CN113938098A - 一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，包括光伏组件系统，所述光伏组件系统包括上光伏组件体和下光伏组件体，其中，上光伏组件体和下光伏组件体对接连接，且两者之间转动连接；所述上光伏组件体的背面设置有用于对上光伏组件体进行清洁的清洁系统；本发明解决了现有的光伏组件的清洁存在的上述问题；同时，本装置减少组件在恶劣条件下故障与更换频率，提高了光伏组件的使用时长，提高了光伏电站经济效益。

Description

一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置
技术领域
本发明属于新能源光伏发电应用领域，具体涉及一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置。
背景技术
对于光伏电站较多使用硅基太阳电池组件，该组件对温度十分敏感，随灰尘在组件表面的积累，增大了光伏组件的传热热阻，成为光伏组件上的隔热层,影响其散热。电池组件在长久阳光照射下，被遮盖的部分升温速度远大于未被遮盖部分，致使温度过高出现烧坏的暗斑。被遮蔽的光伏电池会变成不发电的负载电阻，消耗相连电池产生的电力，即发热，这就是热斑效应。此过程会加剧电池板老化，减少出力，严重时会引起组件烧毁。影响的不仅仅是发电量，还有光伏电站的寿命。
同样的，雨雪天气会对光伏组件的正常运行造成影响。雨雪天气下，缺少了太阳光的直射，会降低光伏电站的发电量。积雪覆盖在光伏面板上，不但影响光伏面板接受阳光照射，覆盖的积雪还会影响组件发电，如果没有及时清理，甚至会影响光伏组件寿命。因此，在降雪后，需要对光伏组件上的积雪进行及时清扫。适时清理光伏组件可以避免热斑效应的产生，延长组件的使用寿命。
现有的解决方法比较简单常规，一是人工清洗，二是机器人清洗。以上两种方式虽然可以起到一定的清洁效果，但也存在着人工成本高，清理不到位，施工安全危险等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，解决了现有的光伏组件清洗存在成本高、清洗效果差的缺陷。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，包括光伏组件系统，所述光伏组件系统包括上光伏组件体和下光伏组件体，其中，上光伏组件体和下光伏组件体对接连接，且两者之间转动连接；
所述上光伏组件体的背面设置有用于对上光伏组件体进行清洁的清洁系统。
优选地，所述上光伏组件体和下光伏组件体之间通过连接转轴连接。
优选地，所述连接转轴包括内部转轴和外部边框，其中，外部边框为半圆弧结构，所述外部边框套装在内部转轴上，与内部转轴转动连接；所述上光伏组件体与内部转轴固定连接；所述下光伏组件体与外部边框固定连接。
优选地，所述连接转轴还设置有用于对下光伏组件体位置进行限位的限位机构。
优选地，限位机构包括运动位置凸处、上限位件和下限位件，其中，所述运动位置凸处安装在内部转轴的侧壁上，且运动位置凸处与光伏上组件边框固定相连；所述上限位件和下限位件分别安装在外部边框的两端端部，且下限位件与光伏下组件边框固定相连。
优选地，所述连接转轴还连接有驱动机构。
优选地，所述清洁系统包括清洁毛刷、轨道和电机，其中，轨道安装在上光伏组件体的背面，所述清洁毛刷的两端滑动安装在轨道上；电机设置有两个，两个电机安装在轨道上，且分别与清洁毛刷的两端驱动连接。
优选地，所述光伏组件系统上还设置有支架系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，将上光伏组件体和下光伏组件体对接连接，且两者之间的转动连接，能够实现上光伏组件体和下光伏组件体之间的开合，当处于沙尘雨雪等恶劣天气时，控制上光伏组件体向下光伏组件体对折，进而使得两者之间呈折叠状态，使得晶硅面板处于不外露状态，实现自防护目的；同时，通过清洁系统对上光伏组件体的背面进行灰尘或雨雪的清理，进而解决了现有的光伏组件的清洁存在的上述问题；同时，本装置减少组件在恶劣条件下故障与更换频率，提高了光伏组件的使用时长，提高了光伏电站经济效益；
进一步的，本装置简单方便，不涉及价格昂贵的机器人设备采购，减少了运维开支；
进一步的，本装置免去人工操作，减少了人工成本，保障了人员安全。
附图说明
图1是该装置整体结构主视图；
图2是该装置整体结构侧视图；
图3是光伏组件系统结构示意图；
图4是连接转轴的结构示意图；
图5是清洁系统结构示意图；
图6是支架系统结构示意图；
其中，1-光伏组件系统、2-清洁系统、3-支架系统、4-基础、5-逆变箱变、6-输电线路，1-1晶硅面板、1-2边框、1-3连接转轴，1-4电机、1-5-1运动位置凸处、1-5-2上限位装置、1-5-3下限位装置2-1清洁毛刷、2-2轨道和电机2-3。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的整体结构与工作方式。
参照附图1、图2，本发明提供的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，包括光伏组件系统1、清洁系统2、支架系统3、基础4、逆变箱变5与输电线路6，其中，光伏组件系统1采用常规的晶硅面板用于将太阳能转化为电能并网发电；清洁系统2将光伏组件背面积攒的灰尘、雨雪进行冲刷清洗。支架系统3用于固定支撑光伏组件系统1，基础4起到支撑固定安装整个支架系统1，逆变箱变5系统将光伏组件系统1发出的直流电变为交流电并升压，输电线路6将发电产生电输送至电网端。
参照附图3、图4，光伏组件系统1包括两个光伏组件体，两个光伏组件体对接连接，且两者之间通过连接转轴1-3连接。
两个光伏组件体包括上光伏组件体和下光伏组件体。
每个光伏组件体包括晶硅面板1-1和边框1-2，其中，晶硅面板1-1安装在边框1-2上。
所述连接转轴1-3包括内部转轴1-3-1和外部边框1-3-2，其中，外部边框1-3-2为半圆弧结构，所述外部边框1-3-2卡装在内部转轴1-3-1上。
所述上光伏组件体与内部转轴1-3-1固定连接；所述下光伏组件体与外部边框1-3-2固定连接。
所述内部转轴1-3-1的侧壁上设置有运动位置凸处1-5-1，运动位置凸处1-5-1与上组件边框固定连接。
所述外部框架1-3-2的两端均设置有限位件，两个限位件分别为上限位件1-5-2和下限位件1-5-3，下限位件与下组件边框固定连接。
当内部转轴1-3-1达到上限位件1-5-2时，上下两部分晶硅面板处于180度水平状态，转轴达到下限位件1-5-3时，上下两部分晶硅面板处于折叠闭合状态。
参照附图5、图6，清洁系统2放置于晶硅面板1-1的背面。该系统包含清洁毛刷2-1、轨道2-2和电机2-3，其中，清洁毛刷2-1与晶硅面板1-1背面接触；所述轨道2-2材质为钢，两个轨道2-2分别位于上光伏组件体的晶硅面板1-1背面两端，其行程是晶硅面板1-1的长度，清洁毛刷2-1两端连接在两个轨道2-2上。
清洁毛刷2-1的两端都系一个拉绳2-4，拉绳的另一端和电机2-3转轴连接，电机2-3转动带动拉绳及清洁毛刷2-1上下运动。电机2-3位于上光伏组件体的晶硅面板背面的顶部。
参照附图1，支架系统3是一种将太阳能光伏发电系统摆放、安装、固定作用。材质选用铝合金形式。基础4是钢筋混凝土，其下方有钢筋混凝土桩固定。逆变箱变5将光伏组件系统1上下两块产生的直流电能汇流变为交流电并升压，输电线路6交流端将升压电输送至电网端。
本发明的工作具体过程为：
正常工作发电阶段：远程控制光伏组件系统1的电机1-4运行，连接转轴1-3及运动位置凸处1-5-1运动至上限位装置1-5-2时停止运动，此时晶硅面板1-1上下两块处于180°水平夹角，晶硅面板接收太阳能通过光电效应将其变为直流电，通过逆变箱变5、输电线路6对直流电整合，将其电能输送至电网。
恶劣天气阶段：沙尘雨雪等恶劣天气时，光伏组件系统1无法正常工作，此时远程控制电机1-4运行，连接转轴1-3及运动位置凸处1-5-1运动至下限位装置1-5-3时停止运动，此时上下两块晶硅面板处于接触闭合状态。整个光伏组件系统1的晶硅面板处于不外露状态，实现自防护目的。
清洁及恢复工作阶段：当恶劣天气完成时，上晶硅面板背面1-1积攒大量的灰尘与雨雪，此时通过远程控制电机2-3反复正反转动，带动拉绳2-4及清洁毛刷2-1在上晶硅面板背面1-1上下运动，清洁毛刷2-1将其面板的灰尘与雨雪清洗。完成清洗后，电机2-3停止运动。此时远程控制电机1-4连接转轴1-3转动，使运动位置凸处1-5-1运动至上限位装置1-5-2时停止运动，此时晶硅面板1-1上下两块处于180°水平夹角，光伏系统1可以继续正常工作。

Claims (8)

1.一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，其特征在于，包括光伏组件系统(1)，所述光伏组件系统(1)包括上光伏组件体和下光伏组件体，其中，上光伏组件体和下光伏组件体对接连接，且两者之间转动连接；
所述上光伏组件体的背面设置有用于对上光伏组件体进行清洁的清洁系统(2)。
2.根据权利要求1所述的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，其特征在于，所述上光伏组件体和下光伏组件体之间通过连接转轴(1-3)连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，其特征在于，所述连接转轴(1-3)包括内部转轴(1-3-1)和外部边框(1-3-2)，其中，外部边框(1-3-2)为半圆弧结构，所述外部边框(1-3-2)套装在内部转轴(1-3-1)上，与内部转轴转动连接所述上光伏组件体与内部转轴(1-3-1)固定连接；所述下光伏组件体与外部边框(1-3-2)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，其特征在于，所述连接转轴(1-3)还设置有用于对下光伏组件体位置进行限位的限位机构。
5.根据权利要求4所述的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，其特征在于，限位机构包括运动位置凸处(1-5-1)、上限位件(1-5-2)和下限位件(1-5-3)，其中，所述运动位置凸处(1-5-1)安装在内部转轴(1-3-1)的侧壁上，且运动位置凸处(1-5-1)与光伏上组件边框固定相连；所述上限位件(1-5-2)和下限位件(1-5-3)分别安装在外部边框(1-3-2)的两端端部，且下限位件(1-5-3)与光伏下组件边框固定相连。
6.根据权利要求3所述的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，其特征在于，所述连接转轴(1-3)还连接有驱动机构。
7.根据权利要求1所述的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，其特征在于，所述清洁系统包括清洁毛刷(2-1)、轨道(2-2)和电机(2-3)，其中，轨道(2-2)安装在上光伏组件体的背面，所述清洁毛刷(2-1)的两端滑动安装在轨道(2-2)上；电机(2-3)设置有两个，两个电机安装在轨道(2-2)上，且分别与清洁毛刷(2-1)的两端驱动连接。
8.根据权利要求1所述的一种具有自防护清洁的折叠式光伏组件装置，其特征在于，所述光伏组件系统(1)上还设置有支架系统(3)。
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