CN114629427A - 一种太阳能电池方阵清洁装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池方阵清洁装置，涉及太阳能发电技术领域，包括转移机构和清洁机构，所述转移机构设于太阳能发电板的一侧，所述清洁机构设于太阳能发电板上，所述清洁机构沿太阳能发电板移动并对太阳能发电板表面进行清洁，待完成对一排太阳能发电板清洁后，所述清洁机构移动至转移机构上，所述自驱动小车会带动清洁机构移动至方阵中另一排太阳能发电板的端部，此时清洁机构移动至太阳能发电板上继续进行清洁，本实用能够自动完成对一个太阳能电池方阵的清洁，且使用和安装都较为简单，相较于现有装置对方阵清洁的方案，成本更低。

Description

一种太阳能电池方阵清洁装置
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种太阳能电池方阵清洁装置。
背景技术
面对全球气候变化带来的挑战和能源安全性的问题，人类需要寻求可再生能源，而太阳能就是一种清洁的、可再生的能源。随着太阳能发电成本的降低，光伏产业进入了一个全球发展的新纪元。太阳能电池板是太阳能电站产生电能的根源，光伏组件转化太阳能的效率直接决定着太阳能电站的发电量。我国的地面光伏电站主要集中在西北地区，这些地区太阳能资源十分丰富，全年日照达3200小时以上，但是西北地区的自然环境比较恶劣，尤其是春秋季节沙尘暴天气会给光伏组件表面带来大量的污尘，严重影响了光伏组件的发电效率，一般情况下，对于3个月没有清理的太阳能电池组件来说，会有5％的输出功率损失，而在位于恶劣环境下的太阳能电池组件在20天没有清理的情况下，损失大约会达到12％。
现有公开的自动清洁太阳能电池板的装置，可以自动在太阳能电池板上移动并采用毛刷等物品对太阳能电池板表面的浮尘进行清扫，相比于传统的人工、高压水枪、喷淋系统等清洗方案，无需使用人工和消耗水资源，虽然单次的清扫效果低于上述的几种方案，但可以通过清扫的频率弥补，很适合应用于西北缺水地区太阳能电池板方阵的清理，但这些装置往往只能对单排的太阳能电池板进行清洁，如果想要达成对整个方阵的清洁，方阵中的每一排太阳能电池板上都需要安装一个清洁装置，成本太高，且数量越多，后期的维护也越麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能电池方阵清洁装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
一种太阳能电池方阵清洁装置，包括转移机构和清洁机构，所述转移机构设于太阳能发电板的一侧，所述转移机构包括导轨，所述导轨设于地面上，所述导轨上设有自驱动小车，所述自驱动小车上设有顶板，所述顶板上设有用于更换电池的更换组件，所述顶板上还设有光伏板一和蓄电池一，所述清洁机构设于太阳能发电板上，所述清洁机构包括移动组件，所述移动组件上设有平移组件，所述平移组件上设有清洁组件，所述移动组件上还设有供能组件，所述清洁机构沿太阳能发电板移动并对太阳能发电板表面进行清洁，待完成对一排太阳能发电板清洁后，所述清洁机构移动至转移机构上，所述自驱动小车会带动清洁机构移动至方阵中另一排太阳能发电板的端部，此时清洁机构移动至太阳能发电板上继续进行清洁。
优选的，所述更换组件包括一对设置在顶板上的挡板一，所述挡板一之间设有放置块，所述放置块的一端设置有锥齿轮一，所述顶板上还设有电机一，所述电机一的输出轴上设有锥齿轮二，所述锥齿轮二与锥齿轮一相互啮合，所述挡板一的外侧设有支架，所述支架上设有电推杆，所述电推杆的活动端设有电磁铁。
优选的，所述移动组件包括基板，所述基板两侧对称设置有四个滚轮，其中一侧的滚轮上设有锥齿轮三，所述基板的侧面还设有电机二，所述电机二的活动端上还设有锥齿轮四，所述锥齿轮三和锥齿轮四相互啮合。
优选的，所述平移组件包括安装板，所述安装板设于基板上，所述安装板上设有导向槽，所述导向槽中设有滑动支架，所述安装板两端设有挡板二，所述挡板二之间设有丝杆，所述丝杆的一端设有齿轮一，所述安装板上还设有电机三，所述电机三的活动端上设有齿轮二，所述齿轮一和齿轮二相互啮合，所述滑动支架上开有螺纹孔，所述螺纹孔与丝杆组合形成丝杠螺母副。
优选的，所述清洁组件包括毛刷辊筒，所述毛刷辊筒设于滑动支架上，所述毛刷辊筒的一端设有齿轮三，所述滑动支架上还设有齿轮四且齿轮四与齿轮三相互啮合，所述滑动支架上还设有电机四，所述电机四的输出轴上设有齿轮五，所述齿轮五与齿轮四相互啮合。
优选的，所述供能组件包括电池仓和光伏板二，所述电池仓设于基板上，所述电池仓中设有蓄电池二，所述电池仓的顶部设有电控插销，所述蓄电池二的尾端设有铁片，所述光伏板二设于基板上。
本发明的优点在于：清洁机构可以从太阳能发电板移动到转移机构后跟随转移机构进行移动，而转移机构又可以移动到方阵中每一排太阳能发电板的端部，从而达成清洁机构对太阳能发电板的方阵进行清洁的效果；
转移机构上设有更换组件，能够跟换清洁机构上的蓄电池二，在清洁机构上的蓄电池二中电量快要耗尽时，清洁机构可以移动到转移机构上跟换一块满电的蓄电池二，延长了清洁机构的续航，增加了清洁机构能够清洁的方阵的范围；
平移组件能够带动清洁组件进行平移至基板的覆盖范围之外，避免出现清洁机构到达太阳能发电板的末端后，太阳能发电板会有一小部分区域不在清洁组件清理范围从而造成的清理不完全的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图，
图2为本发明中转移机构的结构示意图，
图3为本发明中移动组件的平移组件的结构示意图，
图4为本发明中清洁组件的结构示意图，
图中：1-转移机构，2-清洁机构，3-导轨，4-自驱动小车，5-顶板，6-更换组件，601-挡板一，602-放置块，603-锥齿轮一，604-电机一，605-锥齿轮二，606-支架，607-电推杆，608-电磁铁，7-光伏板一，8-蓄电池一，9-移动组件，901-基板，902-滚轮，903-锥齿轮三，904-电机二，905-锥齿轮四，10-平移组件，1001-安装板，1002-导向槽，1003-滑动支架，1004-挡板二，1005-丝杆，1006-齿轮一，1007-电机三，1008-齿轮二，1009-螺纹孔，11-清洁组件，1101-毛刷辊筒，1102-齿轮三，1103齿轮四，1104-电机四，1105-齿轮五，12-供能组件，1201-电池仓，1202-光伏板二，1203-蓄电池二，1204-电控插销，1205-铁片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示，一种太阳能电池方阵清洁装置，包括转移机构1和清洁机构2，所述转移机构1设于太阳能发电板的一侧，所述转移机构1包括导轨3，所述导轨3设于地面上，所述导轨3上设有自驱动小车4，所述自驱动小车4上设有顶板5，所述顶板5上设有用于更换电池的更换组件6，所述顶板5上还设有光伏板一7和蓄电池一8，所述清洁机构2设于太阳能发电板上，所述清洁机构2包括移动组件9，所述移动组件9上设有平移组件10，所述平移组件10上设有清洁组件11，所述移动组件9上还设有供能组件12，所述清洁机构2沿太阳能发电板移动并对太阳能发电板表面进行清洁，待完成对一排太阳能发电板清洁后，所述清洁机构2移动至转移机构1上，所述自驱动小车4会带动清洁机构2移动至方阵中另一排太阳能发电板的端部，此时清洁机构2移动至太阳能发电板上继续进行清洁。
在本实施例中，所述更换组件6包括一对设置在顶板5上的挡板一601，所述挡板一601之间设有放置块602，所述放置块602的一端设置有锥齿轮一603，所述顶板5上还设有电机一604，所述电机一604的输出轴上设有锥齿轮二605，所述锥齿轮二605与锥齿轮一603相互啮合，所述挡板一601的外侧设有支架606，所述支架606上设有电推杆607，所述电推杆607的活动端设有电磁铁608。
在本实施例中，所述移动组件9包括基板901，所述基板901两侧对称设置有四个滚轮902，其中一侧的滚轮902上设有锥齿轮三903，所述基板901的侧面还设有电机二904，所述电机二904的活动端上还设有锥齿轮四905，所述锥齿轮三903和锥齿轮四905相互啮合。
在本实施例中，所述平移组件10包括安装板1001，所述安装板1001设于基板901上，所述安装板1001上设有导向槽1002，所述导向槽1002中设有滑动支架1003，所述安装板1001两端设有挡板二1004，所述挡板二1004之间设有丝杆1005，所述丝杆1005的一端设有齿轮一1006，所述安装板1001上还设有电机三1007，所述电机三1007的活动端上设有齿轮二1008，所述齿轮一1006和齿轮二1008相互啮合，所述滑动支架1003上开有螺纹孔1009，所述螺纹孔1009与丝杆1005组合形成丝杠螺母副。
在本实施例中，所述清洁组件11包括毛刷辊筒1101，所述毛刷辊筒1101设于滑动支架1003上，所述毛刷辊筒1101的一端设有齿轮三1102，所述滑动支架1003上还设有齿轮四1103且齿轮四1103与齿轮三1102相互啮合，所述滑动支架1003上还设有电机四1104，所述电机四1104的输出轴上设有齿轮五1105，所述齿轮五1105与齿轮四1103相互啮合。
在本实施例中，所述供能组件12包括电池仓1201和光伏板二1202，所述电池仓1201设于基板901上，所述电池仓1201中设有蓄电池二1203，所述电池仓1201的顶部设有电控插销1204，所述蓄电池二1203的尾端设有铁片1205，所述光伏板二1202设于基板901上。
在本实施例中，所述光伏板一7用于给蓄电池一8充电，所述蓄电池一8用于给自驱动小车4、电机一604和电推杆607供电，所述光伏板二1202用于给电池仓1201中的蓄电池二1203，蓄电池二1203用于给电机二904、电机三1007、电机四1104和电控插销1204供电。
在本实施例中，所述转移机构1上设有主控模块一，所述清洁机构2上设有主控模块二，所述主控模块一控制自驱动小车4、电机一604和电推杆607的运行，所述主控模块二控制电机二904、电机三1007、电机四1104和电控插销1204的运行，所述主控模块一和主控模块二之间能够进行信号传递。
在本实施例中，所述电池仓1201上设有电量检测模块用于检测蓄电池二1203中剩余的电量，当电量低于预先设好的阈值时，电量检测模块传递信号给主控模块二，主控模块二会控制清洁机构2回到转移机构1上并发送信号给主控模块一，所述主控模块一接收信号后控制更换组件6跟换电池仓1201中的蓄电池二1203。
工作原理及过程：清洁机构2跟随转移机构1到达方阵中太阳能发电板的端部，电机二904启动，带动清洁机构2移动太阳能发电板上并持续移动到太阳能发电板末端；
与此同时电机四1104启动，带动毛刷辊筒1101转动，扫除太阳能发电板表面的浮尘；
在末端时，电机三1007启动，清洁组件11向太阳能发电板末端继续平移，将最后剩下的区域清洁；
清洁完成后，清洁组件回到原位，电机四1104关闭，电机二904启动带动清洁机构2回到转移机构1上，转移机构1移动到方阵中另一排太阳能发电板的端部，继续清洁；
更换电池时，电控插销1204将插销收回，电磁铁608通电，电推杆607伸长直至电磁铁608吸住蓄电池二1203上的铁片1205，电推杆607缩回带动蓄电池二1203滑动至放置块602，电磁铁608断电，放开蓄电池二1203，电机一604转动，带动放置块602翻转180度，电推杆607伸长将满电的蓄电池二1203推入电池仓1201中，电推杆607缩回，电控插销1204将插销伸出，锁定蓄电池二1203。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (6)

1.一种太阳能电池方阵清洁装置，其特征在于：包括转移机构(1)和清洁机构(2)，所述转移机构(1)设于太阳能发电板的一侧，所述转移机构(1)包括导轨(3)，所述导轨(3)设于地面上，所述导轨(3)上设有自驱动小车(4)，所述自驱动小车(4)上设有顶板(5)，所述顶板(5)上设有用于更换电池的更换组件(6)，所述顶板(5)上还设有光伏板一(7)和蓄电池一(8)，所述清洁机构(2)设于太阳能发电板上，所述清洁机构(2)包括移动组件(9)，所述移动组件(9)上设有平移组件(10)，所述平移组件(10)上设有清洁组件(11)，所述移动组件(9)上还设有供能组件(12)，所述清洁机构(2)沿太阳能发电板移动并对太阳能发电板表面进行清洁，待完成对一排太阳能发电板清洁后，所述清洁机构(2)移动至转移机构(1)上，所述自驱动小车(4)会带动清洁机构(2)移动至方阵中另一排太阳能发电板的端部，此时清洁机构(2)移动至太阳能发电板上继续进行清洁。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池方阵清洁装置，其特征在于：所述更换组件(6)包括一对设置在顶板(5)上的挡板一(601)，所述挡板一(601)之间设有放置块(602)，所述放置块(602)的一端设置有锥齿轮一(603)，所述顶板(5)上还设有电机一(604)，所述电机一(604)的输出轴上设有锥齿轮二(605)，所述锥齿轮二(605)与锥齿轮一(603)相互啮合，所述挡板一(601)的外侧设有支架(606)，所述支架(606)上设有电推杆(607)，所述电推杆(607)的活动端设有电磁铁(608)。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池方阵清洁装置，其特征在于：所述移动组件(9)包括基板(901)，所述基板(901)两侧对称设置有四个滚轮(902)，其中一侧的滚轮(902)上设有锥齿轮三(903)，所述基板(901)的侧面还设有电机二(904)，所述电机二(904)的活动端上还设有锥齿轮四(905)，所述锥齿轮三(903)和锥齿轮四(905)相互啮合。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池方阵清洁装置，其特征在于：所述平移组件(10)包括安装板(1001)，所述安装板(1001)设于基板(901)上，所述安装板(1001)上设有导向槽(1002)，所述导向槽(1002)中设有滑动支架(1003)，所述安装板(1001)两端设有挡板二(1004)，所述挡板二(1004)之间设有丝杆(1005)，所述丝杆(1005)的一端设有齿轮一(1006)，所述安装板(1001)上还设有电机三(1007)，所述电机三(1007)的活动端上设有齿轮二(1008)，所述齿轮一(1006)和齿轮二(1008)相互啮合，所述滑动支架(1003)上开有螺纹孔(1009)，所述螺纹孔(1009)与丝杆(1005)组合形成丝杠螺母副。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池方阵清洁装置，其特征在于：所述清洁组件(11)包括毛刷辊筒(1101)，所述毛刷辊筒(1101)设于滑动支架(1003)上，所述毛刷辊筒(1101)的一端设有齿轮三(1102)，所述滑动支架(1003)上还设有齿轮四(1103)且齿轮四(1103)与齿轮三(1102)相互啮合，所述滑动支架(1003)上还设有电机四(1104)，所述电机四(1104)的输出轴上设有齿轮五(1105)，所述齿轮五(1105)与齿轮四(1103)相互啮合。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池方阵清洁装置，其特征在于：所述供能组件(12)包括电池仓(1201)和光伏板二(1202)，所述电池仓(1201)设于基板(901)上，所述电池仓(1201)中设有蓄电池二(1203)，所述电池仓(1201)的顶部设有电控插销(1204)，所述蓄电池二(1203)的尾端设有铁片(1205)，所述光伏板二(1202)设于基板(901)上。
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