CN114337491A - 一种可调整固定角度的光伏组件及其自清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏组件技术领域，尤其涉及一种可调整固定角度的光伏组件，和使用本发明光伏组件的自清洁方法，包括放置架，放置架上方通过翻转组件设有可转动角度的调距组件，调距组件两侧分别通过滑动板向外导出有可进行距离调节的定位组件，且定位组件与调距组件之间安装有锁定组件；采用本发明提供的翻转组件，使固定在放置架上的光伏板具备了角度自动调节的能力，进一步提升了受光效果；采用本发明调距组件和锁定组件，可以适配不同尺寸、厚度的光伏板，进一步增强了本发明的通用性；采用本发明提供的定位组件，其内置清洗液喷出口和风机排风口，使光伏板可以自动进行表面的清洗作业，减少了外部环境对发电量的影响。

Description

一种可调整固定角度的光伏组件及其自清洁方法

技术领域

本发明涉及光伏组件技术领域，具体为一种可调整固定角度的光伏组件及其自清洁方法。

背景技术

光伏组件是用于把太阳能转换成电能的装置，而且随着社会和科技的进步，光伏组件的种类和厚度也在不断进化，不仅更加携带方便，而且使用效率更高，而随着光伏组件的不断使用，其安装方式也需要进一步设计。

现有的太阳能专用边框一般为铝制材料，可以刚固定太阳能电池片，但是它不适用于不同厚度的光伏板，不利于刚开始光伏板的放置，也不适用于不同长度的光伏板，也不利于装在不同坡度的建筑物上，以及对光伏板角度的调整；需要定期以人工的方式清理光伏板表面的灰尘，以免发电量下降，但是该方式费时费力。

发明内容

针对以上问题，本申请提供一种可调整固定角度的光伏组件及其自清洁方法。

一种可调整固定角度的光伏组件及其自清洁方法，包括放置架、翻转组件、调距组件、定位组件、滑动板、锁定组件、风机、清洗液箱和控制器，放置架上方通过翻转组件设有可转动角度的调距组件，调距组件两侧分别通过滑动板向外导出有可进行距离调节的定位组件，且定位组件与调距组件之间安装有锁定组件，风机、清洗液箱均通过相关管路与定位组件内部连接。

定位组件包括推板，推板上方设有L形固定板，其水平侧两端分别竖向安装有可竖向调节高度的压板，水平侧内依次置有第一空腔、第二空腔和第三空腔，第二空腔向调距组件侧开设有若干扩口状的排液口，第一空腔和第三空腔向调距组件侧开设有若干排气口，且排气口末端均对准于排液口一侧，第一空腔和第三空腔分别通过导气管与放置架上的风机进气端相连，第二空腔通过导液管与放置架上的清洗液箱进液端连通，且两根导气管分别串接有第一进气阀和第二进气阀，导液管串接有进液泵。

调距组件包括翻板、底板、转动座、从动齿轮、横杆、限位轮、第二电机、驱动齿轮和L形定位板，翻板向下开口，转动座置于翻板下方，翻板与下方的底板之间形成一密封空腔，空腔顶部水平安装有第二电机、驱动齿轮和两个从动齿轮，第二电机的输出端通过转向齿轮啮合于驱动齿轮，两个从动齿轮均啮合于驱动齿轮，

进一步的，空腔内接近第二电机一侧水平相对安装有两块L形定位板，空腔内远离第二电机一侧安装有带限位轮的横杆，且两横杆之间、两L形定位板之间分别向外与翻板侧壁开设的方形开口相对应。

滑动板设有结构相同的两块，其一端单侧设置有与从动齿轮啮合的锯齿状，其另一端双侧设有滑动槽，接近第二电机一侧的滑动槽与L形定位板的水平端滑动连接，远离第二电机一侧的滑动槽滑动连接于两限位轮，且滑动板的末端端面穿过方形开口后与推板侧面固定连接。

放置架包括底座、调高筒、地脚垫和立柱，底座底部四周分别竖向固定有调高筒，调高筒下方均丝接有地脚垫，底顶部两侧竖向置有立柱。

翻转组件包括第一电机、丝杆、升降块和伸缩杆，第一电机竖向安装于底座上方，其输出端设置为丝杆，丝杆上套设有与其丝接的升降块，升降块与底板下方固定座上安装的腰型套滑动相接，且转动座与立柱顶部转动连接，伸缩杆竖向置于底座上方，其末端与底板的底部相接。

锁定组件包括定位、套筒和锁定柱，定位筒内侧置有柱状通槽，其末端固定于翻板侧壁，其另一端外侧径向开设有导通的腰型孔和圆孔，且圆孔内插接有限位销，柱状通槽内置有弹簧，刻度线轴向置于定位筒外侧，套筒为轴向设有第一通槽的中空结构，其第一通槽末端内侧径向固定有滑动销，锁定柱为柱状中空结构，其一端外侧周向设有外螺纹，端面处固定有扭动，另一端周向开设有导通的第二通槽，锁定柱周面轴向等距开设有若干锁定槽，且锁定槽分别与第二通槽交汇。

进一步的，扭动盘的端面转动接于推板侧面，外螺纹与柱状通槽内侧丝接，限位销滑动连接于第二通槽，且滑动销与腰型孔滑动连接，弹簧末端端面抵接于滑动销。

控制器的输入端分别与光敏传感器和角度传感器电性连接，控制器的输出端电性接于风机、第一电机、第二电机、第一进气阀、第二进气阀和进液泵，且光敏传感器置于翻板上方，角度传感器接于转动座。

根据本发明提供的一种可调整固定角度的光伏组件，其自清洁方法包括：

S1、调节四个调高筒的高度，使底座处于水平状态，并利用地脚螺栓将各地脚垫进行固定；

S2、随后将光伏板置于翻板上方，开启第二电机，使两侧的滑动板和推板向内运动，当L形固定板的竖直壁卡住光伏板侧边后，第二电机停转；

S3、此时，人工转动扭动，使对应的锁定槽卡入限位销，定位筒、套筒和锁定柱成为一体，以此锁定L形固定板；

S4、竖向调节各压板高度，使其底部压紧光伏板，防止其发生上、下晃动；

S5、第一电机开启，升降块沿丝杆方向竖直运动，并推动光伏板和翻板以转动座为中心发生左、右偏转，通过光敏传感器的多次检测，以确认最近倾角，角度传感器用于检测倾角的具体值；

S6、当光伏板使用一端时间后，结合当地天气和使用环境，判断其表面积灰时间间隔，以进行清理作业；

S7、第一电机正转，使光伏板向右倾斜，此时进液泵抽取清洗液，并通过排液口以泡沫状喷向光伏板中央，第一进气阀和风机开启，气体经过第一空腔由排气口导出，在光伏板坡度和气流的作用下光伏板单侧被清理干净；

S8、同理，第一电反转，使光伏板向左倾斜，开启进液泵、第二进气阀和风机，进行光伏板左侧的清理作业。

与现有技术相比，本发明具有如下有益技术效果：

1.采用本发明提供的翻转组件，使固定在放置架上的光伏板具备了角度自动调节的能力，进一步提升了受光效果。

2.采用本发明调距组件和锁定组件，可以适配不同尺寸、厚度的光伏板，进一步增强了本发明的通用性。

3.采用本发明提供的定位组件，其内置清洗液喷出口和风机排风口，使光伏板可以自动进行表面的清洗作业，减少了外部环境对发电量的影响。

附图说明

图1为本发明一种可调整固定角度的光伏组件的立体图；

图2为本发明一种可调整固定角度的光伏组件的剖面视图；

图3为本发明的正视剖面视图；

图4为本发明中调距组件的立体图；

图5为本发明中调距组件的底部剖面视图；

图6为本发明中调距组件结构的爆炸视图；

图7为本发明中调距组件的顶部剖面视图；

图8为本发明图7中部分结构的放大图一；

图9为本发明图7中部分结构的放大图二；

图10为本发明中滑动板应用中的立体图；

图11为本发明中滑动板的立体图；

图12为本发明中锁定组件的立体图；

图13为本发明中锁定柱的立体图；

图14为本发明中套筒的立体剖面视图；

图15为本发明中定位筒的立体图；

图16为本发明中锁定组件的爆炸剖面视图；

图17为本发明中锁定组件的立体剖面视图；

图18为本发明中调距组件的俯视剖面视图；

图19为本发明中调距组件的正视剖面视图；

图20为本发明中定位组件的俯视剖面视图；

图21为本发明中控制器的电气原理图。

1：放置架，2：翻转组件，3：调距组件，4：定位组件，5：滑动板，6：锁定组件，7：风机，8：清洗液箱，9：控制器，10：光伏板，

11：底座，12：调高筒，13：地脚垫，14：立柱，

21：第一电机，22：丝杆，23：升降块，24：伸缩杆，

31：翻板，32：底板，33：转动座，34：从动齿轮，35：横杆，36：限位轮，37：第二电机，38：驱动齿轮，39：L形定位板，

311：方形开口，

321：固定座，322：腰型套，

41：推板，42：L形固定板，43：压板，

42A：水平侧，

421：第一空腔，422：第二空腔，423：第三空腔，424：排液口，425：排气口，

51：滑动槽，52：锯齿状，

61：定位筒，62：套筒，63：锁定柱，

611：弹簧，612：腰型孔，613：圆孔，614：刻度线，615：限位销，616：柱状通槽，

621：第一通槽，622：滑动销，

631：扭动盘，632：第二通槽，633：锁定槽，634：外螺纹，

71：导气管，72：第一进气阀，73：第二进气阀，

81：导液管，82：进液泵，

91：光敏传感器，92：角度传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1，本实施例提供了一种可调整固定角度的光伏组件，结合图1和图4，包括放置架1、调距组件3、定位组件4、滑动板5、锁定组件6和控制器9，结合图7，调距组件3两侧分别通过滑动板5向外导出有可进行距离调节的定位组件4，且定位组件4与调距组件3之间安装有锁定组件6，结合图6，通过调距组件3和定位组件4对光伏板10依次进行横向、纵向固定，以增强本发明的通用性。

放置架1包括底座11，底座11底部四周分别竖向固定有调高筒12，调高筒12下方均丝接有地脚垫13，底座11顶部两侧竖向置有立柱14，本结构中调高筒12可以调整放置架1在高低不平路面的安装，使其达到水平状态。

结合图5，调距组件3包括向下开口状的翻板31，转动座33置于翻板31下方，翻板31与下方的底板32之间形成一密封空腔，空腔顶部水平安装有第二电机37、驱动齿轮38和两个从动齿轮34，第二电机37的输出端通过转向齿轮啮合于驱动齿轮38，两个从动齿轮34均啮合于驱动齿轮38，结合图18和图10，本结构中空腔内接近第二电机37一侧水平相对安装有两块L形定位板39，结合图6，空腔内远离第二电机37一侧安装有带限位轮36的横杆35，且两横杆35之间、两L形定位板39之间分别向外与翻板31侧壁开设的方形开口311相对应，第二电机37同时驱动两个从动齿轮34做同向运动。

定位组件4包括推板41，推板41上方设有L形固定板42，其水平侧42A两端分别竖向安装有可竖向调节高度的压板43，本结构中压板43的高度通过人工旋拧的方式进行调节，其与水平侧42A的连接方式为丝接。

结合图11，滑动板5设有结构相同的两块，其一端单侧设置有与从动齿轮34啮合的锯齿状52，其另一端双侧设有滑动槽51，接近第二电机37一侧的滑动槽51与L形定位板39的水平端滑动连接，远离第二电机37一侧的滑动槽51滑动连接于两限位轮36，且滑动板5的末端端面穿过方形开口311后与推板41侧面固定连接。

结合图12，锁定组件6包括定位筒61、套筒62和锁定柱63，结合图15，定位筒61内侧置有柱状通槽616，其末端固定于翻板31侧壁，其另一端外侧径向开设有导通的腰型孔612和圆孔613，且圆孔613内插接有限位销615，柱状通槽616内置有弹簧611，刻度线614轴向置于定位筒61外侧，结合图14，套筒62为轴向设有第一通槽621的中空结构，其第一通槽621末端内侧径向固定有滑动销622，结合图13，锁定柱63为柱状中空结构，其一端外侧周向设有外螺纹634，端面处固定有扭动盘631，另一端周向开设有导通的第二通槽632，锁定柱63周面轴向等距开设有若干锁定槽633，且锁定槽633分别与第二通槽632交汇。

结合图17和图16，扭动盘631的端面转动接于推板41侧面，外螺纹634与柱状通槽616内侧丝接，限位销615滑动连接于第二通槽632，且滑动销622与腰型孔612滑动连接，弹簧611末端端面抵接于滑动销622，本结构中在移动状态下套筒62和锁定柱63成为一体，相对于定位筒61发生轴向运动，当处于锁定状态时，定位筒61、套筒62和锁定柱63三者成为一体，通过固定长度，使其完成对推板41的锁定。

结合图21，控制器9的输入端分别与光敏传感器91和角度传感器92电性连接，控制器9的输出端电性接于风机7、第一电机21、第二电机37、第一进气阀72、第二进气阀73和进液泵82，且光敏传感器91置于翻板31上方，角度传感器92接于转动座33。

实施例2，本实施例除了包含前一实施例内容，还提供了一种可调整固定角度的光伏组件，结合图3，还包括翻转组件2，放置架1上方通过翻转组件2设有可转动角度的调距组件3，通过翻转组件2使光伏板10具备了角度调节的能力。

结合图2，翻转组件2包括第一电机21，第一电机21竖向安装于底座11上方，其输出端设置为丝杆22，丝杆22上套设有与其丝接的升降块23，升降块23与底板32下方固定座321上安装的腰型套322滑动相接，且转动座33与立柱14顶部转动连接，伸缩杆24竖向置于底座11上方，其末端与底板32的底部相接，本结构中伸缩杆24增强了底板32在转动过程中的稳定性。

实施例3，本实施例除了包含前一实施例内容，还提供了一种可调整固定角度的光伏组件，结合图3，还包括风机7和清洗液箱8，风机7、清洗液箱8均通过相关管路与定位组件4内部连接，通过对光伏板10表面吹洒清洗液，并利用风机7进行引导，提高了光伏板10表面的清洁度。

结合图20，L形固定板42的水平侧42A内依次置有第一空腔421、第二空腔422和第三空腔423，第二空腔422向调距组件3侧开设有若干扩口状的排液口424，第一空腔421和第三空腔423向调距组件3侧开设有若干排气口425，且排气口425末端均对准于排液口424一侧，本结构中第一空腔421和第三空腔423分别通过导气管71与放置架1上的风机7进气端相连，第二空腔422通过导液管81与放置架1上的清洗液箱8进液端连通，且两根导气管71分别串接有第一进气阀72和第二进气阀73，导液管81串接有进液泵82，L形固定板42两侧排气口425的朝向相反，均对应朝向于排液口424一侧。

实施例4，本实施例提供了一种光伏组件的自清洁方法，其使用前述的一种可调整固定角度的光伏组件，步骤包括：

S1、调节四个调高筒12的高度，使底座11处于水平状态，并利用地脚螺栓将各地脚垫13进行固定；

S2、随后将光伏板10置于翻板31上方，开启第二电机37，使两侧的滑动板5和推板41向内运动，当L形固定板42的竖直壁卡住光伏板10侧边后，第二电机37停转；

S3、此时，人工转动扭动盘631，使对应的锁定槽633卡入限位销615，定位筒61、套筒62和锁定柱63成为一体，以此锁定L形固定板42；

S4、竖向调节各压板43高度，使其底部压紧光伏板10，防止其发生上、下晃动；

S5、第一电机21开启，升降块23沿丝杆22方向竖直运动，并推动光伏板10和翻板31以转动座33为中心发生左、右偏转，通过光敏传感器91的多次检测，以确认最近倾角，角度传感器92用于检测倾角的具体值；

S6、当光伏板10使用一端时间后，结合当地天气和使用环境，判断其表面积灰时间间隔，以进行清理作业；

S7、第一电机21正转，使光伏板10向右倾斜，此时进液泵82抽取清洗液，并通过排液口424以泡沫状喷向光伏板10中央，第一进气阀72和风机7开启，气体经过第一空腔421由排气口425导出，在光伏板10坡度和气流的作用下光伏板10单侧被清理干净；

S8、同理，第一电机21反转，使光伏板10向左倾斜，开启进液泵82、第二进气阀73和风机7，进行光伏板10左侧的清理作业。

Claims (10)

1.一种可调整固定角度的光伏组件，包括放置架（1）、翻转组件（2）、调距组件（3）、定位组件（4）、滑动板（5）、锁定组件（6）、风机（7）、清洗液箱（8）和控制器（9），其特征在于，

所述放置架（1）上方通过翻转组件（2）设有可转动角度的调距组件（3），调距组件（3）两侧分别通过滑动板（5）向外导出有可进行距离调节的定位组件（4），且定位组件（4）与调距组件（3）之间安装有锁定组件（6），风机（7）、清洗液箱（8）均通过相关管路与定位组件（4）内部连接。

2.根据权利要求1所述的一种可调整固定角度的光伏组件，其特征在于，所述定位组件（4）包括推板（41），推板（41）上方设有L形固定板（42），其水平侧（42A）两端分别竖向安装有可竖向调节高度的压板（43），

所述水平侧（42A）内依次置有第一空腔（421）、第二空腔（422）和第三空腔（423），第二空腔（422）向调距组件（3）侧开设有若干扩口状的排液口（424），第一空腔（421）和第三空腔（423）向调距组件（3）侧开设有若干排气口（425），且排气口（425）末端均对准于排液口（424）一侧，

所述第一空腔（421）和第三空腔（423）分别通过导气管（71）与放置架（1）上的风机（7）进气端相连，所述第二空腔（422）通过导液管（81）与放置架（1）上的清洗液箱（8）进液端连通，且两根导气管（71）分别串接有第一进气阀（72）和第二进气阀（73），导液管（81）串接有进液泵（82）。

3.根据权利要求2所述的一种可调整固定角度的光伏组件，其特征在于，所述调距组件（3）包括翻板（31）、底板（32）、转动座（33）、从动齿轮（34）、横杆（35）、限位轮（36）、第二电机（37）、驱动齿轮（38）和L形定位板（39），

所述翻板（31）向下开口，转动座（33）置于翻板（31）下方，翻板（31）与下方的底板（32）之间形成一密封空腔，空腔顶部水平安装有第二电机（37）、驱动齿轮（38）和两个从动齿轮（34），第二电机（37）的输出端通过转向齿轮啮合于驱动齿轮（38），两个从动齿轮（34）均啮合于驱动齿轮（38），

空腔内接近第二电机（37）一侧水平相对安装有两块L形定位板（39），空腔内远离第二电机（37）一侧安装有带限位轮（36）的横杆（35），且两横杆（35）之间、两L形定位板（39）之间分别向外与翻板（31）侧壁开设的方形开口（311）相对应。

4.根据权利要求3所述的一种可调整固定角度的光伏组件，其特征在于，所述滑动板（5）设有结构相同的两块，其一端单侧设置有与从动齿轮（34）啮合的锯齿状（52），其另一端双侧设有滑动槽（51），

接近第二电机（37）一侧的滑动槽（51）与L形定位板（39）的水平端滑动连接，远离第二电机（37）一侧的滑动槽（51）滑动连接于两限位轮（36），且滑动板（5）的末端端面穿过方形开口（311）后与推板（41）侧面固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种可调整固定角度的光伏组件，其特征在于，所述放置架（1）包括底座（11）、调高筒（12）、地脚垫（13）和立柱（14），

所述底座（11）底部四周分别竖向固定有调高筒（12），调高筒（12）下方均丝接有地脚垫（13），底座（11）顶部两侧竖向置有立柱（14）。

6.根据权利要求5所述的一种可调整固定角度的光伏组件，其特征在于，所述翻转组件（2）包括第一电机（21）、丝杆（22）、升降块（23）和伸缩杆（24），

所述第一电机（21）竖向安装于底座（11）上方，其输出端设置为丝杆（22），丝杆（22）上套设有与其丝接的升降块（23），升降块（23）与底板（32）下方固定座（321）上安装的腰型套（322）滑动相接，且转动座（33）与立柱（14）顶部转动连接，所述伸缩杆（24）竖向置于底座（11）上方，其末端与底板（32）的底部相接。

7.根据权利要求6所述的一种可调整固定角度的光伏组件，其特征在于，所述锁定组件（6）包括定位筒（61）、套筒（62）和锁定柱（63），

所述定位筒（61）内侧置有柱状通槽（616），其末端固定于翻板（31）侧壁，其另一端外侧径向开设有导通的腰型孔（612）和圆孔（613），且圆孔（613）内插接有限位销（615），柱状通槽（616）内置有弹簧（611），刻度线（614）轴向置于定位筒（61）外侧，

所述套筒（62）为轴向设有第一通槽（621）的中空结构，其第一通槽（621）末端内侧径向固定有滑动销（622），

所述锁定柱（63）为柱状中空结构，其一端外侧周向设有外螺纹（634），端面处固定有扭动盘（631），另一端周向开设有导通的第二通槽（632），锁定柱（63）周面轴向等距开设有若干锁定槽（633），且锁定槽（633）分别与第二通槽（632）交汇。

8.根据权利要求7所述的一种可调整固定角度的光伏组件，其特征在于，所述扭动盘（631）的端面转动接于推板（41）侧面，外螺纹（634）与柱状通槽（616）内侧丝接，限位销（615）滑动连接于第二通槽（632），且滑动销（622）与腰型孔（612）滑动连接，弹簧（611）末端端面抵接于滑动销（622）。

9.根据权利要求8所述的一种可调整固定角度的光伏组件，其特征在于，所述控制器（9）的输入端分别与光敏传感器（91）和角度传感器（92）电性连接，所述控制器（9）的输出端电性接于风机（7）、第一电机（21）、第二电机（37）、第一进气阀（72）、第二进气阀（73）和进液泵（82），且光敏传感器（91）置于翻板（31）上方，角度传感器（92）接于转动座（33）。

10.一种光伏组件的自清洁方法，其使用如权利要求1-9中任意一项所述的可调整固定角度的光伏组件，其清洁方法包括：

S1、调节四个调高筒（12）的高度，使底座（11）处于水平状态，并利用地脚螺栓将各地脚垫（13）进行固定；

S2、随后将光伏板（10）置于翻板（31）上方，开启第二电机（37），使两侧的滑动板（5）和推板（41）向内运动，当L形固定板（42）的竖直壁卡住光伏板（10）侧边后，第二电机（37）停转；

S3、此时，人工转动扭动盘（631），使对应的锁定槽（633）卡入限位销（615），定位筒（61）、套筒（62）和锁定柱（63）成为一体，以此锁定L形固定板（42）；

S4、竖向调节各压板（43）高度，使其底部压紧光伏板（10），防止其发生上、下晃动；

S5、第一电机（21）开启，升降块（23）沿丝杆（22）方向竖直运动，并推动光伏板（10）和翻板（31）以转动座（33）为中心发生左、右偏转，通过光敏传感器（91）的多次检测，以确认最近倾角，角度传感器（92）用于检测倾角的具体值；

S6、当光伏板（10）使用一端时间后，结合当地天气和使用环境，判断其表面积灰时间间隔，以进行清理作业；

S7、第一电机（21）正转，使光伏板（10）向右倾斜，此时进液泵（82）抽取清洗液，并通过排液口（424）以泡沫状喷向光伏板（10）中央，第一进气阀（72）和风机（7）开启，气体经过第一空腔（421）由排气口（425）导出，在光伏板（10）坡度和气流的作用下光伏板（10）单侧被清理干净；

S8、同理，第一电机（21）反转，使光伏板（10）向左倾斜，开启进液泵（82）、第二进气阀（73）和风机（7），进行光伏板（10）左侧的清理作业。

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