CN113691215A - 一种储气式太阳能板自动除雪装置 - Google Patents

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Abstract

一种储气式太阳能板自动除雪装置，由太阳能板、太阳能板固定套管、连接板、U型卡、储气罐、微型空压机、控制单元、出气电磁阀、出气管、出气管鸭嘴、出气管固定卡、排气阀、积雪感知传感器、环境亮度传感器和温度传感器等几部分组成，积雪感知传感器提供启动信号，控制单元控制储气罐喷射压缩空气将太阳能板上积雪吹落，环境亮度传感器保证在太阳充足时储气，温度传感器保证该装置下雪季工作，非下雪季休眠。优点：结构简单、设计合理、安装简便；自动化程度高；太阳光充足时储气，节省蓄电池电能；一个型号对应不同规格太阳能板，安装简便；积雪感知传感器具有自动清理设计，增加了产品稳定运行的能力，杜绝误操作。

Description

一种储气式太阳能板自动除雪装置
技术领域
本发明涉及太阳能板除雪装置，具体涉及一种储气式太阳能板自动除雪装置。
技术背景
太阳能是没有污染的能源，现在社会，对环境保护的要求越来越高，太阳能的利用也越来越普遍。
太阳能板是直接将太阳能转变成电能的最普遍的装置，在生活中随处可见，随着太阳能板的普及，在北方高寒地区也出现了一个问题，就是下雪后，太阳能板被积雪覆盖，无法接受太阳光线，要等到积雪自然消融后，才能恢复发电。为了能尽早恢复，目前常用的方法就是人为手动清理，但往往因为清理时工作量大，清理难度大，除雪的效率很低，也有人想了很多方法，比如增加太阳能板的倾斜角度，增加震动等方式，但效果不好，也有人设计了除雪装置，但往往因为设计复杂，安装繁琐、价格昂贵，并没有得到广泛应用。还有一个难题，就是在如何感知下雪，何时进行自动除雪上，做不到自动化，所以，走在街上，还看不到装有自动除雪装置的太阳能板。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，设计一款适合在高寒地区使用的，具有自动感知下雪，自动除雪的装置。
该装置具有自动感知下雪的功能，具有自动除雪的功能，具有自动判断是否清除干净的功能，具有耐低温的能力，最重要的是在太阳光充足时，启动微型空压机给气缸里储备气体，使用的电量，很快会得到补充，先储备后使用，避免由于自身蓄电池馈电，无法及时除雪。同时，这款自动除雪装置安装在太阳能板固定套管上，安装时只需用两个U型卡，安装非常方便，对不同规格的太阳能板，一款装置都可以同时满足，不需要针对不同规格的太阳能板设计不同的规格对应。还有一个特点就是，自动感知温度，高于设定值，系统自动休眠，低于设定值，系统自动工作。
本发明是这样实现的：
一种储气式太阳能板自动除雪装置，其特征在于包含太阳能板、太阳能板固定套管、连接板、U型卡、储气罐、微型空压机、控制单元、出气电磁阀、出气管、出气管鸭嘴、出气管固定卡、排气阀、积雪感知传感器、环境亮度传感器和温度传感器等几部分组成。
所述的太阳能板和太阳能板固定套管，其特征为太阳能板固定套管是原有太阳能装置的一部分，本发明的自动除雪装置就是安装在原有的太阳能板固定套管上，用两个U型卡固定，安装简单便捷、通用性强。
所述的连接板、U型卡，其特征是通过U型卡，把连接板固定在太阳能板固定套管上，本发明的其他部分：储气罐、微型空压机、控制单元等装置固定在连接板上。
所述的储气罐、出气电池阀和排气阀，其特征是储气罐用来存储清除积雪的压缩空气，储气罐上安装有出气电磁阀、排气阀等装置，出气电磁阀用来控制储气罐出气，排气阀用于储气罐压力过高时泄掉多余气体，使压力恢复到规定范围。
所述的控制单元、积雪感知传感器、环境亮度传感器、排气阀和温度传感器，其特征在于，积雪感知传感器感知下雪，达到一定厚度时，产生信号，给到控制单元，控制单元控制出气电磁阀开启，储气罐内气体快速喷出，通过出气管和出气管鸭嘴，把太阳能板上的积雪吹掉；环境亮度传感器可以感知太阳光是否充足，在阳光充足时，控制单元控制微型空压机工作，完成储气罐储气工作，把储气工作放在太阳光充足时完成，可以有效节省蓄电池的电量。温度传感器与控制单元一起工作，设计一个温度界限，低于温度界限，整个除雪装置开始工作，高于温度界限，除雪装置处于休眠状态，简单的说，就是夏天除雪装置不工作，冬天下雪季才工作；控制单元控制排气阀工作，当储气罐超压时，泄掉储气罐内部分气体，使压力恢复正常范围，确保除雪装置的安全性。
所述的积雪感知传感器，其特征为一对发射接收式传感器，当积雪达到一定厚度时，发送信号给控制单元，激发除雪装置开始工作，出气管鸭嘴设计，使得在吹掉太阳能板表面积雪的同时，可以清理积雪感知传感器表面的残雪，防止在积雪过程中，污染积雪感知传感器表面，造成误判。
所述的出气电磁阀、出气管、出气管鸭嘴和出气管固定卡，其特征是这几个部件组成了除雪装置的出气通道，出气管鸭嘴可以有效增加吹气除雪的有效面积，出气管固定卡，将出气管固定在太阳能板的侧面，起到加固的作用。
所述的微型空压机，其特征是直流低压空气压缩机，接到控制单元信号后，将空气压缩到储气罐内备用。
本发明专利的优点在于：
1)、结构简单、设计合理、容易加工、成本低、自动化程度高，适合大规模生产
2)、在阳光充足时，储备压缩气体，节省蓄电池电能
3)、方便安装，一个型号就可以对应多款太阳能板，容易配套，
4)、可以自动感知积雪，自动化程度高，不用人工干扰
5)、设计了积雪感知传感器自动清理机构，增加了产品稳定运行的能力，避免误动作。
附图说明
图1一种储气式太阳能板自动除雪装置正面视图
图2一种储气式太阳能板自动除雪装置左侧视图
图3一种储气式太阳能板自动除雪装置右侧视图
图4一种储气式太阳能板自动除雪装置侧立体视
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更详细的描述：
结合图1-图4，一种储气式太阳能板自动除雪装置，其结构为：
连接板3通过U型卡4固定在太阳能板固定套管2上，储气罐5固定在连接板3的上中部分，微型空压机6固定在连接板3的右下侧，作用是给储气罐5充气，控制单元7固定在连接板3的左下侧，控制单元7与积雪感知传感器13和微型空压机6有电气连接，控制单元7接收积雪感知传感器13的信号，控制微型空压机6工作，出气电磁阀8是储气罐5的出气控制阀，出气管9连接在出气电磁阀8的后边，通过出气管固定卡11固定在太阳能板1的上边缘，出气管鸭嘴10位于出气管9的出口位置，增加喷出气体的角度，排气阀12位于储气罐5的底部，用于泄压，积雪感知传感器13安装在太阳能板1的两侧，环境亮度传感器14位于控制单元7下面，温度传感器15位于控制单元7的上面。
一种储气式太阳能板自动除雪装置，其控制原理为：积雪感知传感器13感知到积雪后，发出信号到控制单元7，控制单元7控制出气电磁阀8开启，储气罐5里面的压缩空气通过出气管9和出气管鸭嘴10喷出，将太阳能板1上的积雪吹落，吹落时可以采用脉冲、间歇等方式来增加吹气力度和吹气时长；太阳能板1上的积雪被吹落的同时，积雪感知传感器13表面的积雪也会同时被清理，这样可以保证后续不会出现误判；排气阀12位于储气罐5的底部，储气罐5内部压力过高时，排气阀12排掉多余气体，使储气罐5的压力在设计范围；环境亮度传感器14位于控制单元7下面，受光面向下，避免有干扰光射入，环境亮度传感器14的作用是采集环境亮度信号，通过控制单元7控制微型空压机6，使其只有在光线充足时启动，这样会在阳光充足时，将储气罐5内部充满气到规定上限，节省消耗蓄电池的电能；温度传感器15的作用是控制整个除雪装置在设置的温度界限之下才工作，环境温度在温度界限之上时，整个除雪装置处于休眠状态。

Claims (5)

1.一种储气式太阳能板自动除雪装置，由太阳能板(1)、太阳能板固定套管(2)、连接板(3)、U型卡(4)、储气罐(5)、微型空压机(6)、控制单元(7)、出气电磁阀(8)、出气管(9)、出气管鸭嘴(10)、出气管固定卡(11)、排气阀(12)、积雪感知传感器(13)、环境亮度传感器(14)和温度传感器(15)等组成，其特征在于积雪感知传感器(13)感知到积雪后，发出信号给控制单元(7)，控制单元(7)控制出气电磁阀(8)开启，储气罐(5)里面的压缩空气通过出气管(9)和出气管鸭嘴(10)喷出，将太阳能板(1)上的积雪吹落。
2.按照权利要求1所述的一种储气式太阳能板自动除雪装置，其特征在于：环境亮度传感器(14)感知是否阳光充足，在阳光充足的时间段控制单元(7)控制微型空压机(6)向储气罐(5)内补充气体，节省蓄电池的电能，避免由于蓄电池馈电造成无法自动除雪。
3.按照权利要求1所述的一种储气式太阳能板自动除雪装置，其特征在于：所有本装置各部件全部固定在连接板(3)上，安装时，只需将连接板(3)用U型卡(4)固定在太阳能板固定套管(2)上，即可，安装非常简单。
4.按照权利要求1所述的一种储气式太阳能板自动除雪装置，其特征在于：温度传感器(15)感知周围环境温度，让设备在下雪季工作，其余季节休眠，可以有效的节省资源和减少危险。
5.按照权利要求1所述的一种储气式太阳能板自动除雪装置，其特征在于：出气管鸭嘴(10)的设计方式，在除去太阳能板(1)表面积雪的同时，可以除去积雪感知传感器(13)表面的积雪，避免由于积雪感知传感器(13)表面残留积雪而造成的误动作。
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