CN115156194B - 一种测试用太阳能电池板静电感应无水除尘系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了太阳能电池板清洁技术领域的一种测试用太阳能电池板静电感应无水除尘系统，除尘系统包括底部固定板，所述底部固定板上方设有转动调节角度的第一转动板，第一转动板上方设有转动调节角度的第一底架，第一底架侧面设有转动的第二底架，第一底架内设有固定连接的第一块太阳能板和滑动的第二块太阳能板，第一底架上端设有转动连接的转动支架，转动支架上方设有滑动的移动板，移动板上方设有转动的铝制移动板。本发明除尘系统整体可转动、折叠，在使用时可展开进行模拟测试，不使用时可以折叠进行收纳，在室内和室外均可进行模拟操作，应用范围广泛，测试结果精准。

Description

一种测试用太阳能电池板静电感应无水除尘系统
技术领域
本发明涉及太阳能电池板清洁技术领域，具体是一种测试用太阳能电池板静电感应无水除尘系统。
背景技术
大部分均集中在沙漠领域，这使得除尘问题不可避免，而采用高压水清洁的除尘方法有可能会刮伤电池板，导致其性能降低，同时沙漠水清洁成本高昂，约占整个装置运营成本的10％以上。
https：//www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm0078内公开了Electrostatic dust removal using adsorbed moisture–assisted chargeinductionfor sustainable operation of solar panels(利用吸附的湿气辅助电荷诱导进行静电除尘以实现太阳能电池板的可持续运行)，研究出通过静电感应、无水的情况下对太阳能电池板进行除尘，此技术在实际应用前需要大量的实验进行测试，从而满足实际使用的要求，为此我们提出一种测试用太阳能电池板静电感应无水除尘系统用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测试用太阳能电池板静电感应无水除尘系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种测试用太阳能电池板静电感应无水除尘系统，除尘系统包括底部固定板，所述底部固定板上方设有转动调节角度的第一转动板，第一转动板上方设有转动调节角度的第一底架，第一底架侧面设有转动的第二底架，第一底架内设有固定连接的第一块太阳能板和滑动的第二块太阳能板，第一底架上端设有转动连接的转动支架，转动支架上方设有滑动的移动板，移动板上方设有转动的铝制移动板。
优选地，所述底部固定板上方固定连接的第一电机和转动连接的第一转动轴，第一电机转轴上设有固定连接的第一齿轮，第一转动轴上设有固定连接的第一转动板和固定连接的第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合。
优选地，所述第一转动板上方对称设有固定连接的第一安装架，第一安装架上均设有转动连接的第二安装架，第一转动板上方还设有固定连接的第二电机和轴承座，第二电机转轴上设有固定连接的第三齿轮，轴承座内设有转动连接的拨杆，拨杆一端设有固定连接的拨轴，拨杆另一端设有固定连接的第四齿轮，第三齿轮与第四齿轮啮合，第二安装架上设有固定连接的第一底架，第一底架上还设有固定连接的第三安装架，第三安装架内设有导向槽，拨轴在导向槽内滑动。
优选地，所述第一底架内设有太阳能板安装槽，太阳能板安装槽内设有滑动槽和第一导向槽，第一底架上端设有第一安装块，第一安装块侧面设有固定连接的第三电机，太阳能板安装槽内设有第一块太阳能板，第一底架背面还设有固定连接的第二安装块。
优选地，所述第一底架与第二底架之间通过铰链连接，第二底架内部结构与第一底架相同，第二底架内部的滑动槽设有滑动的第二块太阳能板，第二块太阳能板背面设有导向边，导向边沿着第一导向槽滑动，导向边上设有固定连接的连接片，第一底架背面还设有固定连接的第一气缸，第一气缸伸缩端与连接片固定连接。
优选地，所述第二底架背面设有第三安装块，第三安装块内设有转动连接的C型推动块，第二安装块上设有转动连接的第二气缸，第二气缸伸缩端设有固定连接的第四安装块，第四安装块与C型推动块转动连接，第二气缸侧面设有与第一底架固定连接的安装板，第二气缸上设有固定连接的推动轴，推动轴上设有转动连接的推动块，安装板上设有固定连接的第三气缸，第三气缸伸缩端与推动块固定连接。
优选地，所述第一安装块之间设有转动支架，转动支架下端设有第二转动轴，第三电机带动转动支架转动，转动支架内设有转动连接的丝杆和第二导向槽，丝杆上设有螺纹配合的丝杆滑块，丝杆一端设有第四电机，第四电机带动丝杆转动，从而带动丝杆滑块移动。
优选地，所述丝杆滑块上端设有固定连接的移动板，移动板下方设有固定连接的第五电机，第五电机转轴上设有固定连接的第五齿轮，移动板上设有转动连接的第六齿轮，第六齿轮与第五齿轮啮合，第六齿轮上方设有固定连接的固定架，固定架上端设有固定连接的第二转动板，第二转动板下方设有固定连接的铝制移动板。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明除尘系统可以有效模拟太阳能电池板通过静电感应无水除尘的效果，可以及时更改参数属性，模拟日常环境，对技术应用起到铺垫作用；
2、本发明除尘系统整体可转动、折叠，在使用时可展开进行模拟测试，不使用时可以折叠进行收纳，在室内和室外均可进行模拟操作，应用范围广泛，测试结果精准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明除尘系统展开使用状态下的结构示意图；
图2是本发明除尘系统展开使用状态下的结构示意图；
图3是本发明除尘系统折叠收纳状态下的结构示意图；
图4是本发明中底部固定板结构示意图；
图5是本发明中第一底架结构示意图；
图6是本发明除尘系统部分结构示意图；
图7是本发明除尘系统部分结构示意图；
图8是本发明中第一底架结构示意图；
图9是本发明中第二底架结构示意图；
图10是本发明中转动支架结构示意图；
图11是本发明中移动板结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1至图11所示，一种测试用太阳能电池板静电感应无水除尘系统，除尘系统包括底部固定板1，底部固定板1上方设有固定连接的第一电机11和转动连接的第一转动轴12，第一电机11转轴上设有固定连接的第一齿轮13，第一转动轴12上设有固定连接的第一转动板14和固定连接的第二齿轮15，第一齿轮13与第二齿轮15啮合，第一电机11带动第一齿轮13转动，从而带动第二齿轮15、第一转动板14同步转动调节角度；
第一转动板14上方对称设有固定连接的第一安装架16，第一安装架16上均设有转动连接的第二安装架21，第一转动板14上方还设有固定连接的第二电机17和轴承座18，第二电机17转轴上设有固定连接的第三齿轮171，轴承座 18内设有转动连接的拨杆19，拨杆19一端设有固定连接的拨轴191，拨杆19 另一端设有固定连接的第四齿轮192，第三齿轮171与第四齿轮192啮合，第二安装架21上设有固定连接的第一底架2。
进一步的，第一底架2上还设有固定连接的第三安装架22，第三安装架22 内设有导向槽221，拨轴191在导向槽221内滑动，第一底架2内设有太阳能板安装槽23，太阳能板安装槽23内设有滑动槽25和第一导向槽24，第一底架2 上端设有第一安装块26，一组第一安装块26侧面设有固定连接的第三电机29，太阳能板安装槽23内设有第一块太阳能板28，第一底架2背面还设有固定连接的第二安装块27。
进一步的，第一底架2侧面设有转动的第二底架3，第一底架2与第二底架 3之间通过铰链35连接，第二底架3内部结构与第一底架2相同，同样设有太阳能板安装槽23、滑动槽25和第一导向槽24，第二底架3内部的滑动槽25设有滑动的第二块太阳能板31，第二块太阳能板31背面设有导向边311，导向边 311沿着第一导向槽24滑动，导向边311上设有固定连接的连接片312，第一底架2背面还设有固定连接的第一气缸34，第一气缸34伸缩端与连接片312固定连接；
第二底架3背面设有第三安装块32，第三安装块32内设有转动连接的C型推动块33，第二安装块27上设有转动连接的第二气缸4，第二气缸4伸缩端设有固定连接的第四安装块41，第四安装块41与C型推动块33转动连接，第二气缸4侧面设有与第一底架2固定连接的安装板42，第二气缸4上设有固定连接的推动轴43，推动轴43上设有转动连接的推动块44，安装板42上设有固定连接的第三气缸45，第三气缸45伸缩端与推动块44固定连接。
进一步的，第一安装块26之间设有转动支架5，转动支架5下端设有第二转动轴51，第二转动轴51在第一安装块26内转动，第三电机29转轴与第二转动轴51固定连接，从而带动转动支架5转动，转动支架5内设有转动连接的丝杆52和第二导向槽55，丝杆52上设有螺纹配合的丝杆滑块54，丝杆滑块54 在第二导向槽55内滑动，丝杆52一端设有第四电机53，第四电机53带动丝杆 52转动，从而带动丝杆滑块54移动。
进一步的，丝杆滑块54上端设有固定连接的移动板6，移动板6下方设有固定连接的第五电机61，第五电机61转轴上设有固定连接的第五齿轮62，移动板6上设有转动连接的第六齿轮63，第六齿轮63与第五齿轮62啮合，第六齿轮63上方设有固定连接的固定架64，固定架64上端设有固定连接的第二转动板65，第二转动板65下方设有固定连接的铝制移动板66、第一安装槽67、第二安装槽68，第一安装槽67、第二安装槽68内部用于安装辅助元器件。
工作原理：
除尘系统在模拟实验之前需要先进行相关计算，由于弄脏太阳能电池板的典型沙漠尘埃颗粒是矿物颗粒物质，矿物颗粒物质由约30％至75％的二氧化硅组成，二氧化硅可以吸附水分，纯二氧化硅吸附的水分会降低其表观电阻率，并且在与电极接触时变得带电，利用尘埃粒子的类似导体的行为，将它们从太阳能电池板表面排斥出去，在静电场下进行斯托克斯实验来确定灰尘颗粒的电荷，考虑静电、范德瓦尔斯和引力定义了颗粒去除的阈值电压，并通过改变相对湿度，研究水分吸附的变化对静电除尘的影响，最后通过除尘系统进行模拟实验；
使用时，先在第一块太阳能板28、第二块太阳能板31顶部的玻璃板使用原子层沉积，涂上五纳米厚的透明和导电的铝掺杂的氧化锌层，作为底部电极，初始状态时除尘系统如图3所示，第二块太阳能板31滑动收纳在第一块太阳能板28上方，在折叠收纳状态下，第二气缸4推动C型推动块33转动，第三气缸45通过推动块44拉动第二气缸4，从而带动第二底架3转动展开，第二底架 3与第一底架2水平后停止，第一电机11带动第一转动板14、第一底架2、第二底架3转动角度，第二电机17启动带动拨杆19转动，从而调节第一底架2、第二底架3的倾斜角度，然后将一组模拟沙漠尘埃颗粒铺设在第二块太阳能板 31上，完成后停止，第三电机29启动带动转动支架5从第一底架2背面转动至第一底架2上端，第五电机61启动带动第二转动板65转动与第一底架2垂直，对铝制移动板66进行供电，第四电机53带动丝杆52转动，从而带动丝杆滑块 54、移动板6、第二转动板65前进，铝制移动板66对第一底架2内的第二块太阳能板31进行静电感应无水除尘，处理完成后人工进行检测，铝制移动板66 退回初始位置，然后第一气缸34推动第二块太阳能板31前进进入第二底架3 内，在将另一组模拟沙漠尘埃颗粒铺设在第一块太阳能板28上，第一块太阳能板28上、第二块太阳能板31上面的沙漠尘埃颗粒采用不同的湿度，然后铝制移动板66前进进行静电感应无水除尘，第一块太阳能板28上、第二块太阳能板31交替进行模拟测试。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (1)

1.一种测试用太阳能电池板静电感应无水除尘系统，除尘系统包括底部固定板(1)，其特征在于，所述底部固定板(1)上方设有转动调节角度的第一转动板(14)，第一转动板(14)上方设有转动调节角度的第一底架(2)，第一底架(2)侧面设有转动的第二底架(3)，第一底架(2)内设有固定连接的第一块太阳能板(28)和滑动的第二块太阳能板(31)，第一底架(2)上端设有转动连接的转动支架(5)，转动支架(5)上方设有滑动的移动板(6)，移动板(6)上方设有转动的铝制移动板(66)；
所述底部固定板(1)上方固定连接的第一电机(11)和转动连接的第一转动轴(12)，第一电机(11)转轴上设有固定连接的第一齿轮(13)，第一转动轴(12)上设有固定连接的第一转动板(14)和固定连接的第二齿轮(15)，第一齿轮(13)与第二齿轮(15)啮合；
所述第一转动板(14)上方对称设有固定连接的第一安装架(16)，第一安装架(16)上均设有转动连接的第二安装架(21)，第一转动板(14)上方还设有固定连接的第二电机(17)和轴承座(18)，第二电机(17)转轴上设有固定连接的第三齿轮(171)，轴承座(18)内设有转动连接的拨杆(19)，拨杆(19)一端设有固定连接的拨轴(191)，拨杆(19)另一端设有固定连接的第四齿轮(192)，第三齿轮(171)与第四齿轮(192)啮合，第二安装架(21)上设有固定连接的第一底架(2)，第一底架(2)上还设有固定连接的第三安装架(22)，第三安装架(22)内设有导向槽(221)，拨轴(191)在导向槽(221)内滑动；
所述第一底架(2)内设有太阳能板安装槽(23)，太阳能板安装槽(23)内设有滑动槽(25)和第一导向槽(24)，第一底架(2)上端设有第一安装块(26)，第一安装块(26)侧面设有固定连接的第三电机(29)，太阳能板安装槽(23)内设有第一块太阳能板(28)，第一底架(2)背面还设有固定连接的第二安装块(27)；
所述第一底架(2)与第二底架(3)之间通过铰链(35)连接，第二底架(3)内部结构与第一底架(2)相同，第二底架(3)内部的滑动槽(25)设有滑动的第二块太阳能板(31)，第二块太阳能板(31)背面设有导向边(311)，导向边(311)沿着第一导向槽(24)滑动，导向边(311)上设有固定连接的连接片(312)，第一底架(2)背面还设有固定连接的第一气缸(34)，第一气缸(34)伸缩端与连接片(312)固定连接；
所述第二底架(3)背面设有第三安装块(32)，第三安装块(32)内设有转动连接的C型推动块(33)，第二安装块(27)上设有转动连接的第二气缸(4)，第二气缸(4)伸缩端设有固定连接的第四安装块(41)，第四安装块(41)与C型推动块(33)转动连接，第二气缸(4)侧面设有与第一底架(2)固定连接的安装板(42)，第二气缸(4)上设有固定连接的推动轴(43)，推动轴(43)上设有转动连接的推动块(44)，安装板(42)上设有固定连接的第三气缸(45)，第三气缸(45)伸缩端与推动块(44)固定连接；
所述第一安装块(26)之间设有转动支架(5)，转动支架(5)下端设有第二转动轴(51)，第三电机(29)带动转动支架(5)转动，转动支架(5)内设有转动连接的丝杆(52)和第二导向槽(55)，丝杆(52)上设有螺纹配合的丝杆滑块(54)，丝杆(52)一端设有第四电机(53)，第四电机(53)带动丝杆(52)转动，从而带动丝杆滑块(54)移动；
所述丝杆滑块(54)上端设有固定连接的移动板(6)，移动板(6)下方设有固定连接的第五电机(61)，第五电机(61)转轴上设有固定连接的第五齿轮(62)，移动板(6)上设有转动连接的第六齿轮(63)，第六齿轮(63)与第五齿轮(62)啮合，第六齿轮(63)上方设有固定连接的固定架(64)，固定架(64)上端设有固定连接的第二转动板(65)，第二转动板(65)下方设有固定连接的铝制移动板(66)。
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