CN116418284A - 光伏板自清洁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏板自清洁系统，包括清洁刮刷器(1)、太阳能光伏板(2)、杠杆传动组件、集水槽(5)、模块化水箱(6)和安装支架；安装支架的底部支设在地面上，太阳能光伏板嵌装在安装支架的顶部；杠杆传动组件设在安装支架上，清洁刮刷器通过杠杆传动组件活动装在安装支架顶部并滑动贴合在太阳能光伏板的表面上；模块化水箱设在安装支架顶部，模块化水箱出水口面向太阳能光伏板顶部设置，集水槽通过杠杆传动组件活动设在安装支架的底部，且集水槽位于太阳能光伏板的底部下方，清洁刮刷器通过杠杆传动组件与集水槽联动。本发明能够解决现有技术的光伏板易积灰、人工清洁人力消耗大、电驱动设备清洁能耗和维护等成本高的问题。

Description

光伏板自清洁系统

技术领域

本发明涉及一种用于清洁能源的辅助设备，尤其涉及一种光伏板自清洁系统。

背景技术

作为一种可再生的清洁能源，太阳能具有广阔的应用前景。最近几年，我国光伏发电产业发展迅速，光伏电站太阳能板的主要材料是晶硅，主要以薄膜电池的形式为光伏电站供电。光伏板的组成部分包括钢化玻璃、背板、铝合金、电池片、EVA、硅胶、接线盒等，具有良好的光电转化效率，但其容易积满污垢和灰尘，从而降低光伏电站的发电效率。

光伏板表面灰尘、雨滴、积雪等容易导致光伏板的光学效率和电气转换效率降低。传统的光伏组件清洁方法主要采用手动清洁方法，即使配合抛射水或刷油等方式辅助清洁，仍然需要人工维护，费时费力，而且无法达到最佳的清洁效果。目前，大多数光伏电站采用喷洒清洁剂的方式来清洁光伏电池板，但是长期使用会带来一些新的问题，例如：清洁剂污染、能源浪费和维护成本增加等。

现有技术的用于自动清理太阳能光伏板的设备需要通过电机等方式驱动清洁刷在光伏板表面往复移动实现自清洁的目的，例如CN202211277016.8的一种具有自洁功能的新能源用光伏板通过伸缩动力机带动清洁毛刷进行光伏清洁；CN202222109509.2的一种带自洁装置的太阳能板通过水泵抽水和布水管喷淋的方式，对光伏板进行冲洗清洁；CN202222097714.1的一种桥梁光伏板自洁装置通过在清洁框运动的同时使相啮合的主动齿轮和直齿条驱动抽风扇叶转动，从而在清洁刷清洁光伏板的同时利用抽风扇叶的吸力将光伏板上凹槽等缝隙内的灰尘吸出；CN202220837714.8的自洁光伏组件框体通过驱动电机带动毛刷筒水平移动来清理灰尘。

上述清洁结构以及现有技术的清洁结构均需要消耗电能或消耗太阳能本身为电机提供工作电源，需采用电器元件，构造相对复杂，容易出现故障，维护成本较高。同时，太阳能受到天气状态的影响能源供给不稳定，无法保证电机的有效工作，从而降低太阳能光伏板的清洁效果。

因此，需要提供一种光伏板自清洁系统，能够解决现有技术的光伏板易积灰、人工清洁人力消耗大、电驱动设备清洁能耗和维护等成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏板自清洁系统，能够解决现有技术的光伏板易积灰、人工清洁人力消耗大、电驱动设备清洁能耗和维护等成本高的问题。

本发明是这样实现的：

一种光伏板自清洁系统，包括清洁刮刷器、太阳能光伏板、杠杆传动组件、集水槽、模块化水箱和安装支架；安装支架的底部支设在地面上，太阳能光伏板嵌装在安装支架的顶部；杠杆传动组件设置在安装支架上，清洁刮刷器通过杠杆传动组件活动安装在安装支架的顶部并滑动贴合在太阳能光伏板的表面上；模块化水箱设置在安装支架的顶部，且模块化水箱的出水口面向太阳能光伏板的顶部设置，集水槽通过杠杆传动组件活动设置在安装支架的底部，且集水槽位于太阳能光伏板的底部下方，清洁刮刷器通过杠杆传动组件与集水槽联动。

所述的杠杆传动组件包括两组对称设置的传动单元，两组传动单元对称设置在太阳能光伏板的两侧；两组传动单元通过翘杆中心轴可转动式设置在安装支架上，翘杆中心轴位于太阳能光伏板的下方。

每组所述的传动单元均包括刮刷器弹性动力组件、翘杆、集水槽悬挂组件和滑轮组件；刮刷器弹性动力组件的一端与清洁刮刷器的端部连接，刮刷器弹性动力组件的另一端设置在安装支架上且位于太阳能光伏板的底部；翘杆设置在刮刷器弹性动力组件的下方，且翘杆的中部与翘杆中心轴的端部可转动式连接；集水槽悬挂组件的上端与安装支架的底部连接，集水槽悬挂组件的下端与集水槽的端部连接，集水槽悬挂组件与翘杆的一端可转动式连接；滑轮组件的拉绳一端与刮刷器弹性动力组件的一端连接，滑轮组件的拉绳另一端与翘杆的另一端连接，滑轮组件的滑轮设置在安装支架的顶部，拉绳绕经滑轮。

所述的刮刷器弹性动力组件包括刮刷弹簧和刮刷器滑轨；刮刷器滑轨设置在安装支架上，且平行位于太阳能光伏板的侧端外侧；刮刷弹簧的一端固定在刮刷器滑轨的底部，刮刷弹簧可弹动式设置在刮刷器滑轨内，刮刷弹簧的另一端与清洁刮刷器的端部和滑轮组件的拉绳一端连接；

刮刷器滑轨的底部形成有限位块，刮刷弹簧的一端贯穿限位块，清洁刮刷器的端部能与限位块抵触连接。

所述的集水槽悬挂组件包括悬挂弹簧和悬挂延长杆；悬挂弹簧的上端与安装支架连接，且位于太阳能光伏板的底部下方，悬挂弹簧的下端与悬挂延长杆的上端连接；悬挂延长杆的上部与翘杆的一端可转动式连接，悬挂延长杆的下端与集水槽的端部可转动式连接。

所述的安装支架的底部形成有集水槽倾倒触发块，集水槽倾倒触发块位于集水槽的下方，且集水槽的后端能与集水槽倾倒触发块碰撞接触，使集水槽向前下方翻转。

所述的模块化水箱包括拼接口、水箱本体和水箱出水阀门；水箱本体通过水箱安装架设置在安装支架的顶部，水箱本体外接水源；水箱出水阀门设置在水箱本体的底部出水口内侧并面向太阳能光伏板的顶端设置，水箱出水阀门与太阳能光伏板的顶端通长设置；水箱本体的两端均设有拼接口，使相邻两个水箱本体通过拼接口活动拼接；

水箱本体的底部设有导流斜板，导流斜板的一端位于水箱出水阀门的下方，导流斜板的另一端向太阳能光伏板的顶部倾斜延伸。

所述的水箱本体内设有自动开阀器，自动开阀器与水箱出水阀门连接。

自动开阀器包括浮力球、阀门侧端头、固定侧端头、第一移动杆、水平导轨和第二移动杆；第二移动杆的一端通过固定侧端头铰接在水箱本体的内壁上，第二移动杆的另一端铰接在浮力球上；第一移动杆的一端与第二移动杆的另一端铰接，第一移动杆的另一端铰接在阀门侧端头上；水平导轨设置在水箱本体的内壁底面上，阀门侧端头的一端通过滑杆与水平导轨滑动连接，阀门侧端头的另一端固定在水箱出水阀门上。

所述的水箱安装架包括水箱支架和水箱垫板，水箱支架设置在安装支架的顶部，水箱垫板呈L形结构，水箱垫板的水平段设置在水箱支架的顶部，水箱本体匹配设置在水箱垫板的水平段和竖直段之间。

所述的安装支架包括中心柱和支撑骨架；中心柱的底部固定设置在地面上，支撑骨架呈矩形框架结构并倾斜设置在中心柱的顶部；太阳能光伏板嵌装在支撑骨架内。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明由于采用纯机械结构，通过翘杆实现“一次冲洗+两次刮刷”的联动控制，无需电器元件，也无需电源供给，节约能源，故障率低，结构简单，维护成本低，无需人工的太阳能光伏板进行清洁，有利于提高太阳能光伏板的清洁效率和清洁效果，从而有效提高太阳能光伏板的发电效率和时长。

2、本发明由于设有模块化水箱和集水槽，将水箱出水阀门设置在太阳能光伏板的顶部上方，利用水的重力冲洗太阳能光伏板的表面，达到清洁太阳能光伏板的目的；冲洗后的水通过集水槽收集，从而利用集水槽的重量变化联动控制清洁刮刷器。同时，模块化水箱能够灵活拼接，保证大量太阳能光伏板的拼装使用及每块太阳能光伏板的清洁效果，拆装方便、快捷，便于循环使用。

3、本发明由于设有杠杆传动组件，利用翘杆中部绕翘杆中心轴转动形成杠杆结构，在翘杆一端的集水槽因集水下降时，利用滑轮组件释放刮刷器弹性动力组件，实现清洁刮刷器沿太阳能光伏板向下刮刷，在翘杆一端的集水槽因倒水上升时，利用滑轮组件牵拉刮刷器弹性动力组件，实现清洁刮刷器沿太阳能光伏板向上刮刷，从而使清洁刮刷器能往复刮刷清洁太阳能光伏板，保证对太阳能光伏板的清洁效果。

附图说明

图1是本发明光伏板自清洁系统的立体图；

图2是本发明光伏板自清洁系统的侧视图；

图3是图2中A处的放大示意图；

图4是图2中B处的放大示意图；

图5是本发明光伏板自清洁系统的俯视图；

图6是本发明光伏板自清洁系统中自动开阀器的立体图。

图中，1清洁刮刷器，2太阳能光伏板，3刮刷器弹性动力组件，31刮刷弹簧，32限位块，33刮刷器滑轨，4翘杆，5集水槽，6模块化水箱，61拼接口，62水箱本体，63水箱出水阀门，64导流斜板，7自动开阀器，71浮力球，72阀门侧端头，73固定侧端头，74第一移动杆，75水平导轨，76第二移动杆，8集水槽倾倒触发块，9集水槽悬挂组件，91悬挂弹簧，92悬挂延长杆，10水箱支架，11水箱垫板，12滑轮组件，13中心柱，14支撑骨架，15翘杆中心轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参见附图1、附图2和附图5，一种光伏板自清洁系统，包括清洁刮刷器1、太阳能光伏板2、杠杆传动组件、集水槽5、模块化水箱6和安装支架；安装支架的底部支设在地面上，太阳能光伏板2嵌装在安装支架的顶部；杠杆传动组件设置在安装支架上，清洁刮刷器1通过杠杆传动组件活动安装在安装支架的顶部并滑动贴合在太阳能光伏板2的表面上；模块化水箱6设置在安装支架的顶部，且模块化水箱6的出水口面向太阳能光伏板2的顶部设置，集水槽5通过杠杆传动组件活动设置在安装支架的底部，且集水槽5位于太阳能光伏板2的底部下方，清洁刮刷器1通过杠杆传动组件与集水槽5联动。

模块化水箱6用于将水收集到太阳能光伏板2的顶部上方，并利用水的重力对太阳能光伏板2的表面起到冲刷的作用。冲洗后的水顺着太阳能光伏板2的表面流下至集水槽5内，使集水槽5因重力增加而下降的同时通过杠杆传动组件传动清洁刮刷器1，将清洁刮刷器1从太阳能光伏板2的顶部滑动至底部，集水槽5倾倒水后因重力减小而上升的同时通过杠杆传动组件传动清洁刮刷器1，将清洁刮刷器1从太阳能光伏板2的底部滑动至顶部，实现“一冲二刷”的清洁效果。

请参见附图1、附图2和附图5，所述的杠杆传动组件包括两组对称设置的传动单元，两组传动单元对称设置在太阳能光伏板2的两侧；两组传动单元通过翘杆中心轴15可转动式设置在安装支架上，翘杆中心轴15位于太阳能光伏板2的下方。

两组传动单元通过翘杆中心轴15连接成一个整体并同步传动，从而保证清洁刮刷器1和集水槽5的两端受力均匀，进而使整个清洁过程稳定可控。

请参见附图1至附图5，每组所述的传动单元均包括刮刷器弹性动力组件3、翘杆4、集水槽悬挂组件9和滑轮组件12；刮刷器弹性动力组件3的一端与清洁刮刷器1的端部连接，刮刷器弹性动力组件3的另一端设置在安装支架上且位于太阳能光伏板2的底部；翘杆4设置在刮刷器弹性动力组件3的下方，且翘杆4的中部与翘杆中心轴15的端部可转动式连接；集水槽悬挂组件9的上端与安装支架的底部连接，集水槽悬挂组件9的下端与集水槽5的端部连接，集水槽悬挂组件9与翘杆4的一端可转动式连接；滑轮组件12的拉绳一端与刮刷器弹性动力组件3的一端连接，滑轮组件12的拉绳另一端与翘杆4的另一端连接，滑轮组件12的滑轮设置在安装支架的顶部，拉绳绕经滑轮。

翘杆4通过翘杆中心轴15转动，形成杠杆结构，使翘杆4能在一端的集水槽悬挂组件9和集水槽5及另一端的滑轮组件12之间通过转动起到联动控制的作用，集水槽5通过集水槽悬挂组件9挂置在安装支架底部，集水槽5接水后因重力增加而下降并带动翘杆4的一端转动，从而利用翘杆4另一端的滑轮组件12的滑轮和拉绳牵拉刮刷器弹性动力组件3，实现清洁刮刷器1在太阳能光伏板2表面的刮刷清洁。

请参见附图1至附图5，所述的刮刷器弹性动力组件3包括刮刷弹簧31和刮刷器滑轨33；刮刷器滑轨33设置在安装支架上，且平行位于太阳能光伏板2的侧端外侧；刮刷弹簧31的一端固定在刮刷器滑轨33的底部，刮刷弹簧31可弹动式设置在刮刷器滑轨33内，刮刷弹簧31的另一端与清洁刮刷器1的端部和滑轮组件12的拉绳一端连接。

在初始状态下，即集水槽5内无水，清洁刮刷器1位于太阳能光伏板2的顶部，刮刷弹簧31受到滑轮组件12的拉绳牵拉处于伸长状态，刮刷弹簧31可根据太阳能光伏板2的长度和集水槽5的重量选择合适弹性系数的材料制作刮刷弹簧31，以保证翘杆4处于水平平衡状态。在使用状态下，集水槽5内积水越来越多，集水槽5的重量越来越大而下沉，使翘杆4的一端随集水槽5下降，利用杠杆原理，翘杆4的另一端上升，拉绳绕经滑轮，从而使滑轮组件12的拉绳移动并释放刮刷弹簧31，刮刷弹簧31在弹性力作用下复位缩短，带动清洁刮刷器1向下滑动，从而实现向下刮刷清洁太阳能光伏板2的目的。

刮刷器滑轨33可起到导向的作用，使滑轮组件12的拉绳一端在刮刷器滑轨33内牵拉伸缩，刮刷弹簧31也沿刮刷器滑轨33弹动伸缩，从而保证清洁刮刷器1沿太阳能光伏板2的表面往复刮刷。

请参见附图1、附图2、附图4和附图5，所述的刮刷器滑轨33的底部形成有限位块32，刮刷弹簧31的一端贯穿限位块32，清洁刮刷器1的端部能与限位块32抵触连接，用于限制清洁刮刷器1的下滑行程。

请参见附图1、附图2和附图4，所述的集水槽悬挂组件9包括悬挂弹簧91和悬挂延长杆92；悬挂弹簧91的上端与安装支架连接，且位于太阳能光伏板2的底部下方，悬挂弹簧91的下端与悬挂延长杆92的上端连接；悬挂延长杆92的上部通过转轴与翘杆4的一端可转动式连接，悬挂延长杆92的下端与集水槽5的端部通过转轴可转动式连接。

冲洗完太阳能光伏板2后的污水沿太阳能光伏板2的表面流下至集水槽5内，集水槽5的重量越来越大，悬挂弹簧91伸长，集水槽5和悬挂延长杆92下降。悬挂延长杆92下降带动翘杆4的一端向后下方转动，翘杆4的另一端向前上方转动，刮刷弹簧31复位缩短，并带动清洁刮刷器1沿太阳能光伏板2表面向下移动，使清洁刮刷器1刮刷清洁太阳能光伏板2的表面。

通过转轴连接悬挂延长杆92与翘杆4和集水槽5时，悬挂延长杆92应通过转轴连接在集水槽5的重心处，保证在水的重力作用和转轴的转动作用下，集水槽5能稳定的做上下升降运动而不随翘杆4同步转动，从而也保证了传动单元的传动功能。

请参见附图1和附图2，所述的安装支架的底部形成有集水槽倾倒触发块8，集水槽倾倒触发块8位于集水槽5的下方，且集水槽5的后端(以集水槽5靠近太阳能光伏板2的一端为后端，以集水槽5远离太阳能光伏板2的一端为前端)能与集水槽倾倒触发块8碰撞接触，使集水槽5绕转轴向前下方翻转。

集水槽5向下移动时，其后端碰撞集水槽倾倒触发块8，在集水槽倾倒触发块8的抵触限位下，集水槽5的后端被顶起，使集水槽5绕转轴向前下方翻转，将集水槽5内的水倾倒出去，从而减轻集水槽5的重量，使其在悬挂弹簧91的作用下向上移动复位。优选的，集水槽5可采用后端高、前端低的斗状结构，将集水槽5的重心后移，保证集水槽5在向前翻转倒水后能在与集水槽倾倒触发块8后利用重力作用绕转轴向后翻转复位至水平状态，从而保证了集水槽5的下一次集水功能。随着集水槽5和悬挂延长杆92的上升，翘杆4的一端向上转动复位，翘杆4的另一端向下同步转动并牵拉滑轮组件12的拉绳，使刮刷弹簧31拉长，清洁刮刷器1随滑轮组件12的拉绳沿太阳能光伏板2表面向上移动，完成再次刮刷清洁和复位动作。

请参见附图1至附图3，所述的模块化水箱6包括拼接口61、水箱本体62和水箱出水阀门63；水箱本体62通过水箱安装架设置在安装支架的顶部，水箱本体62通过水管外接水源；水箱出水阀门63设置在水箱本体62的底部出水口内侧并面向太阳能光伏板2的顶端设置，水箱出水阀门63与太阳能光伏板2的顶端通长设置；水箱本体62的两端均设有拼接口61，使相邻两个水箱本体62通过拼接口61活动拼接。

各组光伏板自清洁系统可呈一字形排列设置，并通过拼接口61依次拼接，并通过螺栓等方式固定，形成一个整体，以满足太阳能光伏板2的安装数量要求。每组光伏板自清洁系统可采用模块化设计和生产，便于拆装、运输和循环使用。优选的，拼接口61可采用卡扣结构、凹凸结构等方式连接，实现模块化水箱6的拼装。通过外部水源经一根或多根为水箱本体62供水，使水箱本体62内快速注满水，从而便于利用水箱本体62内的水冲刷太阳能光伏板2。水箱本体62也可采用顶部开口的半封闭形式，用于承接雨水用于冲刷太阳能光伏板2，可有效节约水资源。

请参见附图1、附图2和附图5，所述的水箱本体62内设有自动开阀器7，自动开阀器7与水箱出水阀门63连接。

顶部开口的槽状的水箱本体62可用于收集雨水或通过水管注入自来水，并通过自动开阀器7在水位达到一定高度后自动打开水箱出水阀门63，将水箱本体62中的水释放至太阳能光伏板2上，达到冲洗太阳能光伏板2的目的。

请参见附图6，所述的自动开阀器7包括浮力球71、阀门侧端头72、固定侧端头73、第一移动杆74、水平导轨75和第二移动杆76；第二移动杆76的一端通过固定侧端头73铰接在水箱本体62的内壁上，第二移动杆76的另一端通过铰接座铰接在浮力球71上；第一移动杆74的一端通过铰接座与第二移动杆76的另一端铰接，第一移动杆74的另一端铰接在阀门侧端头72上；水平导轨75设置在水箱本体62的内壁底面上，阀门侧端头72的一端通过滑杆与水平导轨75滑动连接，阀门侧端头72的另一端固定在水箱出水阀门63上。

浮力球71可采用塑料等材料制成的中空球体，浮力球71的尺寸可根据实际需求调整，自动开阀器7的设置数量可根据水箱本体62的长度增加，以保证对水箱出水阀门63的稳定控制。浮力球71随水位同步上升，由于第二移动杆76的一端被固定侧端头73限位在水箱本体62的内壁上，随着浮力球71的上升，带动第一移动杆74和第二移动杆76通过铰接轴转动，并使阀门侧端头72带动水箱出水阀门63沿水平导轨75向水箱本体62内移动，从而打开水箱出水阀门63，水从水箱本体62的底部出水口流出，利用水的重力冲洗太阳能光伏板2的表面，达到冲洗清洁的目的。水平导轨75起到导向和限位的作用，保证水箱出水阀门63的水平移动，从而保证水箱出水阀门63对水箱本体62底部出水口的有效封闭和打开。

浮力球71随水位同步下降，使第一移动杆74和第二移动杆76反向转动，并使阀门侧端头72带动水箱出水阀门63沿水平导轨75向水箱本体62的底部处口处移动，从而关闭水箱出水阀门63，阻止水从水箱本体62的底部出水口流出。水箱本体62内可继续蓄水，用于下一次对太阳能光伏板2的冲刷，可通过水箱本体62内的注水蓄水速度和水箱本体62的形状和尺寸控制浮力球71在浮力作用下快速上升，从而使水箱出水阀门63与自动开阀器7配合控制冲洗清洁的频率。

优选的，可在水箱出水阀门63上设置密封圈，使水箱出水阀门63通过密封圈塞紧密封水箱本体62的出水口，当浮力球71受到的浮力达到能够克服密封圈与出水口的摩擦力和浮力球71的重力后，浮力球71上升，并将水箱出水阀门63拔出水箱本体62的出水口，实现放水功能。水箱本体62放完水后，在浮力球71的重力下压下，通过第一移动杆74向水箱出水阀门63施加作用力，使水箱出水阀门63通过密封圈再次塞紧封闭水箱本体62的出水口，可有效避免水箱本体62发生漏水等情况，节约水资源。

请参见附图1至附图3和附图5，所述的水箱本体62的底部设有导流斜板64，导流斜板64的一端位于水箱出水阀门63的下方，导流斜板64的另一端向太阳能光伏板2的顶部倾斜延伸，用于引流水，保证水箱本体62内的水全部流向太阳能光伏板2。

请参见附图1至附图3，所述的水箱安装架包括水箱支架10和水箱垫板11，水箱支架10设置在安装支架的顶部，水箱垫板11呈L形结构，水箱垫板11的水平段设置在水箱支架10的顶部，水箱本体62匹配设置在水箱垫板11的水平段和竖直段之间。

水箱支架10和水箱垫板11可采用钢材根据水箱本体62的尺寸制成，具有良好的承重能力，确保水箱本体62的稳定安装。

请参见附图1和附图2，所述的安装支架包括中心柱13和支撑骨架14；中心柱13的底部固定设置在地面上，集水槽倾倒触发块8设置在中心柱13的底部；支撑骨架14呈矩形框架结构并倾斜设置在中心柱13的顶部，翘杆中心轴15可转动式贯穿中心柱13的中部；太阳能光伏板2通过其配套构件嵌装在支撑骨架14内；两组传动单元对称设置在支撑骨架14的两侧，模块化水箱6安装在支撑骨架14的顶部，且保证模块化水箱6的安装不遮挡太阳能光伏板2。

中心柱13和支撑骨架14可采用钢材制成，以保证对整个光伏板自清洁系统的稳定安装和承载。优选的，支撑骨架14的倾斜角度可根据太阳能光伏板2的安装设计角度确定。

请参见附图1至附图6，本发明的工作过程及其工作原理是：

需要清洁太阳能光伏板2时，打开外部水源阀门，通过水管向水箱本体62内快速注水至一定高度后，浮力球71随水位上升并带动第一移动杆74和第二移动杆76转动，将阀门侧端头72沿水平导轨75向固定侧端头73方向移动，从而打开水箱出水阀门63，水从水箱本体62的底部出水口中流出并经导流斜板64冲洗太阳能光伏板2的表面，达到清洁的目的。

冲洗后的水向下流动并通过集水槽5收集，集水槽5内积水越来越多，重量也越来越大，从而将悬挂弹簧91拉长，使翘杆4的一端向下转动，翘杆4的另一端在翘杆中心轴15的转动作用下向上运动。滑轮组件12的拉绳移动并释放被拉长的刮刷弹簧31，刮刷弹簧31在弹力作用下复位缩短，并带动清洁刮刷器1沿刮刷器滑轨33从太阳能光伏板2的顶部向底部移动，直至移动至与限位块32接触，不再继续下滑。

在此过程中，集水槽5下降至与集水槽倾倒触发块8接触，集水槽倾倒触发块8顶住集水槽5的后端，使集水槽5通过转轴相对悬挂延长杆92向前翻转，从而将集水槽5中的水倒出。集水槽5的重量随之减小，从而在被拉长的悬挂弹簧91的弹性作用下向上复位，悬挂弹簧91同时通过悬挂延长杆92将翘杆4的一端向上转动复位，翘杆4的另一端向下拉动滑轮组件12的拉绳，将清洁刮刷器1沿刮刷器滑轨33从太阳能光伏板2的底部向顶部移动，整个杠杆传动组件恢复初始状态，实现太阳能光伏板2的来回两次刮刷，达到清洁的目的。

随着水箱本体62内的再次注水达到一对水位高度，在杠杆传动组件的作用下实现第二次“一次冲洗+二次刮刷”的清洁过程，从而保证清洁效果；且冲洗和刮刷通过翘杆4的转动联动控制，无需额外供给电源，也无需人工清洁管理，节约能源和人力。

在下雪天气时，雪积聚在集水槽5中，增加集水槽5的重量使集水槽5下降，同时利用杠杆传动组件带动清洁刮刷器1来回刮刷太阳能光伏板2表面，能有效消融积雪，从而保证太阳能光伏板2的发电效率和时长。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏板自清洁系统，其特征是：包括清洁刮刷器(1)、太阳能光伏板(2)、杠杆传动组件、集水槽(5)、模块化水箱(6)和安装支架；安装支架的底部支设在地面上，太阳能光伏板(2)嵌装在安装支架的顶部；杠杆传动组件设置在安装支架上，清洁刮刷器(1)通过杠杆传动组件活动安装在安装支架的顶部并滑动贴合在太阳能光伏板(2)的表面上；模块化水箱(6)设置在安装支架的顶部，且模块化水箱(6)的出水口面向太阳能光伏板(2)的顶部设置，集水槽(5)通过杠杆传动组件活动设置在安装支架的底部，且集水槽(5)位于太阳能光伏板(2)的底部下方，清洁刮刷器(1)通过杠杆传动组件与集水槽(5)联动。

2.根据权利要求1所述的光伏板自清洁系统，其特征是：所述的杠杆传动组件包括两组对称设置的传动单元，两组传动单元对称设置在太阳能光伏板(2)的两侧；两组传动单元通过翘杆中心轴(15)可转动式设置在安装支架上，翘杆中心轴(15)位于太阳能光伏板(2)的下方。

3.根据权利要求2所述的光伏板自清洁系统，其特征是：每组所述的传动单元均包括刮刷器弹性动力组件(3)、翘杆(4)、集水槽悬挂组件(9)和滑轮组件(12)；刮刷器弹性动力组件(3)的一端与清洁刮刷器(1)的端部连接，刮刷器弹性动力组件(3)的另一端设置在安装支架上且位于太阳能光伏板(2)的底部；翘杆(4)设置在刮刷器弹性动力组件(3)的下方，且翘杆(4)的中部与翘杆中心轴(15)的端部可转动式连接；集水槽悬挂组件(9)的上端与安装支架的底部连接，集水槽悬挂组件(9)的下端与集水槽(5)的端部连接，集水槽悬挂组件(9)与翘杆(4)的一端可转动式连接；滑轮组件(12)的拉绳一端与刮刷器弹性动力组件(3)的一端连接，滑轮组件(12)的拉绳另一端与翘杆(4)的另一端连接，滑轮组件(12)的滑轮设置在安装支架的顶部，拉绳绕经滑轮。

4.根据权利要求3所述的光伏板自清洁系统，其特征是：所述的刮刷器弹性动力组件(3)包括刮刷弹簧(31)和刮刷器滑轨(33)；刮刷器滑轨(33)设置在安装支架上，且平行位于太阳能光伏板(2)的侧端外侧；刮刷弹簧(31)的一端固定在刮刷器滑轨(33)的底部，刮刷弹簧(31)可弹动式设置在刮刷器滑轨(33)内，刮刷弹簧(31)的另一端与清洁刮刷器(1)的端部和滑轮组件(12)的拉绳一端连接；

刮刷器滑轨(33)的底部形成有限位块(32)，刮刷弹簧(31)的一端贯穿限位块(32)，清洁刮刷器(1)的端部能与限位块(32)抵触连接。

5.根据权利要求3所述的光伏板自清洁系统，其特征是：所述的集水槽悬挂组件(9)包括悬挂弹簧(91)和悬挂延长杆(92)；悬挂弹簧(91)的上端与安装支架连接，且位于太阳能光伏板(2)的底部下方，悬挂弹簧(91)的下端与悬挂延长杆(92)的上端连接；悬挂延长杆(92)的上部与翘杆(4)的一端可转动式连接，悬挂延长杆(92)的下端与集水槽(5)的端部可转动式连接。

6.根据权利要求5所述的光伏板自清洁系统，其特征是：所述的安装支架的底部形成有集水槽倾倒触发块(8)，集水槽倾倒触发块(8)位于集水槽(5)的下方，且集水槽(5)的后端能与集水槽倾倒触发块(8)碰撞接触，使集水槽(5)向前下方翻转。

7.根据权利要求1所述的光伏板自清洁系统，其特征是：所述的模块化水箱(6)包括拼接口(61)、水箱本体(62)和水箱出水阀门(63)；水箱本体(62)通过水箱安装架设置在安装支架的顶部，水箱本体(62)外接水源；水箱出水阀门(63)设置在水箱本体(62)的底部出水口内侧并面向太阳能光伏板(2)的顶端设置，水箱出水阀门(63)与太阳能光伏板(2)的顶端通长设置；水箱本体(62)的两端均设有拼接口(61)，使相邻两个水箱本体(62)通过拼接口(61)活动拼接；

水箱本体(62)的底部设有导流斜板(64)，导流斜板(64)的一端位于水箱出水阀门(63)的下方，导流斜板(64)的另一端向太阳能光伏板(2)的顶部倾斜延伸。

8.根据权利要求7所述的光伏板自清洁系统，其特征是：所述的水箱本体(62)内设有自动开阀器(7)，自动开阀器(7)与水箱出水阀门(63)连接。

自动开阀器(7)包括浮力球(71)、阀门侧端头(72)、固定侧端头(73)、第一移动杆(74)、水平导轨(75)和第二移动杆(76)；第二移动杆(76)的一端通过固定侧端头(73)铰接在水箱本体(62)的内壁上，第二移动杆(76)的另一端铰接在浮力球(71)上；第一移动杆(74)的一端与第二移动杆(76)的另一端铰接，第一移动杆(74)的另一端铰接在阀门侧端头(72)上；水平导轨(75)设置在水箱本体(62)的内壁底面上，阀门侧端头(72)的一端通过滑杆与水平导轨(75)滑动连接，阀门侧端头(72)的另一端固定在水箱出水阀门(63)上。

9.根据权利要求7所述的光伏板自清洁系统，其特征是：所述的水箱安装架包括水箱支架(10)和水箱垫板(11)，水箱支架(10)设置在安装支架的顶部，水箱垫板(11)呈L形结构，水箱垫板(11)的水平段设置在水箱支架(10)的顶部，水箱本体(62)匹配设置在水箱垫板(11)的水平段和竖直段之间。

10.根据权利要求1-7、9任一所述的光伏板自清洁系统，其特征是：所述的安装支架包括中心柱(13)和支撑骨架(14)；中心柱(13)的底部固定设置在地面上，支撑骨架(14)呈矩形框架结构并倾斜设置在中心柱(13)的顶部；太阳能光伏板(2)嵌装在支撑骨架(14)内。

Images