CN113328687A - 一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，属于光伏领域，一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，包括多个光伏发电板，光伏发电板的底端固定连接有配电箱，配电箱的一端固定连接有支撑架，支撑架上转动连接有卷轴，支撑架内安装有伺服电机，伺服电机的动力输出端与卷轴之间连接有传动带，光伏发电板的下端开凿有容纳槽，容纳槽内滑动连接有清洁板，光伏发电板内开凿有一对与永磁体相匹配的条形腔道，条形腔道内滑动连接有活动磁铁，可以实现在光伏面板工作过程中对光伏板表面进行自洁，光伏板呈层叠的瓦片状，一方面可加速板上堆积水分的流动，防止板面积水，另一方面加快清洁板下落速度，以便清洁板快速对板面进行清洁。
Description
技术领域
本发明涉及光伏领域，特别是涉及一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板。
背景技术
太阳能可以说是取之不尽、用之不竭、清洁无污染、可再生的绿色环保能源，随着科技的发展和社会的进步，人们对环境保护的意识越来越高，利用太阳能发电的趋势日渐上升，其具有无可比拟的清洁性、高度的安全性、能源的相对广泛性和充足性、长寿命以及免维护性等其他常规能源所不具备的优点，所以光伏能源被认为是最重要的新能源。光伏能量收集转换装置能将光能转换为电力加以利用，是社会低碳环保、绿色能源使用的发展方向。
目前路桥的用电主要是通过导线连接，远程传送电能进行供电，不仅消耗电能大而且用电麻烦，而且也不符合现有的节能环保的理念，现有的一些太阳能路灯、光风两用路灯等路桥照明均仅仅为照明之用，无法进行大量的储电和光伏转化，同时光伏板长期暴露在空气中，容易堆积灰尘，现有的光伏发电装置没有自洁设备，灰尘堆积后会严重影响光伏板的转化效率。所以需要设计一种能高效、高质地进行光伏转化且存储能力强、具有自洁功能的光伏转化装置。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，相比现有光伏板可以实现在光伏面板工作过程中对光伏板表面进行自洁，且光伏板呈层叠的瓦片状，一方面可加速板上堆积水分的流动，防止板面积水，另一方面加快清洁板下落速度，以便清洁板快速对板面进行清洁，减少电能消耗。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，包括多个光伏发电板，光伏发电板包括外框架，外框架内安装有光伏板主体，多个光伏发电板首尾相连并依次堆叠，光伏发电板的底端固定连接有配电箱，配电箱的一端固定连接有支撑架，配电箱内安装有与光伏发电板相匹配的蓄电池，支撑架上转动连接有卷轴，支撑架内安装有伺服电机，伺服电机的动力输出端与卷轴之间连接有传动带，光伏发电板的下端开凿有容纳槽，容纳槽内滑动连接有清洁板，清洁板包括保护壳，保护壳内安装有清洗带，保护壳两端均固定连接有永磁体，保护壳与卷轴之间连接有柔性导管，柔性导管缠绕在卷轴上，光伏发电板的外壁上固定连接有与柔性导管相匹配的导轮，光伏发电板内开凿有一对与永磁体相匹配的条形腔道，条形腔道内滑动连接有活动磁铁，活动磁铁与条形腔道内壁之间连接有弹性导线，弹性导线与支撑架内的蓄电池电性连接，可以实现在光伏面板工作过程中对光伏板表面进行自洁，且光伏板呈层叠的瓦片状，一方面可加速板上堆积水分的流动，防止板面积水，另一方面加快清洁板下落速度，以便清洁板快速对板面进行清洁，减少电能消耗。
进一步的，活动磁铁为外层包覆有光滑隔板的电磁铁，弹性导线呈弹簧状，电磁铁通过弹性导线与蓄电池电性连接，使活动磁铁随清洁板下落后，弹性导线处于拉伸状态，以便活动磁铁通过弹性导线复位。
进一步的，光伏发电板上固定连接有与条形腔道相匹配的条形光板，永磁体的底面打磨光滑，将永磁体隔离在内壁光滑的空间内，减少永磁体在滑动过程中的磨损。
进一步的，卷轴包括套筒主体，套筒主体内储存有清洗液，套筒主体内设有液泵，液泵与套筒主体内壁之间连接有自由转轴，液泵的输出端与柔性导管之间连接有输液管，通过液泵向柔性导管内输入清洁液，保证足够的水压驱动清洁液渗透并覆盖清洁板。
进一步的，柔性导管包括橡胶主管，橡胶主管内铺设有定型网，保护壳内铺设有与柔性导管相匹配的分流管，分流管呈条形并覆盖清洗带，分流管上固定连接多个均匀分布的排液管，且排液管插入清洗带内，柔性导管输出的清洗液通过分流管分流后可快速将清洗带完全渗透。
进一步的，清洗带由海绵纤维材料制成且清洗带上开凿有与排液管相匹配的卡孔，卡孔内固定连接有多个均匀分布的导流刺，导流刺插入排液管内，加快清洗液完全渗入清洗带内。
进一步的，多个配电箱之间连接有光缆，多个配电箱内的蓄电池均与光缆电性连接，通过光缆将多个配电箱串联，使配电箱之间的电能可被统一调配。
一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其使用方法为：
S1，通过光伏发电板上的光伏板进行发电，产生的电能储存在配电箱内的蓄电池中；
S2，在蓄电池中电量充满时，配电箱控制光伏发电板上的一对活动磁铁工作，使活动磁铁向下运动，此时清洁板被活动磁铁牵引，向下运动，清理至光伏发电板底端后，活动磁铁断电，活动磁铁在弹性导线的作用下回弹，同时卷轴被伺服电机驱动回转，实现柔性导管的收线，此时清洁板向上运动，以此实现清洗带对光伏发电板表面的往复清理；
S3，在清洁板进行三次往复清理运动后，伺服电机驱动卷轴回转，使柔性导管收线将清洁板拉回容纳槽内；
S4，清理运动完毕后，蓄电池中剩余储存的电量全部通过光缆输出至配电系统中。
进一步的，蓄电池从光伏发电板获取电能时将一半储存量的电能输出，另一半储存在蓄电池内。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案在光伏面板工作过程中对光伏板表面进行自洁，且光伏板呈层叠的瓦片状，一方面可加速板上堆积水分的流动，防止板面积水，另一方面加快清洁板下落速度，以便清洁板快速对板面进行清洁，减少电能消耗。
(2)活动磁铁为外层包覆有光滑隔板的电磁铁，弹性导线呈弹簧状，电磁铁通过弹性导线与蓄电池电性连接，使活动磁铁随清洁板下落后，弹性导线处于拉伸状态，以便活动磁铁通过弹性导线复位。
(3)光伏发电板上固定连接有与条形腔道相匹配的条形光板，永磁体的底面打磨光滑，将永磁体隔离在内壁光滑的空间内，减少永磁体在滑动过程中的磨损。
(4)柔性导管包括橡胶主管，橡胶主管内铺设有定型网，保护壳内铺设有与柔性导管相匹配的分流管，分流管呈条形并覆盖清洗带，分流管上固定连接多个均匀分布的排液管，且排液管插入清洗带内，柔性导管输出的清洗液通过分流管分流后可快速将清洗带完全渗透。
(5)柔性导管包括橡胶主管，橡胶主管内铺设有定型网，保护壳内铺设有与柔性导管相匹配的分流管，分流管呈条形并覆盖清洗带，分流管上固定连接多个均匀分布的排液管，且排液管插入清洗带内，柔性导管输出的清洗液通过分流管分流后可快速将清洗带完全渗透，清洗带由海绵纤维材料制成且清洗带上开凿有与排液管相匹配的卡孔，卡孔内固定连接有多个均匀分布的导流刺，导流刺插入排液管内，加快清洗液完全渗入清洗带内。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的剖视图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为图2中B处的结构示意图；
图5为本发明的侧视图；
图6为本发明的卷轴剖视图；
图7为本发明的清洁板剖视图；
图8为本发明的柔性导管截面图；
图9为本发明的清洁板工作时的部分剖视图；
图10为本发明的原理框图。
图中标号说明：
1光伏发电板、2配电箱、3支撑架、4卷轴、5清洁板、501保护壳、502清洗带、503永磁体、6活动磁铁、7弹性导线、8柔性导管。
具体实施方式
本实施例1将结合公开的附图，对技术方案进行清楚、完整地描述，使本公开实施例的目的、技术方案和有益效果更加清楚。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术人员所理解的常规意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例：
请参阅图1-3，一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，包括多个光伏发电板1，光伏发电板1包括外框架，外框架内安装有光伏板主体，多个光伏发电板1首尾相连并依次堆叠，光伏发电板1的底端固定连接有配电箱2，配电箱2的一端固定连接有支撑架3，配电箱2内安装有与光伏发电板1相匹配的蓄电池，配电箱2与光伏发电板1之间连接有隔热板，减少光伏发电板1。多个配电箱2之间连接有光缆，多个光伏发电板1均通过配电箱2和光缆与外界配电系统连接，多个配电箱2内的蓄电池均与光缆电性连接，通过光缆将多个配电箱2串联，使配电箱2之间的电能可被统一调配。
请参阅图3-6，请参阅图2、图5和图6，支撑架3上转动连接有卷轴4，支撑架3内安装有伺服电机，伺服电机的动力输出端与卷轴4之间连接有传动带，光伏发电板1的下端开凿有容纳槽，容纳槽内滑动连接有清洁板5，卷轴4包括套筒主体401，套筒主体401内储存有清洗液，套筒主体401内设有液泵402，液泵402与套筒主体401内壁之间连接有自由转轴，液泵402的输出端与柔性导管8之间连接有输液管404，通过液泵向柔性导管8内输入清洁液，保证足够的水压驱动清洁液渗透并覆盖清洁板5。清洁板5包括保护壳501，保护壳501内安装有清洗带502，保护壳501两端均固定连接有永磁体503，保护壳501与卷轴4之间连接有柔性导管8，柔性导管8内呈蜂窝管状，通过蜂窝结构支撑柔性导管8，防止柔性导管8过度折弯而堵塞流体流动，柔性导管8缠绕在卷轴4上，光伏发电板1的外壁上固定连接有与柔性导管8相匹配的导轮，光伏发电板1上固定连接有与条形腔道相匹配的条形光板，永磁体503的底面打磨光滑，将永磁体503隔离在内壁光滑的空间内，减少永磁体503在滑动过程中的磨损，柔性导管8包括橡胶主管，橡胶主管内铺设有定型网，保护壳501内铺设有与柔性导管8相匹配的分流管，分流管呈条形并覆盖清洗带502，分流管上固定连接多个均匀分布的排液管，且排液管插入清洗带502内，柔性导管8输出的清洗液通过分流管分流后可快速将清洗带502完全渗透，清洗带502由海绵纤维材料制成且清洗带502上开凿有与排液管相匹配的卡孔，卡孔内固定连接有多个均匀分布的导流刺，导流刺插入排液管内，加快清洗液完全渗入清洗带502内。
请参阅图2、图4和图9光伏发电板1内开凿有一对与永磁体503相匹配的条形腔道，条形腔道内滑动连接有活动磁铁6，活动磁铁6为外层包覆有光滑隔板的电磁铁，弹性导线7呈弹簧状，电磁铁通过弹性导线7与蓄电池电性连接，条形腔道的内壁上开凿有限位槽，限位槽内滑动连接有磁铁块，磁铁块外露与条形槽内的一端与电磁铁的底端磁极相斥，使电磁铁通电后，磁铁块与电磁铁分离，解除磁铁块对活动磁铁6的限位，活动磁铁6随清洁板5下落后，弹性导线7处于拉伸状态，以便活动磁铁6通过弹性导线7复位，活动磁铁6与条形腔道内壁之间连接有弹性导线7，弹性导线7与支撑架3内的蓄电池电性连接，可以实现在光伏面板工作过程中对光伏板表面进行自洁，且光伏板呈层叠的瓦片状，一方面可加速板上堆积水分的流动，防止板面积水，另一方面加快清洁板5下落速度，以便清洁板5快速对板面进行清洁，减少电能消耗。
一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其使用方法为：
S1，通过光伏发电板1上的光伏板进行发电，产生的电能储存在配电箱2内的蓄电池中，蓄电池从光伏发电板1获取电能时将一半储存量的电能输出，另一半储存在蓄电池内；
S2，在蓄电池中电量充满时，配电箱2控制光伏发电板1上的一对活动磁铁6工作，使活动磁铁6向下运动，此时清洁板5被活动磁铁6牵引，向下运动，清理至光伏发电板1底端后，活动磁铁6断电，活动磁铁6在弹性导线7的作用下回弹，同时卷轴4被伺服电机驱动回转，实现柔性导管8的收线，此时清洁板5向上运动，以此实现清洗带502对光伏发电板1表面的往复清理；
S3，在清洁板5进行三次往复清理运动后，伺服电机驱动卷轴4回转，使柔性导管8收线将清洁板5拉回容纳槽内；
S4，清理运动完毕后，蓄电池中剩余储存的电量全部通过光缆输出至配电系统中。
本方案在光伏面板工作过程中对光伏板表面进行自洁，且光伏板呈层叠的瓦片状，一方面可加速板上堆积水分的流动，防止板面积水，另一方面加快清洁板下落速度，以便清洁板快速对板面进行清洁，装置整体电动自供给，在保证板面清洁的同时可向外输出电能，减少电能消耗。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，包括多个光伏发电板(1)，所述光伏发电板(1)包括外框架，所述外框架内安装有光伏板主体，其特征在于：多个所述光伏发电板(1)首尾相连并依次堆叠，所述光伏发电板(1)的底端固定连接有配电箱(2)，所述配电箱(2)的一端固定连接有支撑架(3)，所述配电箱(2)内安装有与光伏发电板(1)相匹配的蓄电池，所述支撑架(3)上转动连接有卷轴(4)，所述支撑架(3)内安装有伺服电机，所述伺服电机的动力输出端与卷轴(4)之间连接有传动带，所述光伏发电板(1)的下端开凿有容纳槽，所述容纳槽内滑动连接有清洁板(5)，所述清洁板(5)包括保护壳(501)，所述保护壳(501)内安装有清洗带(502)，所述保护壳(501)两端均固定连接有永磁体(503)，所述保护壳(501)与卷轴(4)之间连接有柔性导管(8)，所述柔性导管(8)缠绕在卷轴(4)上，所述光伏发电板(1)的外壁上固定连接有与柔性导管(8)相匹配的导轮，所述光伏发电板(1)内开凿有一对与永磁体(503)相匹配的条形腔道，所述条形腔道内滑动连接有活动磁铁(6)，所述活动磁铁(6)与条形腔道内壁之间连接有弹性导线(7)，所述弹性导线(7)与支撑架(3)内的蓄电池电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其特征在于：所述活动磁铁(6)为外层包覆有光滑隔板的电磁铁，所述弹性导线(7)呈弹簧状，所述电磁铁通过弹性导线(7)与蓄电池电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其特征在于：所述光伏发电板(1)上固定连接有与条形腔道相匹配的条形光板，所述永磁体(503)的底面打磨光滑。
4.根据权利要求1所述的一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其特征在于：所述卷轴(4)包括套筒主体(401)，所述套筒主体(401)内储存有清洗液，所述套筒主体(401)内设有液泵(402)，所述液泵(402)与套筒主体(401)内壁之间连接有自由转轴，所述液泵(402)的输出端与柔性导管(8)之间连接有输液管(404)。
5.根据权利要求1所述的一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其特征在于：所述柔性导管(8)包括橡胶主管，所述橡胶主管内铺设有定型网，所述保护壳(501)内铺设有与柔性导管(8)相匹配的分流管，所述分流管呈条形并覆盖清洗带(502)，所述分流管上固定连接多个均匀分布的排液管，且排液管插入清洗带(502)内。
6.根据权利要求1所述的一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其特征在于：所述清洗带(502)由海绵纤维材料制成且清洗带(502)上开凿有与排液管相匹配的卡孔，所述卡孔内固定连接有多个均匀分布的导流刺，所述导流刺插入排液管内。
7.根据权利要求1所述的一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其特征在于：所述配电箱(2)与光伏发电板(1)之间连接有隔热板。
8.根据权利要求1所述的一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其特征在于：多个所述配电箱(2)之间连接有光缆，多个所述配电箱(2)内的蓄电池均与光缆电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其特征在于：其使用方法为：
S1，通过光伏发电板(1)上的光伏板进行发电，产生的电能储存在配电箱(2)内的蓄电池中；
S2，在蓄电池中电量充满时，配电箱(2)控制光伏发电板(1)上的一对活动磁铁(6)工作，使活动磁铁(6)向下运动，此时清洁板(5)被活动磁铁(6)牵引，向下运动，清理至光伏发电板(1)底端后，活动磁铁(6)断电，活动磁铁(6)在弹性导线(7)的作用下回弹，同时卷轴(4)被伺服电机驱动回转，实现柔性导管(8)的收线，此时清洁板(5)向上运动，以此实现清洗带(502)对光伏发电板(1)表面的往复清理；
S3，在清洁板(5)进行三次往复清理运动后，伺服电机驱动卷轴(4)回转，使柔性导管(8)收线将清洁板(5)拉回容纳槽内；
S4，清理运动完毕后，蓄电池中剩余储存的电量全部通过光缆输出至配电系统中。
10.根据权利要求1所述的一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板，其特征在于：所述蓄电池从光伏发电板(1)获取电能时将一半储存量的电能输出，另一半储存在蓄电池内。
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| CN202110777273.7A CN113328687A (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种仿瓦片的层叠型自洁光伏发电板 |
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Family Applications (1)
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2021
- 2021-07-09 CN CN202110777273.7A patent/CN113328687A/zh not_active Withdrawn
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