所述输出轴端部的半锥齿轮(15)和固定在所述固定轴(13)靠近微型电机(16)端的两个第三锥齿轮(14)；
所述半锥齿轮(15)一半有齿一半光滑，两个第三锥齿轮(14)设置在所述半锥齿轮(15)的两侧，其中，所述半锥齿轮(15)有齿部分与两侧的所述第三锥齿轮(14)配合。
7.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的光伏发电设备，其特征在于，所述固定板(1)的背面一侧铰接在所述底座(20)上，固定板(1)的背面另一侧连接所述调节机构，所述调节机构包括安装在所述底座(20)上的平移组件和用于连接所述平移组件与固定板(1)背面的连杆(17)；
所述连杆(17)的一端同所述固定板(1)背面枢接，其另一端同所述平移组件枢接。
8.根据权利要求7所述的一种具有自清洁功能的光伏发电设备，其特征在于，所述平移组件包括转动安装在所述底座(20)上的丝杠(19)、固定在所述丝杠(19)一端的调节轮(21)、以及螺纹连接所述丝杠(19)的螺套(18)；
所述调节轮(21)安装在所述丝杠(19)远离所述固定板(1)铰接处的一端，丝杠(19)与所述底座(20)平行设置，连杆(17)的端部枢接在所述螺套(18)上。
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