CN115473486A - 一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板及其使用方法，涉及光伏设备技术领域。该具有自清洁功能的光伏发电用光伏板及其使用方法，包括光伏板本体和支撑架，所述光伏板本体与支撑架连接，所述支撑架的表面固定连接有支撑杆，所述支撑杆的表面设置有可在支撑杆上做往复运动的移动架，所述移动架的表面固定连接有喷管组件，所述移动架的表面还固定连接有刮板。本发明通过设置齿条，加压部件和供水部件，解决了光伏板设备不便收集雨水，需要人工进行注水的情况，并且需要使用额外的设备对水箱进行增压，从而达到喷水的效果，不便与清扫结构联动，导致了需要使用较多的能源，结构复杂，占地面积大，不够环保的问题。

Description

一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板及其使用方法

技术领域

本发明涉及光伏设备技术领域，具体为一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板及其使用方法。

背景技术

光伏板组件是一种暴露在阳光下就可以产生直流电的发电装置，主要由半导体材料支撑，其光电转换效率直接影响发电量，而在长时间的使用过程中，光伏板的表面会堆积灰尘，导致光伏板被遮挡，影响发电，现有技术中，通常会采用人工的方式对光伏板进行清洁，工作量较大。

一些具有自清洁功能的光伏板不便在雨天自动收集雨水，造成需要人工进行注水的情况，并且需要使用额外的设备对水箱进行增压，从而达到喷水的效果，不便与清扫结构联动，导致了需要使用较多的能源，结构复杂，占地面积大，不够环保的问题。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板及其使用方法，解决了一些具有自清洁功能的光伏板不便在雨天自动收集雨水，造成需要人工进行注水的情况，并且需要使用额外的设备对水箱进行增压，从而达到喷水的效果，不便与清扫结构联动，导致了需要使用较多的能源，结构复杂，占地面积大，不够环保的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，包括光伏板本体和支撑架，所述光伏板本体与支撑架连接，所述支撑架的表面固定连接有支撑杆，所述支撑杆的表面设置有可在支撑杆上做往复运动的移动架，所述移动架的表面固定连接有喷管组件，所述移动架的表面还固定连接有刮板；

所述支撑架的表面设置有可收集雨水的供水部件，所述支撑架的表面固定连接有齿条，所述移动架通过齿条设置有用于给供水部件增压的加压部件。

进一步地，所述加压部件包括主动齿轮、变速器和输气筒，所述变速器固定连接在移动架的表面，所述变速器输入轴活动贯穿移动架并与主动齿轮固定插接，所述主动齿轮与齿条啮合，所述变速器输出轴通过圆盘连接有活动杆，所述活动杆的一端通过连接杆固定连接有橡胶塞，所述橡胶塞的表面与输气筒的内侧壁活动连接，所述输气筒固定连接在移动架的表面。

进一步地，所述供水部件包括储水箱、电磁阀、增压管和输出管，所述储水箱连接在支撑架的表面，所述电磁阀螺纹安装在储水箱的顶部，所述电磁阀与控制系统电连接，所述增压管的两端分别与输气筒和储水箱连接，所述输出管的两端分别与储水箱和喷管组件连接，所述增压管和输出管口径相同。

进一步地，所述电磁阀的进水口与外界连通，所述电磁阀的出水管贯穿储水箱并固定连接有净水器。

进一步地，所述移动架的表面活动连接有毛刷辊，所述毛刷辊的表面固定套接有传动齿轮，所述传动齿轮与主动齿轮啮合，所述移动架的表面通过螺钉安装有用于对毛刷辊进行限位的限位板。

进一步地，所述移动架的表面一体成形设置有卡接凸起，所述卡接凸起的表面与毛刷辊的表面活动连接。

进一步地，所述支撑架的表面固定连接有电机，所述电机输出轴固定套接有卷盘，所述卷盘的表面绕接有拉绳，所述拉绳的一端与移动架固定连接，所述移动架远离电机的一侧固定连接有弹簧，所述弹簧的一端与支撑架固定连接。

进一步地，所述支撑架的表面固定连接有固定轴，所述固定轴的表面活动套接有遮挡板，所述遮挡板的表面与支撑架的表面活动连接。

进一步地，所述刮板为软质橡胶材料，所述刮板沿支撑杆方向的截面形状呈三角形。

一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：电磁阀在雨天自动通电打开，雨水经过净水器过滤后储存在储水箱的内部待用；

步骤二：需要进行清洁时，电机启动，通过拉绳使移动架运动，主动齿轮在齿条的作用下转动，变速器使圆盘带动活动杆运动，从而通过连接杆使橡胶塞做往复运动，将输气筒内的气体充入到储水箱的内部，使其增压；

步骤三：储水箱内部气压升高，内部的液体通过输出管进入到喷管组件并喷出，同时在主动齿轮的作用下，传动齿轮带动毛刷辊转动，刮板进行刮扫作业；

步骤四：移动架运动到光伏板本体的最低位后，电机反转，弹簧拉动移动架复位，同时电磁阀通电开通，加压部件不对储水箱增压，喷管组件不工作，毛刷辊和刮板正常工作，移动架复位后，电机断电，电磁阀断电闭合。

有益效果

本发明具有以下有益效果：

(1)通过设置齿条，加压部件和供水部件，随着移动架的移动，加压部件将气体充入到储水箱的内部，对储水箱进行增压，进而可以将储水箱内部的水通过输出管供给到喷管组件的内部，从而可以对光伏板本体的表面进行冲洗加湿，然后再通过刮板将污渍刮除，达到了可以利用移动架的运动来使加压部件对供水部件进行增压，从而可以喷水的效果，解决了一些具有自清洁功能的光伏板不便在雨天自动收集雨水，造成需要人工进行注水的情况，并且需要使用额外的设备对水箱进行增压，从而达到喷水的效果，不便与清扫结构联动，导致了需要使用较多的能源，结构复杂，占地面积大，不够环保的问题；(2)主动齿轮转动可以使传动齿轮转动，进而可以使毛刷辊转动，毛刷辊的转动方向与主动齿轮的转动方向相反，并且转动速率大于主动齿轮的转动速率，可以更好的对光伏板本体的表面进行清扫处理；(3)通过电机可以实现移动架的移动，在移动架复位时，弹簧有利于移动架的运动，因此在移动架复位的过程中，电机可以不通电，进入可以节约一定的能源；(4)增压管和输出管的口径相同，将增压管或是输出管直接将输气筒和喷管组件连接，可以通过高速气体对光伏板本体的表面进行喷出作业，将灰尘吹走，可以不使用水资源，配合毛刷辊和刮板可以达到清洁的效果。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明电机处结构示意图；

图3为本发明主动齿轮处结构示意图；

图4为本发明传动齿轮处结构示意图；

图5为本发明输气筒内部结构示意图；

图6为本发明图5中A处结构放大图

图7为本发明刮板结构示意图；

图8为本发明储水箱内部结构示意图。

图中，1、光伏板本体；2、支撑架；3、支撑杆；4、移动架；5、喷管组件；6、刮板；7、供水部件；701、储水箱；702、电磁阀；703、增压管；704、输出管；8、齿条；9、加压部件；901、主动齿轮；902、变速器；903、输气筒；904、活动杆；905、连接杆；906、橡胶塞；10、净水器；11、毛刷辊；12、传动齿轮；13、限位板；14、卡接凸起；15、电机；16、卷盘；17、拉绳；18、弹簧；19、固定轴；20、遮挡板。

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。

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-图8，本发明实施例提供一种技术方案：一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，包括光伏板本体1和支撑架2，所述光伏板本体1与支撑架2连接，所述支撑架2的表面固定连接有支撑杆3，所述支撑杆3的表面设置有可在支撑杆3上做往复运动的移动架4，所述移动架4的表面固定连接有喷管组件5，所述移动架4的表面还固定连接有刮板6；

所述支撑架2的表面设置有可收集雨水的供水部件7，所述支撑架2的表面固定连接有齿条8，所述移动架4通过齿条8设置有用于给供水部件7增压的加压部件9。

具体地，所述加压部件9包括主动齿轮901、变速器902和输气筒903，所述变速器902固定连接在移动架4的表面，所述变速器902输入轴活动贯穿移动架4并与主动齿轮901固定插接，所述主动齿轮901与齿条8啮合，所述变速器902输出轴通过圆盘连接有活动杆904，所述活动杆904的一端通过连接杆905固定连接有橡胶塞906，所述橡胶塞906的表面与输气筒903的内侧壁活动连接，所述输气筒903固定连接在移动架4的表面。

本实施方案中，当需要进行清洁作业时，移动架4沿着支撑杆3向着靠近供水部件7的方向运动，在运动的过程中，主动齿轮901在齿条8的作用下发生旋转，从而使变速器902的输入轴旋转，经过变速器902变速后，变速器902输出轴转速大于输入轴转速，进而可以通过圆盘带动活动杆904运动，活动杆904的一端通过偏心轴与圆盘活动连接，其另一端通过短轴与连接杆905活动连接，连接杆905可以使橡胶塞906沿着输气筒903中心轴线的方向做往复运动，橡胶塞906可以起到密封的效果，在输气筒903的表面设置有单向进气阀，可以方便输气筒903进气，当连接杆905向着远离圆盘的方向运动时，输气筒903内部的气体输入到供水部件7中，对供水部件7进行增压。

具体地，所述供水部件7包括储水箱701、电磁阀702、增压管703和输出管704，所述储水箱701连接在支撑架2的表面，所述电磁阀702螺纹安装在储水箱701的顶部，所述电磁阀702与控制系统电连接，所述增压管703的两端分别与输气筒903和储水箱701连接，所述输出管704的两端分别与储水箱701和喷管组件5连接，所述增压管703和输出管704口径相同。

本实施方案中，输气筒903将气体经过增压管703输入到储水箱701的内部，在进行清洁作业时，储水箱701表面的控制系统使电磁阀702保持断电，从而使储水箱701密闭，加压部件9不断对储水箱701增压，将其内部的水通过输出管704送入到喷管组件5的内部，喷管组件5通过其上的喷头将水喷向光伏板本体1，对光伏板本体1进行冲洗加湿，方便刮板6进行清理，由于在上述过程中，光伏板本体1的表面已经进行了完全冲洗和加湿，因此当移动架4复位时，控制系统使电磁阀702开通，储水箱701内部不增压，喷管组件5不工作，不再进行喷水，进而节约水资源。

具体地，所述电磁阀702的进水口与外界连通，所述电磁阀702的出水管贯穿储水箱701并固定连接有净水器10。

本实施方案中，雨水会先经过净水器10的过滤处理，包括除杂灭菌消毒等处理，可以使雨水较长时间的储存在储水箱701的内部，防止变质发臭，进而可能会影响光伏板本体1的清洁效果。

具体地，所述移动架4的表面活动连接有毛刷辊11，所述毛刷辊11的表面固定套接有传动齿轮12，所述传动齿轮12与主动齿轮901啮合，所述移动架4的表面通过螺钉安装有用于对毛刷辊11进行限位的限位板13。

本实施方案中，移动架4运动的过程中，会使主动齿轮901带动传动齿轮12旋转，进而可以使毛刷辊11进行转动，主动齿轮901可以使传动齿轮12的转动速率大于主动齿轮901的转动速率，进而可以使毛刷辊11快速对光伏板本体1进行清扫，将限位板13拆卸，可以将毛刷辊11取下进行清理。

具体地，所述移动架4的表面一体成形设置有卡接凸起14，所述卡接凸起14的表面与毛刷辊11的表面活动连接。

本实施方案中，当螺钉出现脱落或是滑丝的现象后，限位板13固定不牢固，也会对毛刷辊11失去限位作用，而卡接凸起14可以对毛刷辊11进行一定的限位，使其不易脱落，可以继续转动。

具体地，所述支撑架2的表面固定连接有电机15，所述电机15输出轴固定套接有卷盘16，所述卷盘16的表面绕接有拉绳17，所述拉绳17的一端与移动架4固定连接，所述移动架4远离电机15的一侧固定连接有弹簧18，所述弹簧18的一端与支撑架2固定连接。

本实施方案中，移动架4的移动可以采用别的技术方案，也可以采用本发明中的电机15通电转动，通过拉绳17使移动架4沿着支撑杆3运动，弹簧18拉伸，当移动架4需要复位时，电机15通电反转或是直接断电，在弹簧18的复位作用下，移动架4都可以转动复位。

具体地，所述支撑架2的表面固定连接有固定轴19，所述固定轴19的表面活动套接有遮挡板20，所述遮挡板20的表面与支撑架2的表面活动连接。

本实施方案中，遮挡板20通过固定轴19活动设置在支撑架2的表面，当移动架4复位后，遮挡板20位于移动架4的上方，可以对移动架4进行阻挡防护，将遮挡板20绕固定轴19向着远离光伏板本体1的方向旋转，可以方便拆卸毛刷辊11。

具体地，所述刮板6为软质橡胶材料，所述刮板6沿支撑杆3方向的截面形状呈三角形。

本实施方案中，当刮板6复位时，可以将灰尘沿着刮板6的表面向光伏板本体1的两侧运动，进而可以与光伏板本体1脱离。

一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：电磁阀702在雨天自动通电打开，雨水经过净水器10过滤后储存在储水箱701的内部待用；

步骤二：需要进行清洁时，电机15启动，通过拉绳17使移动架4运动，主动齿轮901在齿条8的作用下转动，变速器902使圆盘带动活动杆904运动，从而通过连接杆905使橡胶塞906做往复运动，将输气筒903内的气体充入到储水箱701的内部，使其增压；

步骤三：储水箱701内部气压升高，内部的液体通过输出管704进入到喷管组件5并喷出，同时在主动齿轮901的作用下，传动齿轮12带动毛刷辊11转动，刮板6进行刮扫作业；

步骤四：移动架4运动到光伏板本体1的最低位后，电机15反转，弹簧18拉动移动架4复位，同时电磁阀702通电开通，加压部件9不对储水箱701增压，喷管组件5不工作，毛刷辊11和刮板6正常工作，移动架4复位后，电机15断电，电磁阀702断电闭合。

使用时，在雨天，电磁阀702自动通电打开，储水箱701的顶部设置有集水槽，可以接收较多的雨水，雨水经过电磁阀702进入到储水箱701之前，会先经过净水器10进行过滤，经过过滤的雨水储存在储水箱701的内部备用，当光伏板本体1的表面需要进行清洁时，电机15通电启动，通过拉绳17使移动架4沿支撑杆3向着靠近储水箱701的方向运动，卷盘16可以对拉绳17进行收卷，弹簧18被拉伸，支撑杆3也可以对移动架4起到限位的作用，使主动齿轮901可以与齿条8啮合，在齿条8的作用下，主动齿轮901转动，经过变速器902的变速，圆盘的转动速度大于主动齿轮901的转动速度，进而可以使活动杆904带动连接杆905快速做往复运动，输气筒903的内部设置有单向通气阀，当连接杆905向着靠近圆盘的方向运动时，单向通气阀打开，输气筒903进气，连接杆905向着远离圆盘的方向运动时，单向通气阀闭合，输气筒903内部的气体通过增压管703进入到储水箱701的内部，此时电磁阀702是断电闭合的，储水箱701内部的压强增加，使储水箱701内部的水通过输出管704进入到喷管组件5，再经喷管组件5将水喷出，将光伏板本体1的表面打湿，主动齿轮901转动的同时，会使传动齿轮12反向旋转，并且主动齿轮901可以使传动齿轮12的转动速率大于主动齿轮901的转动速率，进而可以使毛刷辊11对光伏板本体1的表面进行快速清扫，同时软质橡胶制成的刮板6与光伏板本体1的表面贴合，进行最后的刮除作业，将附着在光伏板本体1上的含有水分的灰尘刮除，当刮板6与光伏板本体1脱离接触后，喷管组件5运动到最低位，此时电机15反转，同时电磁阀702通电打开，在弹簧18的作用下，移动架4向着远离储水箱701的方向运动复位，在此过程中，主动齿轮901继续转动，但是由于储水箱701开通，因此储水箱701内部无法增压，所以喷管组件5将不会喷水，刮板6和毛刷辊11继续工作，进而二次清洁，移动架4复位的过程中，不进行喷水，可以节约水资源，当移动架4复位后，电磁阀702断电闭合，电机15断电；

当光伏板本体1安装在少雨地区时，空气中的湿度较低，因此光伏板本体1上堆积的大都是湿度较低的粉尘，增压管703和输出管704的口径相同，将增压管703或是输出管704直接将输气筒903和喷管组件5连通，电机15通电使移动架4运动时，加压部件9直接将输气筒903内部的气体通过喷管组件5喷出，将光伏板本体1表面的粉尘吹开，毛刷辊11可以进行清扫，刮板6将粉尘刮离光伏板本体1，电机15反转，弹簧18使移动架4复位，此时加压部件9继续工作，可以对光伏板本体1进行二次吹风，毛刷辊11继续清扫，刮板6沿支撑杆3方向的截面呈三角形，刮板6在随着移动架4复位的过程中，会对光伏板本体1的表面进行二次刮灰，刮下的灰会沿着刮板6的外表面向着光伏板本体1的两侧转移，并最终于光伏板本体1脱离。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，包括光伏板本体(1)和支撑架(2)，其特征在于：所述光伏板本体(1)与支撑架(2)连接，所述支撑架(2)的表面固定连接有支撑杆(3)，所述支撑杆(3)的表面设置有可在支撑杆(3)上做往复运动的移动架(4)，所述移动架(4)的表面固定连接有喷管组件(5)，所述移动架(4)的表面还固定连接有刮板(6)；

所述支撑架(2)的表面设置有可收集雨水的供水部件(7)，所述支撑架(2)的表面固定连接有齿条(8)，所述移动架(4)通过齿条(8)设置有用于给供水部件(7)增压的加压部件(9)。

2.根据权利要求1所述的一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，其特征在于：所述加压部件(9)包括主动齿轮(901)、变速器(902)和输气筒(903)，所述变速器(902)固定连接在移动架(4)的表面，所述变速器(902)输入轴活动贯穿移动架(4)并与主动齿轮(901)固定插接，所述主动齿轮(901)与齿条(8)啮合，所述变速器(902)输出轴通过圆盘连接有活动杆(904)，所述活动杆(904)的一端通过连接杆(905)固定连接有橡胶塞(906)，所述橡胶塞(906)的表面与输气筒(903)的内侧壁活动连接，所述输气筒(903)固定连接在移动架(4)的表面。

3.根据权利要求2所述的一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，其特征在于：所述供水部件(7)包括储水箱(701)、电磁阀(702)、增压管(703)和输出管(704)，所述储水箱(701)连接在支撑架(2)的表面，所述电磁阀(702)螺纹安装在储水箱(701)的顶部，所述电磁阀(702)与控制系统电连接，所述增压管(703)的两端分别与输气筒(903)和储水箱(701)连接，所述输出管(704)的两端分别与储水箱(701)和喷管组件(5)连接，所述增压管(703)和输出管(704)口径相同。

4.根据权利要求3所述的一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，其特征在于：所述电磁阀(702)的进水口与外界连通，所述电磁阀(702)的出水管贯穿储水箱(701)并固定连接有净水器(10)。

5.根据权利要求4所述的一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，其特征在于：所述移动架(4)的表面活动连接有毛刷辊(11)，所述毛刷辊(11)的表面固定套接有传动齿轮(12)，所述传动齿轮(12)与主动齿轮(901)啮合，所述移动架(4)的表面通过螺钉安装有用于对毛刷辊(11)进行限位的限位板(13)。

6.根据权利要求5所述的一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，其特征在于：所述移动架(4)的表面一体成形设置有卡接凸起(14)，所述卡接凸起(14)的表面与毛刷辊(11)的表面活动连接。

7.根据权利要求5所述的一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，其特征在于：所述支撑架(2)的表面固定连接有电机(15)，所述电机(15)输出轴固定套接有卷盘(16)，所述卷盘(16)的表面绕接有拉绳(17)，所述拉绳(17)的一端与移动架(4)固定连接，所述移动架(4)远离电机(15)的一侧固定连接有弹簧(18)，所述弹簧(18)的一端与支撑架(2)固定连接。

8.根据权利要求5所述的一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，其特征在于：所述支撑架(2)的表面固定连接有固定轴(19)，所述固定轴(19)的表面活动套接有遮挡板(20)，所述遮挡板(20)的表面与支撑架(2)的表面活动连接。

9.根据权利要求5所述的一种具有自清洁功能的光伏发电用光伏板，其特征在于：所述刮板(6)为软质橡胶材料，所述刮板(6)沿支撑杆(3)方向的截面形状呈三角形。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的具有自清洁功能的光伏发电用光伏板的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：电磁阀(702)在雨天自动通电打开，雨水经过净水器(10)过滤后储存在储水箱(701)的内部待用；

步骤二：需要进行清洁时，电机(15)启动，通过拉绳(17)使移动架(4)运动，主动齿轮(901)在齿条(8)的作用下转动，变速器(902)使圆盘带动活动杆(904)运动，从而通过连接杆(905)使橡胶塞(906)做往复运动，将输气筒(903)内的气体充入到储水箱(701)的内部，使其增压；

步骤三：储水箱(701)内部气压升高，内部的液体通过输出管(704)进入到喷管组件(5)并喷出，同时在主动齿轮(901)的作用下，传动齿轮(12)带动毛刷辊(11)转动，刮板(6)进行刮扫作业；

步骤四：移动架(4)运动到光伏板本体(1)的最低位后，电机(15)反转，弹簧(18)拉动移动架(4)复位，同时电磁阀(702)通电开通，加压部件(9)不对储水箱(701)增压，喷管组件(5)不工作，毛刷辊(11)和刮板(6)正常工作，移动架(4)复位后，电机(15)断电，电磁阀(702)断电闭合。

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