基于光伏建筑一体化光伏储能装置
技术领域
本发明涉及一种光伏储能装置,具体地说,涉及基于光伏建筑一体化光伏储能装置。
背景技术
光伏储能是指利用光伏发电技术将太阳能转化为电能,并将其存储起来以供后续使用的过程。光伏储能系统主要包括光伏电池板、储能设备(如电池组)和光伏逆变器等组件。当光照条件良好时,光伏电池板将太阳能转化为直流电能,并将其输入到储能设备中进行存储,储能设备可以是蓄电池、超级电容器或其他储能技术。
光伏储能装置的逆变器将直流电能转换为交流电能,使其能够被普通电器设备使用。在储能设备放电的过程中,可以通过逆变器将储存的电能输出,并供给电网或者用于家庭、工业设备的用电需求,光伏储能装置的优势在于可以将太阳能转化为电能进行存储备用,以应对不稳定的光照条件,实现太阳能的可持续利用,同时,光伏储能系统可以实现对电能的储存,使得电能能够在需要的时候供给使用,降低对电网的依赖,提高能源的可靠性和可持续性。
现有的光伏储能系统大多数将太阳能板置于房顶,用于吸收太阳能,由于太阳能板表面长期暴露在外,遭遇到刮风雨雪天气时,空气中的灰尘很容易附着在太阳能板表面,导致光照区域面积减少,影响太阳能吸收效率。
为了应对上述问题,现亟需一种可定时进行灰尘清理的光伏建筑一体化光伏储能装置。
发明内容
本发明的目的在于提供基于光伏建筑一体化光伏储能装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,提供了基于光伏建筑一体化光伏储能装置,包括建筑本体,所述建筑本体顶端两侧均铺设有光伏板,所述光伏板两侧均设置有侧架,两所述侧架之间设置有清理设备,所述清理设备包括平移板,所述平移板连接两所述侧架,并与两所述侧架之间保持滑动连接,两所述侧架侧面分别与所述平移板两端之间连接有弹性组件,所述平移板顶端开设有用于预存雨水的空槽,所述建筑本体顶端区域设置有用于进行雨水采集的采集组件,所述采集组件与所述空槽内端之间连接有导通组件,所述空槽内端设置有浮板,所述空槽内端边沿位置设置有若干用于对所述浮板顶端进行阻隔的阻隔块,所述浮板两端与分别与两所述侧架之间连接有调位组件;
当所述空槽内端未积累雨水时,所述浮板因自身重力作用滑落至所述空槽底部位置,此时调位组件固定在所述侧架侧面,通过所述调位组件以及所述弹性组件施加的作用力维持所述平移板至所述侧架正上方位置;
当所述采集组件内端积累到雨水时,由于处于所述侧架正上方位置的所述平移板通过所述导通组件与所述采集组件内端保持连通,雨水通过所述导通组件排入所述空槽内端,通过雨水产生的浮力作用驱使所述浮板由下至上沿着所述空槽内端浮动,直至所述空槽内端积满雨水后,所述浮板处于最高点,此时所述调位组件与所述侧架固定连接,与此同时,所述平移板重力增加,所述平移板产生的重力克服所述弹性组件产生的作用力,促使所述平移板由上至下沿着所述光伏板上方滑动,所述平移板底端设置有清理组件,滑动过程中,通过所述清理组件对所述光伏板表面进行清理。
作为本技术方案的进一步改进,所述采集组件包括水仓,所述水仓位于所述光伏板顶端中间区域,所述水仓顶端开设有用于进行雨水积累的开槽。
作为本技术方案的进一步改进,所述导通组件包括一对导管以及一对导通管,两所述导管分别位于所述水仓侧面两端位置,两所述导通管分别设置在所述平移板其中一侧面两端,所述导通管与相邻位置的所述导管内端保持连通。
作为本技术方案的进一步改进,所述清理组件包括若干组毛刺,各组所述毛刺阵列分布在所述平移板底端。
作为本技术方案的进一步改进,相邻两组所述毛刺之间开设有滤水口,所述滤水口与所述空槽内端保持连通。
作为本技术方案的进一步改进,所述弹性组件包括一对套管以及一对连接柱,两所述套管位于所述平移板另一侧两端位置,所述套管与相邻位置的所述连接柱保持套接,且两者之间连接有连接弹簧。
作为本技术方案的进一步改进,所述侧架侧面开设有滑槽,所述连接柱一端安装在所述滑槽内壁,所述平移板两端均设置有连接块,所述套管一端安装在所述连接块侧面,所述连接块与所述滑槽内端保持滑动连接,所述连接块末端设置有滑块,所述滑块伸出所述滑槽并与所述侧架外侧保持滑动连接,所述滑块上下两侧均设置有滚轮,所述侧架外侧上下两端均开设有限位槽,所述滚轮与所述限位槽内端保持滚动连接。
作为本技术方案的进一步改进,所述导管端口区域设置有单向门,所述单向门一侧与所述导管端口内侧之间保持铰接连接,且两者铰接区域设置有扭簧,所述导管端口区域底部贴合所述单向门底端远离所述水仓一侧设置有挡板,通过所述挡板阻挡所述单向门向远离导管内端一侧转动。
作为本技术方案的进一步改进,所述调位组件包括一对U型板,两所述U型板分别安装在所述浮板顶端两侧位置,且所述U型板其中一端贴合在所述浮板顶端边沿位置,所述U型板另一端向外延展出所述空槽内端,且所述U型板远离所述空槽内端的一端底部设置有调位块,所述侧架靠近所述平移板一侧开设有调位槽,所述调位槽包括主槽和副槽两个部分,所述副槽连通所述主槽顶部区域。
作为本技术方案的进一步改进,所述浮板顶端两侧均设置有边沿板,所述边沿板呈U型结构,所述边沿板一端位于所述浮板顶端侧面位置,所述边沿板另一端向外延伸出所述空槽外端位置,且所述边沿板远离所述空槽内端一端底部呈倾斜状结构,并与所述光伏板底端贴合。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、该基于光伏建筑一体化光伏储能装置中,通过平移板自身重力不断增加,此时将会克服弹性组件施加的作用力,促使平移板沿着光伏板表面由上之下滑动,通过平移板底端设置的清理组件对光伏板表面进行刮洗,通过弹性组件带动平移板复位,通过清洗组件对光伏板表面进行二次刮洗,并通过导通组件重新导通空槽与水仓内端,当水仓内端还有雨水残留时,导通组件将其内端的雨水重新导入至空槽内端,重复上述操作,完成对光伏板表面的重复清洗工作,防止光伏板表面出现灰尘积攒,影响其吸收太阳能效果。
2、该基于光伏建筑一体化光伏储能装置中,通过设置的滚轮以及限位槽降低滑块与侧架外壁之间的接触面积,而接触面积与摩擦阻力成正比,降低接触面积即降低两者之间产生的摩擦阻力,从而提高平移板的滑动效率,减少滑动过程中产生的阻碍效果。
3、该基于光伏建筑一体化光伏储能装置中,通过滤水口将空槽内端的雨水导引至与之相邻的各个毛刺侧面,润湿各个毛刺,促使毛刺在接触到灰尘时,通过其侧面粘附的雨水润湿形成固块的灰尘,使其灰尘更快脱离光伏板表面,提高毛刺的清理效率,同时通过滤水口对空槽内端的雨水进行导流处理,加快空槽内端的雨水排放效率,从而提高平移板的复位速度,相同时间内,提高平移板对光伏板表面的清洗频率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为本发明的建筑本体结构示意图;
图3为本发明的侧架结构示意图其一;
图4为本发明的图3的A处局部放大图;
图5为本发明的侧架结构示意图其二;
图6为本发明的图5的B处局部放大图;
图7为本发明的水仓结构剖视图;
图8为本发明的图7的C处局部放大图;
图9为本发明的清理设备结构拆分图;
图10为本发明的平移板结构示意图其一;
图11为本发明的图10的D处局部放大图;
图12为本发明的图10的E处局部放大图;
图13为本发明的平移板结构示意图其二;
图14为本发明的图13的F处局部放大图;
图15为本发明的浮板结构示意图;
图16为本发明的图15的G处局部放大图。
图中各个标号意义为:
10、建筑本体;110、光伏板;120、侧架;121、滑槽;122、连接柱;1221、连接弹簧;123、调位槽;124、限位槽;130、水仓;131、导管;132、单向门;
20、清理设备;210、平移板;211、空槽;212、导通管;213、套管;214、阻隔块;215、滑块;2151、滚轮;216、毛刺;217、滤水口;220、浮板;221、U型板;2211、调位块;222、边沿板。
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。
请参阅图1-图16所示,提供了基于光伏建筑一体化光伏储能装置,包括建筑本体10,建筑本体10顶端两侧均铺设有光伏板110,光伏板110两侧均设置有侧架120,两侧架120之间设置有清理设备20,清理设备20包括平移板210,平移板210连接两侧架120,并与两侧架120之间保持滑动连接,两侧架120侧面分别与平移板210两端之间连接有弹性组件,平移板210顶端开设有用于预存雨水的空槽211,建筑本体10顶端区域设置有用于进行雨水采集的采集组件,采集组件与空槽211内端之间连接有导通组件,空槽211内端设置有浮板220,空槽211内端边沿位置设置有若干用于对浮板220顶端进行阻隔的阻隔块214,浮板220两端与分别与两侧架120之间连接有调位组件;
当空槽211内端未积累雨水时,浮板220因自身重力作用滑落至空槽211底部位置,此时调位组件固定在侧架120侧面,通过调位组件以及弹性组件施加的作用力维持平移板210至侧架120正上方位置;
当采集组件内端积累到雨水时,由于处于侧架120正上方位置的平移板210通过导通组件与采集组件内端保持连通,雨水通过导通组件排入空槽211内端,通过雨水产生的浮力作用驱使浮板220由下至上沿着空槽211内端浮动,直至空槽211内端积满雨水后,浮板220处于最高点,此时调位组件与侧架120固定连接,与此同时,平移板210重力增加,平移板210产生的重力克服弹性组件产生的作用力,促使平移板210由上至下沿着光伏板110上方滑动,平移板210底端设置有清理组件,滑动过程中,通过清理组件对光伏板110表面进行清理。
具体使用时,光伏储能是指利用光伏发电技术将太阳能转化为电能,并将其存储起来以供后续使用,当光照条件良好时,光伏电池板将太阳能转化为直流电能,并将其输入到储能设备中进行存储。储能设备可以是蓄电池、超级电容器或其他储能技术,用于将电能储存起来,以便在光照不足或无光照的情况下供电使用,现有的光伏储能大多数将太阳能板置于房顶,用于吸收太阳能,由于太阳能板表面长期暴露在外,遭遇到刮风雨雪天气时,空气中的灰尘很容易附着在太阳能板表面,导致光照区域面积减少,影响太阳能吸收效率;
为了应对上述问题,在进行使用过程中,初始状态下,采集组件内端未积累到雨水,此时空槽211内端虽然通过导通组件与采集组件内端保持连通,但由于采集组件内端未积累到雨水,空槽211内端也无雨水进入,浮板220位于空槽211内端,空槽211内端没有雨水时,浮板220受到自身重力重力,滑落至浮板220内端靠近底部位置,此时,调位组件与对应位置的侧架120侧面保持固定连接,通过调位组件以及弹性组件施加的作用力维持平移板210置于光伏板110正上方位置,直至采集组件内端采集到雨水后,雨水通过导通组件输送至空槽211内端,随着空槽211内端雨水的不断用涌入,其产生的浮力将会驱使浮板220由下至上沿着空槽211内端浮动,并带动调位组件一并移动,直至空槽211内端积满雨水,此时浮板220位于最高点,而调位组件失去与侧架120的固定连接,同时平移板210自身重力不断增加,此时将会克服弹性组件施加的作用力,促使平移板210沿着光伏板110表面由上之下滑动,通过平移板210底端设置的清理组件对光伏板110表面进行刮洗,直至平移板210滑动至侧架120侧面最低点,此时平移板210将会处于静止状态,直至空槽211内端的雨水经过蒸发后,此时平移板210自身的重力难以克服弹性组件施加的作用力,通过弹性组件带动平移板210复位,通过清洗组件对光伏板110表面进行二次刮洗,并通过导通组件重新导通空槽211与水仓130内端,当水仓130内端还有雨水残留时,导通组件将其内端的雨水重新导入至空槽211内端,重复上述操作,完成对光伏板110表面的重复清洗工作,防止光伏板110表面出现灰尘积攒,影响其吸收太阳能效果。
此外,采集组件包括水仓130,水仓130位于光伏板110顶端中间区域,水仓130顶端开设有用于进行雨水积累的开槽,当水仓130处于雨天情况下,水仓130顶端开设的开槽促使水仓130内端处于开放状态,通过开槽对雨水进行采集,为后期平移板210滑动提供动力来源。
进一步的,导通组件包括一对导管131以及一对导通管212,两导管131分别位于水仓130侧面两端位置,两导通管212分别设置在平移板210其中一侧面两端,导通管212与相邻位置的导管131内端保持连通,当水仓130内端通过开槽积累到雨水后,随着水仓130内端的雨水不断增长,其雨水液面将会没过导管131底端区域,并顺着水仓130内端流入至导管131内端,通过导管131导入至导通管212内端,最后排放至空槽211内端,从而不断增加平移板210产生的重力,加快平移板210向下滑动的效率。
再进一步的,清理组件包括若干组毛刺216,各组毛刺216阵列分布在平移板210底端,当平移板210沿着光伏板110表面由上至下滑动过程中,其平移板210底端与光伏板110表面贴合,此时各个毛刺216底端与光伏板110表面接触,并在滑动过程中两者接触区域产生摩擦力,在摩擦力的作用下,各个毛刺216会对光伏板110表面粘附的灰尘进行刮擦,防止灰尘堆积,影响光伏板110表面吸收太阳能的有效面积。
具体的,相邻两组毛刺216之间开设有滤水口217,滤水口217与空槽211内端保持连通,当平移板210沿着光伏板110表面由上至下滑动过程中,各个滤水口217与空槽211内端保持连通,将会将空槽211内端的雨水导引至与之相邻的各个毛刺216侧面,润湿各个毛刺216,促使毛刺216在接触到灰尘时,通过其侧面粘附的雨水润湿形成固块的灰尘,使其灰尘更快脱离光伏板110表面,提高毛刺216的清理效率,同时通过滤水口217对空槽211内端的雨水进行导流处理,加快空槽211内端的雨水排放效率,从而提高平移板210的复位速度,相同时间内,提高平移板210对光伏板110表面的清洗频率。
此外,弹性组件包括一对套管213以及一对连接柱122,两套管213位于平移板210另一侧两端位置,套管213与相邻位置的连接柱122保持套接,且两者之间连接有连接弹簧1221,当空槽211内端积满雨水后,平移板210将会带动套管213一并下移,而套管213与连接柱122之间连接有连接弹簧1221,套管213下移过程中将会对连接弹簧1221施加拉力,促使连接弹簧1221处于拉伸状态,当空槽211内端的雨水消耗殆尽时,平移板210自身重力难以克服连接弹簧1221产生的弹力,此时连接弹簧1221拉伸状态产生的弹力克服平移板210自身重力,连接弹簧1221收缩带动平移板210复位,以供后期进行二次清理工作。
进一步的,侧架120侧面开设有滑槽121,连接柱122一端安装在滑槽121内壁,平移板210两端均设置有连接块,套管213一端安装在连接块侧面,连接块与滑槽121内端保持滑动连接,连接块末端设置有滑块215,滑块215伸出滑槽121并与侧架120外侧保持滑动连接,滑块215上下两侧均设置有滚轮2151,侧架120外侧上下两端均开设有限位槽124,滚轮2151与限位槽124内端保持滚动连接,当平移板210滑动过程中,平移板210将会带动两端的连接块沿着对应位置的滑槽121内端保持同步滑动,此过程中滑块215贴合侧架120外壁滑动,通过侧架120外壁施加给滑块215的作用力以及滑槽121内壁施加给连接块上下两侧施加的作用力,维持平移板210滑动过程中的稳定性,提高平移板210的滑动效果,同时由于滑块215与侧架120外壁贴合滑动,两者之间接触区域将会产生的摩擦阻力,而这个摩擦阻力始终与平移板210滑动方向相反,阻碍平移板210滑动效率,此时通过设置的滚轮2151以及限位槽124降低滑块215与侧架120外壁之间的接触面积,而接触面积与摩擦阻力成正比,降低接触面积即降低两者之间产生的摩擦阻力,从而提高平移板210的滑动效率,减少滑动过程中产生的阻碍效果。
再进一步的,导管131端口区域设置有单向门132,单向门132一侧与导管131端口内侧之间保持铰接连接,且两者铰接区域设置有扭簧,导管131端口区域底部贴合单向门132底端远离水仓130一侧设置有挡板,通过挡板阻挡单向门132向远离导管131内端一侧转动,通过设置的单向门132对导管131端口区域进行限位处理,当导通管212未插入导管131端口区域时,在扭簧的作用下,单向门132转动至与挡板贴合,此时导管131端口区域处于封闭状态,防止水仓130内端的积累的雨水持续泄露,导致平移板210完成一次清理工作复位后,水仓130内端无法提供给空槽211内端充足的雨水,当导通管212插入导管131端口后,通过导通管212施加的推力促使单向门132向导管131端口内端转动,并远离挡板,此时导通管212与导管131内端连通,将水仓130内端的雨水引导至空槽211内端,提供平移板210向下滑动的动力来源。
此外,调位组件包括一对U型板221,两U型板221分别安装在浮板220顶端两侧位置,且U型板221其中一端贴合在浮板220顶端边沿位置,U型板221另一端向外延展出空槽211内端,且U型板221远离空槽211内端的一端底部设置有调位块2211,侧架120靠近平移板210一侧开设有调位槽123,调位槽123包括主槽和副槽两个部分,副槽连通主槽顶部区域,当浮板220未受到浮力作用时,其通过自身重力作用掉落至空槽211底部位置,此时调位块2211沿着主槽内端向下滑动,并受到主槽两侧内壁作用,促使调位块2211固定在内槽内端,维持浮板220的固定工作,当浮板220受到浮力作用浮动至最高点时,调位块2211将沿着主槽内端向上滑动,直至调位块2211侧面与副槽对齐,此时调位块2211两侧失去限制,平移板210将通过自身重力作用克服连接弹簧1221产生的弹力,从而沿着光伏板110表面滑动,并驱动调位块2211沿着副槽内端滑动,直至空槽211内端雨水耗尽,平移板210带动调位块2211沿着副槽反向滑动,直至调位块2211底端滑动至与主槽顶端对齐,此时由于浮板220未受到浮力作用,自身产生的重力将促使调位块2211向下沿着主槽滑动至其底部位置,通过主槽两内壁对调位块2211进行位置限定,维持平移板210位置固定。
除此之外,浮板220顶端两侧均设置有边沿板222,边沿板222呈U型结构,边沿板222一端位于浮板220顶端侧面位置,边沿板222另一端向外延伸出空槽211外端位置,且边沿板222远离空槽211内端一端底部呈倾斜状结构,并与光伏板110底端贴合,当浮板220受到浮力作用沿着空槽211向上浮动时,将会驱动两边沿板222同步滑动,促使边沿板222远离空槽211内端一端底部贴合在光伏板110表面,并在平移板210带动下对光伏板110清理后的灰尘进行二次推移,提高光伏板110表面的清理效果。
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仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。