CN116865667A - 一种方便清理的太阳能储能设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种方便清理的太阳能储能设备，涉及太阳能储能设备技术领域，包括立柱，所述立柱的上端固定连接有安装板，所述安装板的上表面固定连接有安装架，所述安装架的表面转动连接有光伏板，所述光伏板的表面电性连接有两个导线，所述导线的另一端电性连接有蓄电池，还包括：设置于所述安装架的表面，用于清理光伏板表面异物的清理结构一，此方便清理的太阳能储能设备，通过设置清理结构一，能够在对光伏板进行清理时，使光伏板转动，从而使灰尘等异物能够从快速光伏板表面脱落，进而方便对光伏板进行清理，并且在对光伏板表面的积雪进行清理时，能够对积雪进行分割，方便积雪从光伏板表面滑落，从而能够更好地对积雪进行清理。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能储能设备技术领域，具体为一种方便清理的太阳能储能设备。
背景技术
太阳能储能设备主要由将太阳能转化成电能的光伏板、传输电能的导线、储存电能的蓄电池以及安装支架组成，其能够将太阳能转化成电能进行储存，在现实生活中，常会在电网难以架设的地方进行使用，同时太阳能发电也是一种清洁的新能源。
针对上述及现有的相关技术，发明人认为往往存在以下缺陷：为了防止树木或建筑遮挡光伏板而影响光伏板正常发电，常会借助立柱将光伏板安装在较高的位置，而在光伏板工作的过程中，空气中的灰尘等异物容易附着在光伏板的表面，对光伏板进行遮挡，从而影响阳光照射在光伏板表面，降低了光伏板的发电效率，同时由于光伏板的安装位置较高，又难以人工对光伏板表面的灰尘等异物进行清理。
为此，我们提出一种方便清理的太阳能储能设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方便清理的太阳能储能设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种方便清理的太阳能储能设备，包括立柱，所述立柱的上端固定连接有安装板，所述安装板的上表面固定连接有安装架，所述安装架的表面转动连接有光伏板，所述光伏板的表面电性连接有两个导线，所述导线的另一端电性连接有蓄电池，还包括：
设置于所述安装架的表面，用于清理光伏板表面异物的清理结构一以及设置于光伏板边框顶部的清理结构二，所述清理结构一包括固定安装在安装架表面的支架、用于对光伏板进行定位的压板、用于对光伏板进行清理的毛刷板、用于带动光伏板转动的牵引绳；
设置于所述安装架的表面，用于使光伏板往复弹动的弹动结构，所述弹动结构包括固定安装在安装架表面的方块、用于提供弹力的第二弹簧；
设置于所述安装架的侧壁，用于对光伏板进行定位的定位结构，所述定位结构包括固定安装在安装架表面的电推杆、用于对光伏板进行定位的定位板。
上述部件达到的效果为：通过设置清理结构一，能够在对光伏板进行清理时，使光伏板转动，从而使灰尘等异物能够从快速光伏板表面脱落，进而方便对光伏板进行清理，并且在对光伏板表面的积雪进行清理时，能够对积雪进行分割，方便积雪从光伏板表面滑落，从而能够更好地对积雪进行清理，通过设置弹动结构，在对光伏板进行清理前，能够借助第二弹簧使光伏摆动一定次数，将其表面附着的体积较大的异物抖落，从而方便后续对光伏板进行进一步清理，通过设置定位结构，当光伏板摆动角度较小或停止转动后，能够借助定位板对光伏板的位置进行定位，从而保证清理光伏板的过程中，光伏板能够处于稳定状态，进而进一步方便对光伏板表面进行清理。
优选的，所述支架的表面固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有压板，所述压板的下表面开设有斜面，所述安装架相对于压板的位置转动连接有转管，所述压板的下表面抵在转管的外壁，所述转管的内壁滑动连接有矩形板，所述矩形板与牵引绳的一端固定连接，所述牵引绳的另一端与光伏板固定连接，所述转管的下表面固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端与矩形板固定连接，所述安装架的表面固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有丝杆，所述安装架的表面固定连接有固定块，所述固定块与丝杆转动连接，所述丝杆的圆弧面螺纹连接有连接板，所述连接板的表面固定连接有弯折板，所述毛刷板与弯折板固定连接，所述弯折板的表面固定连接有若干个电热丝。
上述部件达到的效果为：启动驱动电机，驱动电机的输出端转动会带动压板转动，当压板与转管脱离接触时，光伏板受自身以及导线重力的影响会沿安装架的表面转动，光伏板转动会拉动牵引绳，牵引绳会将矩形板从转管内拉出并使转管转动，之后启动伺服电机，伺服电机的输出端转动会带动丝杆转动，连接板移动会带动弯折板移动，弯折板移动会带动毛刷板移动，当毛刷板与光伏板接触后，毛刷板会对附着在光伏板表面的灰尘等异物进行进一步清理，当光伏板的表面附着有积雪时，将电热丝加热，弯折板移动会带动电热丝移动，电热丝能够将积雪融化。
优选的，所述弯折板由长板和短板焊接而成，所述弯折板的长板与短板之间的夹角为钝角，若干个所述电热丝等间隔分布在弯折板的长板表面。
上述部件达到的效果为：由于若干个电热丝等间隔分布在弯折板的长板表面，因此距离光伏板越远的电热丝会越先与光伏板表面的积雪接触，并且多个电热丝配合能够方便将较厚的积雪进行分割，方便积雪从光伏板表面滑落，从而能够更好地对积雪进行清理。
优选的，所述固定块的表面固定连接有限位板，所述限位板贯穿连接板，所述连接板与丝杆转动连接。
上述部件达到的效果为：连接板沿限位板的表面移动时，限位板达到限制连接板移动路径的作用。
优选的，所述方块内滑动贯穿有滑框，所述第二弹簧的两端分别与滑框和方块固定连接，所述滑框的一端转动连接有抵触板，所述抵触板的表面固定连接有弹性片，所述弹性片的另一端与滑框固定连接。
上述部件达到的效果为：抵触板向靠近方块的方向滑动时会带动滑框滑动，滑框滑动时会拉伸第二弹簧，此时第二弹簧处于被拉伸状态，第二弹簧会对滑框进行缓冲从而对光伏板进行缓冲，进一步对光伏板进行防护，当光伏板停止转动后第二弹簧后会收缩，此时光伏板会反方向转动，当光伏板转动一定角度后又会受自身重力影响再次反方向转动，因此第二弹簧随着往复弹动一定次数，而光伏板也会摆动一定次数，在光伏板摆动的过程中能够将其表面附着的体积较大的异物抖落，从而方便后续对光伏板进行进一步清理。
优选的，所述滑框的表面转动连接有转动架，所述转动架的表面转动连接有滚筒，所述转动架的上端固定连接有圆板，所述圆板内螺纹连接有螺栓，所述螺栓穿过圆板抵在滑框的上表面，所述方块的表面固定连接有摩擦板，所述滚筒的圆弧面抵在摩擦板的表面，所述转动架的角度转动范围为0-90度。
上述部件达到的效果为：转动架滑动会带动滚筒滑动，当滚筒滑动一段距离后，滚筒会与摩擦板接触，此时滚筒与摩擦板之间的滑动摩擦力会对第二弹簧的拉力进行抵消，从而限制第二弹簧往复弹动的次数。
优选的，所述光伏板的表面固定连接有橡胶垫。
上述部件达到的效果为：橡胶垫达到降低抵触板与光伏板之间碰撞力度，对光伏板进行二次防护的作用。
优选的，所述定位板与电推杆的输出端固定连接，所述定位板的竖直截面呈“几”字形，所述光伏板的侧壁固定连接有延伸杆，所述定位板的两侧均固定连接有加强板，所述安装架的表面固定连接有两个L形板，所述加强板贯穿L形板。
上述部件达到的效果为：启动电推杆，电推杆的输出端伸展会带动定位板滑动，定位板滑动会使延伸杆移动，延伸杆移动会带动光伏板转动，随着电推杆的输出端持续伸展，定位板达到限制延伸杆位置，从而限制光伏板位置，使光伏板保持竖直状态的作用。
优选的，所述延伸杆的圆弧面转动连接有若干个光滑辊。
上述部件达到的效果为：光滑辊达到减少延伸杆与定位板之间摩擦力的作用。
优选的，所述加强板的竖直截面呈“U”形，所述L形板位于加强板两侧臂之间。
上述部件达到的效果为：定位板滑动会带动加强板沿L形板内滑动，加强板达到限制定位板的滑动距离，从而限制电推杆的行程，防止延伸杆被定位板挤压而弯折的作用。
优选的，清理结构二包括：固定架活动设于光伏板边框顶部，光伏板边框上开设有用于容纳直线电机的安装槽，且直线电机输出端与固定架固定连接，固定架内开设有驱动腔一、驱动腔二和驱动腔三，驱动马达一与驱动腔一内壁顶部固定连接，且转动连杆一端与驱动马达一输出轴固定连接，转动连杆另一端活动延伸至驱动腔三内，锥齿轮一固定套接于转动连杆外壁，第一连杆一端位于驱动腔一内并固定套接有锥齿轮二，第一连杆一端位于驱动腔二内并固定套接有锥齿轮三，锥齿轮一和锥齿轮二相啮合，锥齿轮三和锥齿轮四相啮合，转动柱活动设于驱动腔二内，且转动柱通过限位环一与驱动腔二内壁活动连接，转动柱顶部固定套接有锥齿轮四，转动柱底部设有若干滚刷；
驱动马达二与驱动腔三内壁顶部固定连接，驱动马达二输出轴上固定套接有驱动齿轮一，螺纹杆一端与驱动腔三内壁顶部转动连接，螺纹杆另一端活动延伸至螺纹套内并与螺纹套螺纹连接，驱动齿轮二固定套接于螺纹杆外壁，且驱动齿轮二与驱动齿轮一相啮合，两组螺纹杆通过同步带组件进行传动连接，固定柱和中空柱均与驱动腔三内壁顶部固定连接，且第三连杆顶部活动延伸至中空柱内，第二连杆通过若干组螺栓与第三连杆可拆卸连接，位移传感器固定连接于第二连杆外壁，连接弹簧两端分别与中空柱和位移传感器固定连接，第二连杆下端活动贯穿限位环二并固定设有测量头，限位环二与固定柱固定连接，U型架与固定柱固定连接，螺纹套与限位环三固定连接，且限位环三活动套接于U型架上，伸缩杆固定端与转动连杆固定连接，伸缩杆活动端固定连接有转动盘，螺纹套底部外壁设有限位滑槽，且转动盘活动设于限位滑槽内，橡胶刮板一一端与转动盘底部铰接，橡胶刮板一另一端与橡胶刮板二铰接，液压油缸一固定端与转动盘铰接，液压油缸一活动端与橡胶刮板一顶部铰接，液压油缸二固定端与橡胶刮板一顶部铰接，液压油缸二活动端与橡胶刮板二顶部铰接。
优选的，电压传感器一，设置在蓄电池上，用于检测输入蓄电池的实际电压；
电压传感器二，设置在光伏板上，用于检测光伏板的实际输出电压；
计数器，用于检测蓄电池的充放电循环次数；
控制器、报警器，设置在安装架外表面，控制器与电压传感器一、电压传感器二、计数器、报警器电连接；
控制器基于电压传感器一、电压传感器二、计数器控制报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：根据公式(1)和电压传感器一、电压传感器二的检测值，计算出蓄电池的当前使用寿命：
其中，X为蓄电池的当前使用寿命，θ1为蓄电池可用容量，θ2为蓄电池标称容量，U1为电压传感器一的检测值，U2为电压传感器二的检测值，U3为蓄电池的终止电压，X为计数器的检测值，e为自然常数，取值为2.72，Q为蓄电池电芯的能量转换率，K为电压传感器一、电压传感器二精度的乘积，ln为自然对数，δ为蓄电池的库伦效率，R1为蓄电池的内阻，R2为蓄电池在理想工作温度下的内阻；
步骤2：控制器将蓄电池的当前使用寿命与预设的使用寿命相比较，当检测到的蓄蓄电池的当前使用寿命小于预设的使用寿命时，控制警示器发出警报，提示蓄电池需要更换。
现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置清理结构一，能够在对光伏板进行清理时，使光伏板转动，从而使灰尘等异物能够从快速光伏板表面脱落，进而方便对光伏板进行清理，并且在对光伏板表面的积雪进行清理时，能够对积雪进行分割，方便积雪从光伏板表面滑落，从而能够更好地对积雪进行清理。
2.本发明通过设置弹动结构，在对光伏板进行清理前，能够借助第二弹簧使光伏摆动一定次数，将其表面附着的体积较大的异物抖落，从而方便后续对光伏板进行进一步清理。
3.本发明通过设置定位结构，当光伏板摆动角度较小或停止转动后，能够借助定位板对光伏板的位置进行定位，从而保证清理光伏板的过程中，光伏板能够处于稳定状态，进而进一步方便对光伏板表面进行清理。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明安装板处的结构示意图；
图3为本发明图2另一角度的结构示意图；
图4为本发明安装板处的局部结构示意图；
图5为本发明支架处的结构示意图；
图6为本发明连接板处的结构示意图；
图7为本发明转管处的结构示意图；
图8为本发明方块处的结构示意图；
图9为本发明转动架处的结构示意图；
图10为本发明图2的局部结构示意图；
图11为本发明清理结构二结构示意图；
图12为本发明图11中A处结构放大示意图。
图中：1、立柱；2、安装板；3、安装架；4、光伏板；401、清理结构二；5、导线；6、蓄电池；7、清理结构一；701、支架；702、驱动电机；703、压板；704、转管；705、牵引绳；706、伺服电机；707、丝杆；708、连接板；709、弯折板；710、毛刷板；711、电热丝；712、限位板；713、固定块；714、斜面；715、矩形板；716、第一弹簧；8、弹动结构；801、方块；802、滑框；803、抵触板；804、第二弹簧；805、弹性片；806、橡胶垫；807、转动架；808、滚筒；809、圆板；810、螺栓；811、摩擦板；9、定位结构；91、电推杆；92、定位板；93、延伸杆；94、光滑辊；95、L形板；96、加强板；10、固定架；11、直线电机；12、驱动腔一；13、驱动马达一；131、转动连杆；14、锥齿轮一；15、锥齿轮二；16、第一连杆；17、驱动腔二；18、锥齿轮三；19、锥齿轮四；20、转动柱；21、限位环一；22、滚刷；23、伸缩杆；24、驱动齿轮一；25、驱动马达二；26、螺纹杆；27、驱动齿轮二；28、固定柱；29、中空柱；30、螺栓；31、连接弹簧；32、第二连杆；33、位移传感器；34、限位环二；35、测量头；36、U型架；37、限位环三；38、螺纹套；39、转动盘；40、限位滑槽；41、液压油缸一；42、橡胶刮板一；43、液压油缸二；44、橡胶刮板二；45、驱动腔三；46、第三连杆；47、同步带组件。
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。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种方便清理的太阳能储能设备，包括立柱1，立柱1的上端固定连接有安装板2，安装板2的上表面固定连接有安装架3，安装架3的表面转动连接有光伏板4，光伏板4的表面电性连接有两个导线5，导线5的另一端电性连接有蓄电池6，还包括：设置于安装架3的表面，用于清理光伏板4表面异物的清理结构一7以及设置于光伏板4边框顶部的清理结构二401，清理结构一7包括固定安装在安装架3表面的支架701、用于对光伏板4进行定位的压板703、用于对光伏板4进行清理的毛刷板710、用于带动光伏板4转动的牵引绳705；设置于安装架3的表面，用于使光伏板4往复弹动的弹动结构8，弹动结构8包括固定安装在安装架3表面的方块801、用于提供弹力的第二弹簧804；设置于安装架3的侧壁，用于对光伏板4进行定位的定位结构9，定位结构9包括固定安装在安装架3表面的电推杆91、用于对光伏板4进行定位的定位板92。
通过设置清理结构一7，能够在对光伏板4进行清理时，使光伏板4转动，从而使灰尘等异物能够从快速光伏板4表面脱落，进而方便对光伏板4进行清理，并且在对光伏板4表面的积雪进行清理时，能够对积雪进行分割，方便积雪从光伏板4表面滑落，从而能够更好地对积雪进行清理，通过设置弹动结构8，在对光伏板4进行清理前，能够借助第二弹簧804使光伏摆动一定次数，将其表面附着的体积较大的异物抖落，从而方便后续对光伏板4进行进一步清理，通过设置定位结构9，当光伏板4摆动角度较小或停止转动后，能够借助定位板92对光伏板4的位置进行定位，从而保证清理光伏板4的过程中，光伏板4能够处于稳定状态，进而进一步方便对光伏板4表面进行清理。
下面具体说一下其清理结构一7、弹动结构8和定位结构9的具体设置和作用。
如图2-7所示，支架701的表面固定连接有驱动电机702，驱动电机702的输出端固定连接有压板703，压板703的下表面开设有斜面714，安装架3相对于压板703的位置转动连接有转管704，压板703的下表面抵在转管704的外壁，转管704的内壁滑动连接有矩形板715，矩形板715与牵引绳705的一端固定连接，牵引绳705的另一端与光伏板4固定连接，转管704的下表面固定连接有第一弹簧716，第一弹簧716的另一端与矩形板715固定连接，安装架3的表面固定连接有伺服电机706，伺服电机706的输出端固定连接有丝杆707，安装架3的表面固定连接有固定块713，固定块713与丝杆707转动连接，丝杆707的圆弧面螺纹连接有连接板708，连接板708的表面固定连接有弯折板709，毛刷板710与弯折板709固定连接，弯折板709的表面固定连接有若干个电热丝711，启动驱动电机702，驱动电机702的输出端转动会带动压板703转动，当压板703与转管704脱离接触时，光伏板4受自身以及导线5重力的影响会沿安装架3的表面转动，光伏板4转动会拉动牵引绳705，牵引绳705会将矩形板715从转管704内拉出并使转管704转动，之后启动伺服电机706，伺服电机706的输出端转动会带动丝杆707转动，连接板708移动会带动弯折板709移动，弯折板709移动会带动毛刷板710移动，当毛刷板710与光伏板4接触后，毛刷板710会对附着在光伏板4表面的灰尘等异物进行进一步清理，当光伏板4的表面附着有积雪时，将电热丝711加热，弯折板709移动会带动电热丝711移动，电热丝711能够将积雪融化，弯折板709由长板和短板焊接而成，弯折板709的长板与短板之间的夹角为钝角，若干个电热丝711等间隔分布在弯折板709的长板表面，由于若干个电热丝711等间隔分布在弯折板709的长板表面，因此距离光伏板4越远的电热丝711会越先与光伏板4表面的积雪接触，并且多个电热丝711配合能够方便将较厚的积雪进行分割，方便积雪从光伏板4表面滑落，从而能够更好地对积雪进行清理，固定块713的表面固定连接有限位板712，限位板712贯穿连接板708，连接板708与丝杆707转动连接，连接板708沿限位板712的表面移动时，限位板712达到限制连接板708移动路径的作用。
如图2和图8以及图9所示，方块801内滑动贯穿有滑框802，第二弹簧804的两端分别与滑框802和方块801固定连接，滑框802的一端转动连接有抵触板803，抵触板803的表面固定连接有弹性片805，弹性片805的另一端与滑框802固定连接，抵触板803向靠近方块801的方向滑动时会带动滑框802滑动，滑框802滑动时会拉伸第二弹簧804，此时第二弹簧804处于被拉伸状态，第二弹簧804会对滑框802进行缓冲从而对光伏板4进行缓冲，进一步对光伏板4进行防护，当光伏板4停止转动后第二弹簧804后会收缩，此时光伏板4会反方向转动，当光伏板4转动一定角度后又会受自身重力影响再次反方向转动，因此第二弹簧804随着往复弹动一定次数，而光伏板4也会摆动一定次数，在光伏板4摆动的过程中能够将其表面附着的体积较大的异物抖落，从而方便后续对光伏板4进行进一步清理，滑框802的表面转动连接有转动架807，转动架807的表面转动连接有滚筒808，转动架807的上端固定连接有圆板809，圆板809内螺纹连接有螺栓810，螺栓810穿过圆板809抵在滑框802的上表面，方块801的表面固定连接有摩擦板811，滚筒808的圆弧面抵在摩擦板811的表面，转动架807的角度转动范围为0-90度，转动架807滑动会带动滚筒808滑动，当滚筒808滑动一段距离后，滚筒808会与摩擦板811接触，此时滚筒808与摩擦板811之间的滑动摩擦力会对第二弹簧804的拉力进行抵消，从而限制第二弹簧804往复弹动的次数，光伏板4的表面固定连接有橡胶垫806，橡胶垫806达到降低抵触板803与光伏板4之间碰撞力度，对光伏板4进行二次防护的作用。
如图10所示，定位板92与电推杆91的输出端固定连接，定位板92的竖直截面呈“几”字形，光伏板4的侧壁固定连接有延伸杆93，定位板92的两侧均固定连接有加强板96，安装架3的表面固定连接有两个L形板95，加强板96贯穿L形板95，启动电推杆91，电推杆91的输出端伸展会带动定位板92滑动，定位板92滑动会使延伸杆93移动，延伸杆93移动会带动光伏板4转动，随着电推杆91的输出端持续伸展，定位板92达到限制延伸杆93位置，从而限制光伏板4位置，使光伏板4保持竖直状态的作用，延伸杆93的圆弧面转动连接有若干个光滑辊94，光滑辊94达到减少延伸杆93与定位板92之间摩擦力的作用，加强板96的竖直截面呈“U”形，L形板95位于加强板96两侧臂之间，定位板92滑动会带动加强板96沿L形板95内滑动，加强板96达到限制定位板92的滑动距离，从而限制电推杆91的行程，防止延伸杆93被定位板92挤压而弯折的作用。
工作原理：当光伏板4工作一定时间后需要对光伏板4表面附着的灰尘等异物进行清理时，启动驱动电机702，驱动电机702的输出端转动会带动压板703转动，当压板703与转管704脱离接触时，光伏板4受自身以及导线5重力的影响会沿安装架3的表面转动，光伏板4转动会拉动牵引绳705，牵引绳705会将矩形板715从转管704内拉出并使转管704转动，此时第一弹簧716会被矩形板715拉伸，光伏板4转动还会使橡胶垫806撞击抵触板803，抵触板803与橡胶垫806接触后会随着光伏板4的转动而转动，在此过程中，抵触板803能够增大滑框802与光伏板4之间的接触面积，减少滑框802与光伏板4之间的压强，从而防止光伏板4由于撞击而损坏的情况发生，抵触板803转动时会挤压弹性片805，橡胶垫806达到降低抵触板803与光伏板4之间碰撞力度，对光伏板4进行二次防护的作用，抵触板803向靠近方块801的方向滑动时会带动滑框802滑动，滑框802滑动时会拉伸第二弹簧804，此时第二弹簧804处于被拉伸状态，第二弹簧804会对滑框802进行缓冲从而对光伏板4进行缓冲，进一步对光伏板4进行防护，转动架807借助滑框802滑动会带动滚筒808沿摩擦板811的表面移动，此时滚筒808与摩擦板811之间同时存在滚动摩擦力和滑动摩擦力，滚筒808与摩擦板811之间的滑动摩擦力会对滑框802的滑动进行缓冲，当滚筒808滑动一段距离后会与摩擦板811脱离接触，而滑框802会继续滑动一段距离，当光伏板4停止转动后第一弹簧716和第二弹簧804后会收缩，此时光伏板4会反方向转动，滑框802会借助第二弹簧804的拉力带动转动架807滑动，转动架807滑动会带动滚筒808滑动，当滚筒808滑动一段距离后，滚筒808会再次与摩擦板811接触，此时滚筒808与摩擦板811之间的滑动摩擦力会对第二弹簧804的拉力进行抵消，从而限制第二弹簧804往复弹动的次数，当滚筒808与摩擦板811接触后滑框802的滑动速度会下降，因此光伏板4会由于惯性使橡胶垫806与抵触板803脱离接触，此时弹性片805会借助自身弹力使抵触板803转动到初始位置，方便抵触板803下次与橡胶垫806接触，当光伏板4转动一定角度后又会受自身重力影响再次反方向转动，因此第二弹簧804随着往复弹动一定次数，而光伏板4也会摆动一定次数，在光伏板4摆动的过程中能够将其表面附着的体积较大的异物抖落，从而方便后续对光伏板4进行进一步清理，当需要调节滚筒808与摩擦板811之间的摩擦力时，转动螺栓810，螺栓810会借助螺纹而与滑框802脱离接触，之后转动圆板809，转动架807借助圆板809转动会带动滚筒808转动，当滚筒808的轴心线与方块801靠近转动架807一侧的平面平行时，滚筒808与摩擦板811之间的滑动摩擦力最小，此时第二弹簧804往复弹动的次数最多，当滚筒808的轴心线与方块801靠近转动架807一侧的平面垂直时，滚筒808与摩擦板811之间的滑动摩擦力最大，此时第二弹簧804往复弹动的次数最少，而随着滚筒808的轴心线与方块801靠近转动架807一侧的夹角变大，滚筒808与摩擦板811之间的摩擦力就越大，在调节完毕后反方向转动螺栓810，当螺栓810再次抵在滑框802的表面后，螺栓810达到限制圆板809位置，从而限制滚筒808位置的作用。
当光伏板4摆动角度较小或停止转动后，光伏板4受第二弹簧804拉力的影响会倾斜一定角度，然后启动电推杆91，电推杆91的输出端伸展会带动定位板92滑动，定位板92的倾斜臂会先与光滑辊94接触并挤压光滑辊94，光滑辊94会发生自转并带动延伸杆93移动，延伸杆93移动会带动光伏板4转动，随着电推杆91的输出端持续伸展，光滑辊94会与定位板92竖直臂接触，定位板92达到限制延伸杆93位置，从而限制光伏板4位置，使光伏板4保持竖直状态的作用，光滑辊94达到减少延伸杆93与定位板92之间摩擦力的作用，定位板92滑动会带动加强板96沿L形板95内滑动，加强板96达到限制定位板92的滑动距离，从而限制电推杆91的行程，防止延伸杆93被定位板92挤压而弯折的作用，之后启动伺服电机706，伺服电机706的输出端转动会带动丝杆707转动，丝杆707转动时会借助螺纹带动连接板708沿限位板712的表面移动，限位板712达到限制连接板708移动路径的作用，连接板708移动会带动弯折板709移动，弯折板709移动会带动毛刷板710移动，当毛刷板710与光伏板4接触后，毛刷板710会对附着在光伏板4表面的灰尘等异物进行进一步清理，当光伏板4的表面附着有积雪时，将电热丝711加热，弯折板709移动会带动电热丝711移动，由于若干个电热丝711等间隔分布在弯折板709的长板表面，因此距离光伏板4越远的电热丝711会越先与光伏板4表面的积雪接触，电热丝711能够将积雪融化，并且多个电热丝711配合能够方便将较厚的积雪进行分割，方便积雪从光伏板4表面滑落，从而能够更好地对积雪进行清理，并且将积雪分割还能够防止大块积雪直接掉落而砸伤下方的人员或砸坏下方的物品，限位板712达到对丝杆707进行遮挡，防止积雪或灰尘直接掉落到丝杆707的螺纹槽内，影响连接板708沿丝杆707的圆弧面移动的作用，在大风天气对光伏板4进行清理时，加强板96能够对定位板92进行支撑，从而提高定位板92的强度，使定位板92能够稳定地对光伏板4进行定位，防止仅依靠电推杆91的输出端对定位板92进行支撑，导致电推杆91的输出端被压弯的情况发生。
在清理完毕后控制伺服电机706的输出端反方向转动，此时连接板708会反方向移动，当毛刷板710与光伏板4脱离接触后，控制电推杆91的输出端收缩，此时定位板92会向下移动，当电推杆91的输出端收缩完毕后启动驱动电机702，驱动电机702的输出端转动会带动压板703转动，此时压板703的斜面714会与转管704接触，压板703的斜面714能够增大与转管704的接触面积，从而能够更好地挤压转管704，此时转管704会向下转动，转管704转动会带动矩形板715转动，矩形板715转动会拉动牵引绳705，牵引绳705会使光伏板4转动，光伏板4转动会带动延伸杆93转动，延伸杆93会使光滑辊94再次抵在定位板92的倾斜臂上，定位板92达到限制延伸杆93位置，从而阻止光伏板4继续转动的作用，当压板703的下表面抵在转管704的外壁后，矩形板715会由于第一弹簧716的拉力而滑入转管704的内壁，此时牵引绳705也会处于紧绷状态，牵引绳705与定位板92配合能够对光伏板4的位置进行固定，从而防止光伏板4被风吹动时发生转动而影响光伏板4正常发电的情况发生。
如图11和图12所示，清理结构二401包括：固定架10活动设于光伏板4边框顶部，光伏板4边框上开设有用于容纳直线电机11的安装槽，且直线电机11输出端与固定架10固定连接，固定架10内开设有驱动腔一12、驱动腔二17和驱动腔三45，驱动马达一13与驱动腔一12内壁顶部固定连接，且转动连杆131一端与驱动马达一13输出轴固定连接，转动连杆131另一端活动延伸至驱动腔三45内，锥齿轮一14固定套接于转动连杆131外壁，第一连杆16一端位于驱动腔一12内并固定套接有锥齿轮二15，第一连杆16一端位于驱动腔二17内并固定套接有锥齿轮三18，锥齿轮一14和锥齿轮二15相啮合，锥齿轮三18和锥齿轮四19相啮合，转动柱20活动设于驱动腔二17内，且转动柱20通过限位环一21与驱动腔二17内壁活动连接，转动柱20顶部固定套接有锥齿轮四19，转动柱20底部设有若干滚刷22；
驱动马达二25与驱动腔三45内壁顶部固定连接，驱动马达二25输出轴上固定套接有驱动齿轮一24，螺纹杆26一端与驱动腔三45内壁顶部转动连接，螺纹杆26另一端活动延伸至螺纹套38内并与螺纹套38螺纹连接，驱动齿轮二27固定套接于螺纹杆26外壁，且驱动齿轮二27与驱动齿轮一24相啮合，两组螺纹杆26通过同步带组件47进行传动连接，固定柱28和中空柱29均与驱动腔三45内壁顶部固定连接，且第三连杆46顶部活动延伸至中空柱29内，第二连杆32通过若干组螺栓30与第三连杆46可拆卸连接，位移传感器33固定连接于第二连杆32外壁，连接弹簧31两端分别与中空柱29和位移传感器33固定连接，第二连杆32下端活动贯穿限位环二34并固定设有测量头35，限位环二34与固定柱28固定连接，U型架36与固定柱28固定连接，螺纹套38与限位环三37固定连接，且限位环三37活动套接于U型架36上，伸缩杆23固定端与转动连杆131固定连接，伸缩杆23活动端固定连接有转动盘39，螺纹套38底部外壁设有限位滑槽40，且转动盘39活动设于限位滑槽40内，橡胶刮板一42一端与转动盘39底部铰接，橡胶刮板一42另一端与橡胶刮板二44铰接，液压油缸一41固定端与转动盘39铰接，液压油缸一41活动端与橡胶刮板一42顶部铰接，液压油缸二43固定端与橡胶刮板一42顶部铰接，液压油缸二43活动端与橡胶刮板二44顶部铰接。
优选的，同步带组件47由多组同步带轮以及同步带组成，通过同步带将多组同步带轮进行传动连接，其中一组同步带轮套接在主驱动件上，其于的同步带轮套接从动驱动件上。
工作原理：通过清理结构一一7上的毛刷板710对附着在光伏板4表面的灰尘等异物进行一步清理或者光伏板4的表面附着有积雪时，电热丝711能够将积雪融化并滑落，能够对光伏板4表面进行初步的清理，而光伏板4经过长时间使用后会黏连上无法通过毛刷板710清理的污物(如鸟屎等)，此时，通过直线电机11驱动固定架10沿光伏板4边框顶部进行往复移动，在此过程中如果测量头35经过具有凸起的光伏板4表面时，则代表着此处有污物，测量头35会通过第二连杆32带动位移传感器33向上移动一定距离，位移传感器33将距离信号输送给驱动马达二25，驱动马达二25通过驱动齿轮一24和驱动齿轮二27带动螺纹杆26进行转动，螺纹杆26转动的同时带动螺纹套38通过限位环三37沿U型架36进行移动，从而使得转动盘39下端设置的橡胶刮板一42和橡胶刮板二44与光伏板4上污物的凸起点位于同一水平线上；
与此同时，驱动马达一13启动带动转动连杆131以及锥齿轮一14进行转动，转动连杆131通过伸缩杆23带动转动盘39沿限位滑槽40进行转动，从而使得橡胶刮板一42和橡胶刮板二44进行转动，随后在固定架10每次往复移动一次后，液压油缸一41和液压油缸二43会对橡胶刮板一42和橡胶刮板二44的角度进行微调，从而使得橡胶刮板一42和橡胶刮板二44转动同时能够逐步将污物刮除，并且，由于锥齿轮一14和锥齿轮二15相互啮合，锥齿轮三18和锥齿轮四19相互啮合，所以通过第一连杆16带动转动柱20进行转动的同时，转动柱20底部的滚刷22能够将刮除的污物进行清扫，以此来提高清理效果。
通过螺栓30的设置，可以对第二连杆32进行拆卸，便于维修和更换测量头35，通过连接弹簧31的设置可以使得第二连杆32进行复位。
在通过蓄电池6进行储能时，通过设置，电压传感器一，设置在蓄电池6上，用于检测输入蓄电池6的实际电压；
电压传感器二，设置在光伏板4上，用于检测光伏板4的实际输出电压；
计数器，用于检测蓄电池6的充放电循环次数；
控制器、报警器，设置在安装架3外表面，控制器与电压传感器一、电压传感器二、计数器、报警器电连接；
控制器基于电压传感器一、电压传感器二、计数器控制报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：根据公式(1)和电压传感器一、电压传感器二、的检测值，计算出蓄电池6的当前使用寿命：
其中，X为蓄电池6的当前使用寿命，θ1为蓄电池6可用容量，θ2为蓄电池6标称容量，I1为电压传感器一的检测值，I2为电压传感器二的检测值，U3为蓄电池6的终止电压，X为计数器的检测值，e为自然常数，取值为2.72，Q为蓄电池6电芯的能量转换率，K为电压传感器一、电压传感器二精度的乘积(取值大于0，小于1，基于安装位置对传感器的影响设置)，ln为自然对数，δ为蓄电池6的库伦效率，R1为蓄电池6的内阻，R2为蓄电池6在理想工作温度下的内阻；
步骤2：控制器将蓄电池6的当前使用寿命与预设的使用寿命相比较，当检测到的蓄蓄电池6的当前使用寿命小于预设的使用寿命时(0.2)，控制警示器发出警报，提示蓄电池6需要更换。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：当蓄电池经过多次充电后，利用第一电压传感器、第二电压传感器、计数器检测所述蓄电池工作过程中的电压与使用次数，控制器利用公式(1)得到蓄电池6的当前使用寿命，当检测到的蓄蓄电池6的当前使用寿命小于预设的使用寿命时(0.2)，所述控制器控制所述报警器发出报警提示，提醒操作者应检测蓄电池，防止蓄电池发生损坏，提高了装置的安全性和可靠性。
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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种方便清理的太阳能储能设备，包括立柱(1)，其特征在于：所述立柱(1)的上端固定连接有安装板(2)，所述安装板(2)的上表面固定连接有安装架(3)，所述安装架(3)的表面转动连接有光伏板(4)，所述光伏板(4)的表面电性连接有两个导线(5)，所述导线(5)的另一端电性连接有蓄电池(6)，还包括：
设置于所述安装架(3)的表面，用于清理光伏板(4)表面异物的清理结构一(7)以及设置于光伏板(4)边框顶部的清理结构二(401)，所述清理结构一(7)包括固定安装在安装架(3)表面的支架(701)、用于对光伏板(4)进行定位的压板(703)、用于对光伏板(4)进行清理的毛刷板(710)、用于带动光伏板(4)转动的牵引绳(705)；
设置于所述安装架(3)的表面，用于使光伏板(4)往复弹动的弹动结构(8)，所述弹动结构(8)包括固定安装在安装架(3)表面的方块(801)、用于提供弹力的第二弹簧(804)；
设置于所述安装架(3)的侧壁，用于对光伏板(4)进行定位的定位结构(9)，所述定位结构(9)包括固定安装在安装架(3)表面的电推杆(91)、用于对光伏板(4)进行定位的定位板(92)。
2.根据权利要求1所述的一种方便清理的太阳能储能设备，其特征在于：所述支架(701)的表面固定连接有驱动电机(702)，所述驱动电机(702)的输出端固定连接有压板(703)，所述压板(703)的下表面开设有斜面(714)，所述安装架(3)相对于压板(703)的位置转动连接有转管(704)，所述压板(703)的下表面抵在转管(704)的外壁，所述转管(704)的内壁滑动连接有矩形板(715)，所述矩形板(715)与牵引绳(705)的一端固定连接，所述牵引绳(705)的另一端与光伏板(4)固定连接，所述转管(704)的下表面固定连接有第一弹簧(716)，所述第一弹簧(716)的另一端与矩形板(715)固定连接，所述安装架(3)的表面固定连接有伺服电机(706)，所述伺服电机(706)的输出端固定连接有丝杆(707)，所述安装架(3)的表面固定连接有固定块(713)，所述固定块(713)与丝杆(707)转动连接，所述丝杆(707)的圆弧面螺纹连接有连接板(708)，所述连接板(708)的表面固定连接有弯折板(709)，所述毛刷板(710)与弯折板(709)固定连接，所述弯折板(709)的表面固定连接有若干个电热丝(711)。
3.根据权利要求2所述的一种方便清理的太阳能储能设备，其特征在于：所述弯折板(709)由长板和短板焊接而成，所述弯折板(709)的长板与短板之间的夹角为钝角，若干个所述电热丝(711)等间隔分布在弯折板(709)的长板表面。
4.根据权利要求2所述的一种方便清理的太阳能储能设备，其特征在于：所述固定块(713)的表面固定连接有限位板(712)，所述限位板(712)贯穿连接板(708)，所述连接板(708)与丝杆(707)转动连接。
5.根据权利要求4所述的一种方便清理的太阳能储能设备，其特征在于：所述方块(801)内滑动贯穿有滑框(802)，所述第二弹簧(804)的两端分别与滑框(802)和方块(801)固定连接，所述滑框(802)的一端转动连接有抵触板(803)，所述抵触板(803)的表面固定连接有弹性片(805)，所述弹性片(805)的另一端与滑框(802)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种方便清理的太阳能储能设备，其特征在于：所述滑框(802)的表面转动连接有转动架(807)，所述转动架(807)的表面转动连接有滚筒(808)，所述转动架(807)的上端固定连接有圆板(809)，所述圆板(809)内螺纹连接有螺栓(810)，所述螺栓(810)穿过圆板(809)抵在滑框(802)的上表面，所述方块(801)的表面固定连接有摩擦板(811)，所述滚筒(808)的圆弧面抵在摩擦板(811)的表面，所述转动架(807)的角度转动范围为0-90度。
7.根据权利要求5所述的一种方便清理的太阳能储能设备，其特征在于：所述光伏板(4)的表面固定连接有橡胶垫(806)。
8.根据权利要求1所述的一种方便清理的太阳能储能设备，其特征在于：所述定位板(92)与电推杆(91)的输出端固定连接，所述定位板(92)的竖直截面呈“几”字形，所述光伏板(4)的侧壁固定连接有延伸杆(93)，所述定位板(92)的两侧均固定连接有加强板(96)，所述安装架(3)的表面固定连接有两个L形板(95)，所述加强板(96)贯穿L形板(95)，所述延伸杆(93)的圆弧面转动连接有若干个光滑辊(94)，所述加强板(96)的竖直截面呈“U”形，所述L形板(95)位于加强板(96)两侧臂之间。
9.根据权利要求1所述的一种方便清理的太阳能储能设备，其特征在于：清理结构二(401)包括：固定架(10)活动设于光伏板(4)边框顶部，光伏板(4)边框上开设有用于容纳直线电机(11)的安装槽，且直线电机(11)输出端与固定架(10)固定连接，固定架(10)内开设有驱动腔一(12)、驱动腔二(17)和驱动腔三(45)，驱动马达一(13)与驱动腔一(12)内壁顶部固定连接，且转动连杆(131)一端与驱动马达一(13)输出轴固定连接，转动连杆(131)另一端活动延伸至驱动腔三(45)内，锥齿轮一(14)固定套接于转动连杆(131)外壁，第一连杆(16)一端位于驱动腔一(12)内并固定套接有锥齿轮二(15)，第一连杆(16)一端位于驱动腔二(17)内并固定套接有锥齿轮三(18)，锥齿轮一(14)和锥齿轮二(15)相啮合，锥齿轮三(18)和锥齿轮四(19)相啮合，转动柱(20)活动设于驱动腔二(17)内，且转动柱(20)通过限位环一(21)与驱动腔二(17)内壁活动连接，转动柱(20)顶部固定套接有锥齿轮四(19)，转动柱(20)底部设有若干滚刷(22)；
驱动马达二(25)与驱动腔三(45)内壁顶部固定连接，驱动马达二(25)输出轴上固定套接有驱动齿轮一(24)，螺纹杆(26)一端与驱动腔三(45)内壁顶部转动连接，螺纹杆(26)另一端活动延伸至螺纹套(38)内并与螺纹套(38)螺纹连接，驱动齿轮二(27)固定套接于螺纹杆(26)外壁，且驱动齿轮二(27)与驱动齿轮一(24)相啮合，两组螺纹杆(26)通过同步带组件(47)进行传动连接，固定柱(28)和中空柱(29)均与驱动腔三(45)内壁顶部固定连接，且第三连杆(46)顶部活动延伸至中空柱(29)内，第二连杆(32)通过若干组螺栓(30)与第三连杆(46)可拆卸连接，位移传感器(33)固定连接于第二连杆(32)外壁，连接弹簧(31)两端分别与中空柱(29)和位移传感器(33)固定连接，第二连杆(32)下端活动贯穿限位环二(34)并固定设有测量头(35)，限位环二(34)与固定柱(28)固定连接，U型架(36)与固定柱(28)固定连接，螺纹套(38)与限位环三(37)固定连接，且限位环三(37)活动套接于U型架(36)上，伸缩杆(23)固定端与转动连杆(131)固定连接，伸缩杆(23)活动端固定连接有转动盘(39)，螺纹套(38)底部外壁设有限位滑槽(40)，且转动盘(39)活动设于限位滑槽(40)内，橡胶刮板一(42)一端与转动盘(39)底部铰接，橡胶刮板一(42)另一端与橡胶刮板二(44)铰接，液压油缸一(41)固定端与转动盘(39)铰接，液压油缸一(41)活动端与橡胶刮板一(42)顶部铰接，液压油缸二(43)固定端与橡胶刮板一(42)顶部铰接，液压油缸二(43)活动端与橡胶刮板二(44)顶部铰接。
10.根据权利要求1所述的一种方便清理的太阳能储能设备，其特征在于：电压传感器一，设置在蓄电池(6)上，用于检测输入蓄电池(6)的实际电压；
电压传感器二，设置在光伏板(4)上，用于检测光伏板(4)的实际输出电压；
计数器，用于检测蓄电池(6)的充放电循环次数；
控制器、报警器，设置在安装架(3)外表面，控制器与电压传感器一、电压传感器二、计数器、报警器电连接；
控制器基于电压传感器一、电压传感器二、计数器控制报警器工作，包括以下步骤：
步骤1：根据公式(1)和电压传感器一、电压传感器二、的检测值，计算出蓄电池(6)的当前使用寿命：
其中，X为蓄电池(6)的当前使用寿命，θ1为蓄电池(6)可用容量，θ2为蓄电池(6)标称容量，U1为电压传感器一的检测值，U2为电压传感器二的检测值，U3为蓄电池(6)的终止电压，X为计数器的检测值，e为自然常数，取值为2.72，Q为蓄电池(6)电芯的能量转换率，K为电压传感器一、电压传感器二精度的乘积，ln为自然对数，δ为蓄电池(6)的库伦效率，R1为蓄电池(6)的内阻，R2为蓄电池(6)在理想工作温度下的内阻；
步骤2：控制器将蓄电池(6)的当前使用寿命与预设的使用寿命相比较，当检测到的蓄蓄电池(6)的当前使用寿命小于预设的使用寿命时，控制警示器发出警报，提示蓄电池(6)需要更换。
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| CN202311082230.2A CN116865667A (zh) | 2023-08-27 | 2023-08-27 | 一种方便清理的太阳能储能设备 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117646530A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-05 | 夏尔特拉(上海)新能源科技有限公司 | 一种装配式太阳能屋面结构及其装配方法 |
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2023
- 2023-08-27 CN CN202311082230.2A patent/CN116865667A/zh not_active Withdrawn
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| CN117646530A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-05 | 夏尔特拉(上海)新能源科技有限公司 | 一种装配式太阳能屋面结构及其装配方法 |
| CN117646530B (zh) * | 2024-01-30 | 2024-04-12 | 夏尔特拉(上海)新能源科技有限公司 | 一种装配式太阳能屋面结构及其装配方法 |
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