CN116015193A - 一种太阳能光伏发电装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏发电装置及方法，属于太阳能光伏发电技术领域，一种太阳能光伏发电装置，包括底座，底座上端面左右两侧通过支架固定连接有固定板，固定板之间活动连接有光伏板，光伏板后侧设有清理机构；清理机构包括可沿光伏板上侧面前后来回运动的刮板，底座上端面后侧通过箱架固定连接有水箱，水箱左侧面连通有蜗壳，蜗壳上端面通过水管有刮板连通，刮板下端面水平等距开设有若干个漏孔，且漏孔四周均匀分布有毛刷，可以实现在刮板沿着光伏板上侧面前后来回移动的同时对光伏板进行喷水润湿，此外再配合顶块与凸块的相互触碰对光伏板造成震动，从而提高对光伏板的清理效果。

Description

一种太阳能光伏发电装置及方法

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，更具体地说，涉及一种太阳能光伏发电装置及方法。

背景技术

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，但不涉及机械部件。

现有的太阳能光伏发电装置在使用时存在一定的弊端，由于太阳能板是裸露在外的，经过长期的日晒雨淋，太阳能板的表面积累大量的灰尘，不利于太阳能的吸收。

现有专利(公告号：CN212343723U)一种太阳能光伏发电装置，包括固定板和位于固定板顶部的太阳能板，所述固定板的顶部固定安装有两个对称设置的竖板，两个竖板中的一个竖板上开设有第一孔，第一孔内滑动安装有第一滑动座，第一滑动座的一侧开设有第一槽，两个竖板中的一个竖板的一侧固定安装有推杆电机，推杆电机的输出轴固定安装在第一滑动座上，两个竖板中的一个竖板的另一侧固定安装齿条，第一滑动座的顶部转动安装有转动杆，转动杆上固定套设有齿轮，且齿轮与齿条相啮合。本实用新型设计合理，通过对清理刷的纵向移动和横向左右往复移动，能够对太阳能板进行全面的清理，能够防止太阳能板堆积灰尘并影响光能的转化。

该太阳能光伏发电装置虽然可通过清理刷的纵向移动和横向左右往复移动来实现对太阳能板表面进行清理，但是，太阳能板在使用时，长期的日晒雨淋，灰尘与雨水掺杂容易在太阳能板表面形成顽固泥渍，因此，仅仅通过清理刷的左右往复移动并不能很好地对灰尘进行清理。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种太阳能光伏发电装置及方法，可以实现在刮板沿着光伏板上侧面前后来回移动的同时对光伏板进行喷水润湿，此外再配合顶块与凸块的相互触碰对光伏板造成震动，从而提高对光伏板的清理效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种太阳能光伏发电装置，包括底座，底座上端面左右两侧通过支架固定连接有固定板，固定板之间活动连接有光伏板，光伏板后侧设有清理机构；

清理机构包括可沿光伏板上侧面前后来回运动的刮板，底座上端面后侧通过箱架固定连接有水箱，水箱左侧面连通有蜗壳，蜗壳上端面通过水管有刮板连通，刮板下端面水平等距开设有若干个漏孔，且漏孔四周均匀分布有毛刷。

进一步的，固定板远离光伏板的一侧前后两端固定连接有限位板，左侧两个限位板之间转动连接有往复丝杆，右侧两个限位板之间固定连接有导向杆，左侧前端限位板前侧面固定连接有电机，电机的输出轴贯穿限位板与往复丝杆前端固定连接。

进一步的，刮板上端面固定连接有插板，插板外侧滑动套设有板套，插板上端面与板套内部上端面之间通过若干组弹簧弹性连接，板套左右两侧均固定连接有L形结构的架板，架板下端均固定连接有L形结构的刮板，左侧滑板与往复丝杆螺旋传动连接，右侧滑板滑动套设在导向杆上。

进一步的，往复丝杆和导向杆外侧均设有截面呈L形结构的挡板，挡板分别与对应位置的固定板外侧面固定连接。

进一步的，往复丝杆后端贯穿后侧限位板并固定连接有第二锥齿轮，第二锥齿轮右侧啮合有第一锥齿轮，第一锥齿轮右侧面中心位置固定连接有转轴，转轴贯穿至蜗壳内部并固定连接有叶轮。

进一步的，水箱上端面通过螺丝固定连接有过滤网，水箱前侧面靠近过滤网下方水平等距开设有若干个溢流孔。

进一步的，光伏板左右两侧对称固定连接有截面呈T形的连接板，固定板相互对应的一侧开设有与连接板匹配的卡槽，连接板位于卡槽内部的上下两端面分别通过若干组弹簧与卡槽弹性连接。

进一步的，刮板前后两侧对称固定连接有截面呈三角形结构的铲板，铲板与光伏板上侧面贴合。

进一步的，光伏板下侧面左右对称固定连接有截面呈L形结构的挂板，刮板与滑板地对应面上水平等距固定连接有若干个半球形结构的凸块，滑板下端面对应凸块固定连接有下端呈半球形结构的顶块。

一种太阳能光伏发电装置的方法，包括以下步骤：

S1：刮擦：启动电机带动往复丝杆旋转，从而带动刮板沿着光伏板上侧面前后来回运动，进而对附着在光伏板上侧面的灰尘进行刮除；

S2：润湿：往复丝杆旋转的过程中会带动叶轮旋转，叶轮旋转产生的离心力可将水箱中的水输入刮板内，再通过刮板下端面的漏孔渗出，从而对光伏板表面的顽固泥渍进行润湿，方便铲板将泥渍铲除；

S3：震动：滑板沿着往复丝杆来回移动的过程中会带动其下端面的顶块间歇式的触碰凸块，使得光伏板产生轻微震动，从而将附着的灰尘抖松，提高刮板对灰尘的清理效果。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案通过电机驱动往复丝杆旋转的同时带动叶轮旋转，叶轮旋转产生离心力，从而经水箱内的水经水管输入刮板的内部空腔内，水通过刮板下端面的漏孔喷洒至光伏板上侧面，进而对顽固的泥渍进行润湿，提高刮板对光伏板的清理效果。

本方案滑板沿往复丝杆前后移动时会带动顶块间歇式的触碰凸块，由于光伏板左右两侧的连接板通过弹簧与卡槽弹性连接，从而使光伏板发生上下来回地轻微震动，使得附着的灰尘被抖松，再配合来回移动的刮板，进一步提高清理效果。

本方案由于刮板上端的插板通过弹簧与板套弹性连接，使得光伏板发生上下来回震动时，刮板能够沿着板套上下位移，从而使刮板始终与光伏板上侧面贴合，保证刮板能够对光伏板的上侧面进行全面清理。

附图说明

图1为本发明的整体结构第一视角立体图；

图2为本发明的整体结构第二视角立体图；

图3为本发明的整体结正视图；

图4为本发明的整体结左视图；

图5为本发明图3中的A-A处剖面图；

图6为本发明图3中的B-B处剖面图；

图7为本发明图4中的C-C处剖面图；

图8为本发明图5中的D处放大图；

图9为本发明图7中的E处放大图；

图10为本发明的方法流程图。

图中标号说明：

1、底座；11、光伏板；12、连接板；13、挂板；14、顶块；15、凸块；2、固定板；21、支架；22、限位板；23、卡槽；24、挡板；

清理机构：3、刮板；31、漏孔；311、铲板；32、毛刷；33、插板；34、板套；35、架板；36、滑板；37、往复丝杆；38、电机；39、导向杆；4、水箱；41、蜗壳；42、叶轮；43、转轴；44、第一锥齿轮；45、第二锥齿轮；46、水管；47、过滤网；5、箱架。

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，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-图10，一种太阳能光伏发电装置，包括底座1，底座1上端面左右两侧通过支架21固定连接有固定板2，固定板2之间活动连接有光伏板11，光伏板11后侧设有清理机构；清理机构包括可沿光伏板11上侧面前后来回运动的刮板3，底座1上端面后侧通过箱架5固定连接有水箱4，水箱4左侧面连通有蜗壳41，蜗壳41上端面通过水管46有刮板3连通，刮板3下端面水平等距开设有若干个漏孔31，且漏孔31四周均匀分布有毛刷32，刮板3前后两侧对称固定连接有截面呈三角形结构的铲板311，铲板311与光伏板11上侧面贴合；

固定板2远离光伏板11的一侧前后两端固定连接有限位板22，左侧两个限位板22之间转动连接有往复丝杆37，右侧两个限位板22之间固定连接有导向杆39，左侧前端限位板22前侧面固定连接有电机38，电机38的输出轴贯穿限位板22与往复丝杆37前端固定连接，刮板3上端面固定连接有插板33，插板33外侧滑动套设有板套34，插板33上端面与板套34内部上端面之间通过若干组弹簧弹性连接，板套34左右两侧均固定连接有L形结构的架板35，架板35下端均固定连接有L形结构的刮板3，左侧滑板36与往复丝杆37螺旋传动连接，右侧滑板36滑动套设在导向杆39上；

往复丝杆37后端贯穿后侧限位板22并固定连接有第二锥齿轮45，第二锥齿轮45右侧啮合有第一锥齿轮44，第一锥齿轮44右侧面中心位置固定连接有转轴43，转轴43贯穿至蜗壳41内部并固定连接有叶轮42。

上述方案实施时，当光伏板11上侧面堆积的灰尘影响其吸收太阳能时，启动电机38带动往复丝杆37旋转，使得第二锥齿轮45也随之转动，从而带动第一锥齿轮44同步旋转，进而带动叶轮42旋转，叶轮42旋转会产生离心力，从而将水箱4内的水经水管46输入刮板3的内部空腔内，再经刮板3下端面的漏孔31流至光伏板11上侧面，使得附着在光伏板11上侧面的顽固泥渍被润湿，同时将毛刷32润湿，由于板套34左侧的滑板36与往复丝杆37螺旋传动连接，且板套34右侧的滑板36滑动套设在导向杆39上，使得左侧滑板36不会旋转，从而带动板套34沿着光伏板11上侧面进行前后来回移动，进而带动刮板3对附着在光伏板11山侧面的泥渍进行刮擦清理，由于刮板3前后来回移动的过程中会不断对附着在光伏板11上侧面的顽固泥渍进行喷水润湿，再配合刮板3前后两侧的铲板311，大大提高对光伏板11上侧面的清理效果。

作为本发明的一种实施方式，参照图1、图2、图7和图9，往复丝杆37和导向杆39外侧均设有截面呈L形结构的挡板24，挡板24分别与对应位置的固定板2外侧面固定连接。

上述方案实施时，由于往复丝杆37和导向杆39均为金属材质，如果完全裸露在外，经过长时间的日晒雨淋会发生锈蚀，容易影响滑板36与往复丝杆37以及导向杆39之间的传动效果，因此通过在往复丝杆37和导向杆39外侧设置挡板24以避免往复丝杆37和导向杆39受到雨水的侵蚀贵，从而保证清理机构能够正常运行。

作为本发明的一种实施方式，参照图1和图2，水箱4上端面通过螺丝固定连接有过滤网47，水箱4前侧面靠近过滤网47下方水平等距开设有若干个溢流孔。

上述方案实施时，通过水箱4可对雨水进行收集利用以节约水资源，通过过滤网47可将雨水中夹带的颗粒物杂质过滤下来，避免颗粒物杂质进入水管46和刮板3内，造成水管46和漏孔31的堵塞，保证了水的正常输入，过滤网47通过螺丝与水箱4上端面固定连接，方便对过滤网47进行定期拆卸清理，在水箱4前侧面靠近过滤网47下方水平等距开设有若干个溢流孔，使得过多的雨水能够通过溢流孔排出水箱4，避免过滤网47长时间浸泡在水中而发生锈蚀，延长过滤网47的使用寿命。

作为本发明的一种实施方式，参照图1、图6、图7、图8和图9，光伏板11左右两侧对称固定连接有截面呈T形的连接板12，固定板2相互对应的一侧开设有与连接板12匹配的卡槽23，连接板12位于卡槽23内部的上下两端面分别通过若干组弹簧与卡槽23弹性连接，光伏板11下侧面左右对称固定连接有截面呈L形结构的挂板13，刮板3与滑板36地对应面上水平等距固定连接有若干个半球形结构的凸块15，滑板36下端面对应凸块15固定连接有下端呈半球形结构的顶块14。

上述方案实施时，滑板36沿着往复丝杆37进行前后来回移动的过程中，两块滑板36下方的顶块14对同时间歇式的触碰挂板13上的15凸块，由于光伏板11左右两侧的连接板12位于固定板2卡槽23内的上下两端面分别通过若干组弹簧与卡槽23弹性连接，使得顶块14触碰凸块15时，挂板13会向下位移一小段距离，从而带动光伏板11下降，进而压缩卡槽23内的弹簧，当顶块14通过凸块15时，挂板13失去顶块14的阻挡，使得卡槽23内被压缩的弹簧发生复位，从而带动光伏板11上升，凸块15呈半球形结构，顶块14的下端也呈半球形结构，降低了顶块14与凸块15之间的磨损，随着刮板3在光伏板11上侧面前后来回移动，使得光伏板11会发生上下来回震动，进而将附着在光伏板11上侧面的灰尘抖松，由于刮板3上端面的插板33外侧滑动套设有板套34，且插板33上端面通过若干组弹簧与板套34内部上端面弹性连接，使得光伏板11上下震动时，刮板3也能够随之上下位移，从而使刮板3始终贴合在光伏板11上侧面，使得被抖松以及润湿的泥渍被刮板3前后两侧的铲板311铲起，再配合毛刷32对铲过的痕迹进行擦拭，且刮板3前后来回移动的过程中水箱4内的水不断通过水管46输入刮板3内，再经漏孔31漏出，不仅能够对毛刷32进行清洗，而且能够将产生的泥水冲洗干净，从而提高对光伏板11上侧面的清理效果。

一种太阳能光伏发电装置的方法，包括以下步骤：

S1：刮擦：启动电机38带动往复丝杆37旋转，从而带动刮板3沿着光伏板11上侧面前后来回运动，进而对附着在光伏板11上侧面的灰尘进行刮除；

S2：润湿：往复丝杆37旋转的过程中会带动叶轮42旋转，叶轮42旋转产生的离心力可将水箱4中的水输入刮板3内，再通过刮板3下端面的漏孔31渗出，从而对光伏板11表面的顽固泥渍进行润湿，方便铲板311将泥渍铲除；

S3：震动：滑板36沿着往复丝杆37来回移动的过程中会带动其下端面的顶块14间歇式的触碰凸块15，使得光伏板11产生轻微震动，从而将附着的灰尘抖松，提高刮板3对灰尘的清理效果。

工作原理：当光伏板11上侧面堆积的灰尘影响其吸收太阳能时，启动电机38带动往复丝杆37旋转，使得第二锥齿轮45也随之转动，从而带动第一锥齿轮44同步旋转，进而带动叶轮42旋转，叶轮42旋转会产生离心力，从而将水箱4内的水经水管46输入刮板3的内部空腔内，再经刮板3下端面的漏孔31流至光伏板11上侧面，使得附着在光伏板11上侧面的顽固泥渍被润湿，同时将毛刷32润湿，由于板套34左侧的滑板36与往复丝杆37螺旋传动连接，且板套34右侧的滑板36滑动套设在导向杆39上，使得左侧滑板36不会旋转，从而带动板套34沿着光伏板11上侧面进行前后来回移动，进而带动刮板3对附着在光伏板11山侧面的泥渍进行刮擦清理，由于刮板3前后来回移动的过程中会不断对附着在光伏板11上侧面的顽固泥渍进行喷水润湿，再配合刮板3前后两侧的铲板311，大大提高对光伏板11上侧面的清理效果；

由于往复丝杆37和导向杆39均为金属材质，如果完全裸露在外，经过长时间的日晒雨淋会发生锈蚀，容易影响滑板36与往复丝杆37以及导向杆39之间的传动效果，因此通过在往复丝杆37和导向杆39外侧设置挡板24以避免往复丝杆37和导向杆39受到雨水的侵蚀贵，从而保证清理机构能够正常运行；

通过水箱4可对雨水进行收集利用以节约水资源，通过过滤网47可将雨水中夹带的颗粒物杂质过滤下来，避免颗粒物杂质进入水管46和刮板3内，造成水管46和漏孔31的堵塞，保证了水的正常输入，过滤网47通过螺丝与水箱4上端面固定连接，方便对过滤网47进行定期拆卸清理，在水箱4前侧面靠近过滤网47下方水平等距开设有若干个溢流孔，使得过多的雨水能够通过溢流孔排出水箱4，避免过滤网47长时间浸泡在水中而发生锈蚀，延长过滤网47的使用寿命；

滑板36沿着往复丝杆37进行前后来回移动的过程中，两块滑板36下方的顶块14对同时间歇式的触碰挂板13上的15凸块，由于光伏板11左右两侧的连接板12位于固定板2卡槽23内的上下两端面分别通过若干组弹簧与卡槽23弹性连接，使得顶块14触碰凸块15时，挂板13会向下位移一小段距离，从而带动光伏板11下降，进而压缩卡槽23内的弹簧，当顶块14通过凸块15时，挂板13失去顶块14的阻挡，使得卡槽23内被压缩的弹簧发生复位，从而带动光伏板11上升，随着刮板3在光伏板11上侧面前后来回移动，使得光伏板11会发生上下来回震动，进而将附着在光伏板11上侧面的灰尘抖松，由于刮板3上端面的插板33外侧滑动套设有板套34，且插板33上端面通过若干组弹簧与板套34内部上端面弹性连接，使得光伏板11上下震动时，刮板3也能够随之上下位移，从而使刮板3始终贴合在光伏板11上侧面，使得被抖松以及润湿的泥渍被刮板3前后两侧的铲板311铲起，再配合毛刷32对铲过的痕迹进行擦拭，且刮板3前后来回移动的过程中水箱4内的水不断通过水管46输入刮板3内，再经漏孔31漏出，不仅能够对毛刷32进行清洗，而且能够将产生的泥水冲洗干净，从而提高对光伏板11上侧面的清理效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏发电装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上端面左右两侧通过支架(21)固定连接有固定板(2)，所述固定板(2)之间活动连接有光伏板(11)，所述光伏板(11)后侧设有清理机构；

所述清理机构包括可沿光伏板(11)上侧面前后来回运动的刮板(3)，所述底座(1)上端面后侧通过箱架(5)固定连接有水箱(4)，所述水箱(4)左侧面连通有蜗壳(41)，所述蜗壳(41)上端面通过水管(46)有刮板(3)连通，所述刮板(3)下端面水平等距开设有若干个漏孔(31)，且漏孔(31)四周均匀分布有毛刷(32)。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电装置，其特征在于：所述固定板(2)远离光伏板(11)的一侧前后两端固定连接有限位板(22)，左侧两个所述限位板(22)之间转动连接有往复丝杆(37)，右侧两个所述限位板(22)之间固定连接有导向杆(39)，左侧前端所述限位板(22)前侧面固定连接有电机(38)，所述电机(38)的输出轴贯穿限位板(22)与往复丝杆(37)前端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏发电装置，其特征在于：所述刮板(3)上端面固定连接有插板(33)，所述插板(33)外侧滑动套设有板套(34)，所述插板(33)上端面与板套(34)内部上端面之间通过若干组弹簧弹性连接，所述板套(34)左右两侧均固定连接有L形结构的架板(35)，所述架板(35)下端均固定连接有L形结构的刮板(3)，左侧所述滑板(36)与往复丝杆(37)螺旋传动连接，右侧所述滑板(36)滑动套设在导向杆(39)上。

4.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏发电装置，其特征在于：所述往复丝杆(37)和导向杆(39)外侧均设有截面呈L形结构的挡板(24)，所述挡板(24)分别与对应位置的固定板(2)外侧面固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏发电装置，其特征在于：所述往复丝杆(37)后端贯穿后侧限位板(22)并固定连接有第二锥齿轮(45)，所述第二锥齿轮(45)右侧啮合有第一锥齿轮(44)，所述第一锥齿轮(44)右侧面中心位置固定连接有转轴(43)，所述转轴(43)贯穿至蜗壳(41)内部并固定连接有叶轮(42)。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电装置，其特征在于：所述水箱(4)上端面通过螺丝固定连接有过滤网(47)，所述水箱(4)前侧面靠近过滤网(47)下方水平等距开设有若干个溢流孔。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电装置，其特征在于：所述光伏板(11)左右两侧对称固定连接有截面呈T形的连接板(12)，所述固定板(2)相互对应的一侧开设有与连接板(12)匹配的卡槽(23)，所述连接板(12)位于卡槽(23)内部的上下两端面分别通过若干组弹簧与卡槽(23)弹性连接。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏发电装置，其特征在于：所述刮板(3)前后两侧对称固定连接有截面呈三角形结构的铲板(311)，所述铲板(311)与光伏板(11)上侧面贴合。

9.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏发电装置，其特征在于：所述光伏板(11)下侧面左右对称固定连接有截面呈L形结构的挂板(13)，所述刮板(3)与滑板(36)地对应面上水平等距固定连接有若干个半球形结构的凸块(15)，所述滑板(36)下端面对应凸块(15)固定连接有下端呈半球形结构的顶块(14)。

10.适用于上述权利要求1-9任意一项所述的一种太阳能光伏发电装置的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：刮擦：启动电机(38)带动往复丝杆(37)旋转，从而带动刮板(3)沿着光伏板(11)上侧面前后来回运动，进而对附着在光伏板(11)上侧面的灰尘进行刮除；

S2：润湿：往复丝杆(37)旋转的过程中会带动叶轮(42)旋转，叶轮(42)旋转产生的离心力可将水箱(4)中的水输入刮板(3)内，再通过刮板(3)下端面的漏孔(31)渗出，从而对光伏板(11)表面的顽固泥渍进行润湿，方便铲板(311)将泥渍铲除；

S3：震动：滑板(36)沿着往复丝杆(37)来回移动的过程中会带动其下端面的顶块(14)间歇式的触碰凸块(15)，使得光伏板(11)产生轻微震动，从而将附着的灰尘抖松，提高刮板(3)对灰尘的清理效果。

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