CN117375529A - 一种光伏发电系统的光伏电站监控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了光伏设备领域的一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，包括底板、安装板和积雪监控传感器，所述安装板上设置有光伏板，所述安装板上表面滑动设置有两个滑动块，两个所述滑动块位于光伏板的两侧，两个所述滑动块之间设置有除雪机构，所述安装板的两侧安装有用于驱动滑动块移动的驱动机构，所述底板上设置有用于对安装板形成支撑的支撑机构。本发明通过两个弹跳球在光伏板表面同步持续弹跳震动使积雪滑落，相较于现有技术，弹力绳和弹跳球对光伏板表面的遮挡面积较小，降低对光伏板表面刮动造成损坏，设置扭转机构，使得弹跳球扭转一定角度，改变与光伏板的碰撞位置，保证其弹跳幅度和对积雪的震动清除效果。
Description
技术领域
本发明涉及光伏设备领域，具体为一种光伏发电系统的光伏电站监控装置。
背景技术
随着现代工业的发展，全球能源危机和大气污染问题日益突出，新能源的开发和利用成为现在的热门话题，利用太阳光能、采用特殊材料诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成发电体系的光伏电站，成为重要的绿色电力开发能源项目。
经检索，国家专利公开号为CN111030590B公开了一种基于建筑光伏一体化的光伏电站监控设备，包括雪量监控传感器、用于光伏板除雪的清雪机构、对光伏电站内场地除雪的扫雪车、融雪机构、设于地下的储水箱，所述清雪机构设有两组对称设置的伸缩架，同时设于两组伸缩架上的多个吹风板，每个吹风板上的第一反光镜和第二反光镜，每组伸缩架上用于多个吹风板同时供气的伸缩管，同时设于两组伸缩架前端用于支撑两组伸缩架前端的滚轮，设于每组伸缩架前端的拉簧。本发明对下雪进行实时监控，解决下雪过程中雪直接落在光伏板上问题，同时使光伏板能够继续发电。
上述方案中仍然存在以下问题：
该方案通过设置第一反光镜和第二反光镜，对光伏板形成遮挡，防止雪堆积在光伏板表面，然而，第一反光镜和第二反光镜虽然能将部分光折射到光伏板表面，但仍然会对部分光形成遮挡，影响光伏板的采光，降低发电量；该方案通过气流吹动的方式清除第一反光镜和第二反光镜上的积雪，然而，积雪容易冻结成块，难以被气流吹动脱落，需要较大的气压，才能形成有效的清雪效果，并且，在气流吹动作用下，积雪容易掉落附着在光伏板表面，该方案不具备对光伏板表面积雪清除的功能，仍会影响其工作效率，在现有技术中，对于光伏板面的积雪，大多采用推动刮除的方式，会对光伏板表面造成刮伤，影响其使用寿命。
发明内容
本发明针对上述背景技术中提出的积雪清除效果差、易对光伏板表面造成磨损的问题，提供一种清雪效果好的光伏发电系统的光伏电站监控装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，包括底板、安装板和积雪监控传感器，所述安装板上设置有光伏板，所述安装板上表面滑动设置有两个滑动块，两个所述滑动块位于光伏板的两侧，两个所述滑动块之间设置有除雪机构，所述安装板的两侧安装有用于驱动滑动块移动的驱动机构，所述底板上设置有用于对安装板形成支撑的支撑机构；
所述除雪机构包括横跨光伏板的两根弹力绳，两根所述弹力绳相互平行，所述滑动块上固定有固定板，所述固定板有四块，四块所述固定板两两一组分别固定连接于滑动块两侧的侧壁上，两根所述弹力绳的两端分别连接于两侧的固定板上，两根所述弹力绳的中部连接有弹跳球，在两块所述滑动块分别向两侧往复拉动弹力绳时，使得所述弹跳球在光伏板表面弹跳，实现对光伏板的除雪；
两个所述弹跳球之间设置有扭转机构，在两个所述弹跳球的弹跳幅度不同时，使得所述弹跳球发生扭转，改变所述弹跳球与光伏板的碰撞位置。
优选的，所述扭转机构包括拉线和两个绕线轮，两个所述绕线轮分别固定连接于两个弹跳球侧壁上，所述拉线的两端分别绕置于两个绕线轮上。
优选的，所述驱动机构包括设置于安装板两侧的两组传送带，每组所述传送带包括用于输出动力的转动轮，所述安装板的底部安装有用于驱动转动轮转动的电机。
优选的，所述驱动机构还包括分别固定连接于两组传送带上的两个固定座，所述固定座上转动连接有转轴，所述转轴上固定连接有齿轮，所述安装板上表面的两侧分别固定连接有齿条，两个所述齿轮分别与两根齿条啮合。
优选的，所述转轴上固定连接有往复螺杆，所述往复螺杆贯穿滑动块并与滑动块螺纹配合。
优选的，所述支撑机构包括固定连接于底板上的铰接座和支撑座，所述安装板的下端铰接于铰接座上，所述支撑座的上端转动连接有两根偏转杆。
优选的，两个所述转动轮上均固定有固定销，所述偏转杆的上端设置有贯穿孔，两个所述固定销分别贯穿转动连接于两个偏转杆上的贯穿孔内。
优选的，所述弹跳球内嵌设有电热丝。
本发明的优点在于：
(1)本发明通过设置除雪机构，工作时，两个弹跳球在光伏板表面同步持续弹跳震动使积雪滑落，相较于现有技术，弹力绳和弹跳球对光伏板表面的遮挡面积较小，避免对光伏板的采光造成影响，相较于现有技术中通过刮板在光伏板表面刮动的方式，本发明采用通过弹跳球弹跳震动的方式，可大大降低对光伏板表面摩擦刮动清雪造成的磨损，有利于延长光伏板的使用寿命。
(2)本发明通过设置扭转机构，当其中一个弹跳球底部粘附积雪时，该弹跳球在光伏板上弹跳的幅度将大大减小，则两个弹跳球之间的距离增大，通过拉线拉动绕线轮转动，继而带动弹跳球扭转一定角度，改变与光伏板的碰撞位置，保证其弹跳幅度和对积雪的震动清除效果。
(3)本发明通过设置驱动机构，可驱动除雪机构沿光伏板表面移动，对光伏板进行充分有效的除雪，并且同步带动弹跳球在光伏板表面弹跳，使得清雪的位置随清雪工作的进行移动改变。
(4)本发明通过设置支撑机构，以转动轮为驱动力，使得安装板往复偏转抖动，进一步促进光伏板表面的积雪滑落排出，提高除除雪效果，无需设置额外动力驱动装置，使得除雪机构和光伏板的偏转抖动同步进行，紧密配合。
附图说明
图1为本发明光伏发电系统的光伏电站监控装置中安装板的俯视结构示意图；
图2为图1中A处放大图；
图3为图1中B处放大图；
图4为图1中C-C向剖视图；
图5为本发明光伏发电系统的光伏电站监控装置的侧面结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、底板；2、安装板；3、积雪监控传感器；4、滑动块；5、弹力绳；6、固定板；7、弹跳球；8、拉线；9、绕线轮；10、传送带；11、转动轮；12、电机；13、固定座；14、转轴；15、齿轮；16、齿条；17、往复螺杆；18、铰接座；19、支撑座；20、偏转杆；21、固定销。
具体实施方式
请参阅图1-5，一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，包括底板1、安装板2和积雪监控传感器3，积雪监控传感器3为本领域内的现有技术，在此不做赘述，安装板2上设置有光伏板，安装板2上表面滑动设置有两个滑动块4，滑动块4的底部贴合于安装板2的表面，并且可在安装板2的表面自由滑动，两个滑动块4位于光伏板的两侧，两个滑动块4之间设置有除雪机构，安装板2的两侧安装有用于驱动滑动块4移动的驱动机构，底板1上设置有用于对安装板2形成支撑的支撑机构。
除雪机构包括横跨光伏板的两根弹力绳5，两根弹力绳5相互平行，滑动块4上固定有固定板6，固定板6有四块，四块固定板6两两一组分别固定连接于滑动块4两侧的侧壁上，两根弹力绳5的两端分别连接于两侧的固定板6上，两根弹力绳5的中部连接有弹跳球7，弹跳球7可选用网球或弹性橡胶球，在两块滑动块4分别向两侧往复拉动弹力绳5时，即两个滑动块4相互远离时，将弹力绳5绷紧，此时弹跳球7远离光伏板表面，当两个滑动块4靠近时，弹跳球7在重力作用下落下，撞击在光伏板上，并在其弹力作用下往复弹跳，实现对光伏板的除雪，两个弹跳球7在光伏板表面同步持续弹跳震动使积雪滑落，相较于现有技术，弹力绳5和弹跳球7对光伏板表面的遮挡面积较小，避免对光伏板的采光造成影响，相较于现有技术中通过刮板在光伏板表面刮动的方式，本发明采用通过弹跳球7弹跳震动的方式，可大大降低对光伏板表面摩擦刮动清雪造成的磨损，有利于延长光伏板的使用寿命。
两个弹跳球7之间设置有扭转机构，在两个弹跳球7的弹跳幅度不同时，使得弹跳球7发生扭转，改变弹跳球7与光伏板的碰撞位置；
扭转机构包括拉线8和两个绕线轮9，两个绕线轮9分别固定连接于两个弹跳球7侧壁上，拉线8的两端分别绕置于两个绕线轮9上，当其中一个弹跳球7底部粘附积雪时，该弹跳球7在光伏板上弹跳的幅度将大大减小，则在弹跳过程中，两个弹跳球7的起伏失去同步，距离会增大，则距离变化时，会通过拉线8拉动绕线轮9转动，继而带动弹跳球7扭转一定角度，改变与光伏板的碰撞位置，保证其弹跳幅度和对积雪的震动清除效果。
驱动机构包括设置于安装板2两侧的两组传送带10，传送带10的传送方向与光伏板的布置方向平行，每组传送带10包括用于输出动力的转动轮11，需要说明的是，转动轮11有四个，均转动安装于安装板2的侧壁上，安装板2的底部安装有用于驱动转动轮11转动的电机12，电机12与积雪监控传感器3电信号连接，当积雪监控传感器3检测到光伏板表面出现积雪时，控制电机12开启，积雪监控传感器3为本领域内的现有技术，在此不做赘述，需要说明的是，电机12采用双向同步电机，其两端的输出轴分别与两侧的转动轮11连接。
驱动机构还包括分别固定连接于两组传送带10上的两个固定座13，固定座13上转动连接有转轴14，转轴14上固定连接有齿轮15，安装板2上表面的两侧分别固定连接有齿条16，两个齿轮15分别与两根齿条16啮合；
转轴14上固定连接有往复螺杆17，往复螺杆17贯穿滑动块4并与滑动块4螺纹配合，电机12运行时，可带动传送带10运行，传送带10带动固定座13沿安装板2表面滑动，继而带动转轴14和齿轮15移动，由于齿轮15与齿条16啮合，则齿轮15在齿条16上移动时，使得齿轮15带动转轴14同步转动，又因为往复螺杆17与滑动块4螺纹配合，且滑动块4无法转动，进而可使得滑动块4在安装板2表面沿往复螺杆17的轴线方向往复折返运动，在本实施例中，两个滑动块4的运动方向始终相反，则两个滑动块4的运动方式为周期性相互靠近、远离，实现对弹力绳5间歇拉紧、放松的目的，进而可通过弹力绳5拉动弹跳球7在光伏板表面弹跳，并且随着齿轮15的移动，可驱动除雪机构沿光伏板表面移动，对光伏板进行充分有效的除雪，并且同步带动弹跳球7在光伏板表面弹跳，使得清雪的位置随清雪工作的进行移动改变。
支撑机构包括固定连接于底板1上的铰接座18和支撑座19，安装板2的下端铰接于铰接座18上，支撑座19的上端转动连接有两根偏转杆20。
两个转动轮11上均固定有固定销21，偏转杆20的上端设置有贯穿孔，两个固定销21分别贯穿转动连接于两个偏转杆20上的贯穿孔内，以转动轮11为驱动力，使得安装板2往复偏转抖动，进一步促进光伏板表面的积雪滑落排出，提高除除雪效果，无需设置额外动力驱动装置，使得除雪机构和光伏板的偏转抖动同步进行，紧密配合，需要注意的是，安装板2偏转的范围在与水平面夹角呈30-40°之间，使得光伏板持续保持良好的采光角度。
弹跳球7内嵌设有电热丝，电热丝通过积雪监控传感器3与电源连接，具体的，电热丝通过电控开关与外界电源电性连接，积雪监控传感器3与电控开关电信号连接，当积雪传感器3检测到光伏板表面存在积雪时，控制电控开关将电热丝的电路导通，使得电热丝通电发热，积雪传感器3和电控开关均为本领域内成熟的现有技术，其具体结构和工作原理在此不做赘述，电热丝的加热温度为100℃，该温度低于弹跳球7的燃点温度，避免弹跳球7受热损坏，并且弹跳球7在光伏板表面弹跳时，与光伏板接触的时间较短，并不会因高温对光伏板表面造成损坏，当弹跳球7在进行清雪工作时，电热丝通电工作，对弹跳球7进行加热，在弹跳球7与光伏板表面间歇接触时，通过高温将积雪融化，从而起到清雪的效果。
本发明在使用时，当积雪监控传感器3检测到光伏板表面出现积雪时，控制电机12开启，电机12驱动两侧的转动轮11转动，进而使得两个传送带10同步运行，传送带10带动固定座13沿安装板2表面滑动，继而带动转轴14、齿轮15和滑动块4沿光伏板两侧滑动，由于齿轮15与齿条16啮合，继而可带动转轴14和往复螺杆17转动，又因为往复螺杆17与滑动块4螺纹配合，继而可带动滑动块4在沿光伏板长度方向滑动的同时，横向往复移动，两个滑动块4的移动方向相反，则滑动块4分别向两侧往复拉动弹力绳5时，即两个滑动块4相互远离时，将弹力绳5绷紧，此时弹跳球7远离光伏板表面，当两个滑动块4靠近时，弹跳球7在重力作用下落下，撞击在光伏板上，并在其弹力作用下往复弹跳，实现对光伏板的除雪，两个弹跳球7在光伏板表面同步持续弹跳震动使积雪滑落，相较于现有技术，弹力绳5和弹跳球7对光伏板表面的遮挡面积较小，避免对光伏板的采光造成影响，相较于现有技术中通过刮板在光伏板表面刮动的方式，本发明采用通过弹跳球7弹跳震动的方式，可大大降低对光伏板表面摩擦刮动清雪造成的磨损，有利于延长光伏板的使用寿命，弹跳球7在弹跳过程中，沿光伏板长度方向移动，改变清雪位置，对光伏板进行充分有效的除雪。
由于弹跳球7在光伏板表面弹跳过程中，其底部与积雪接触，容易出现积雪附着的问题，导致弹跳球7的弹跳幅度降低，当其中一个弹跳球7底部粘附积雪时，该弹跳球7在光伏板上弹跳的幅度将大大减小，则在弹跳过程中，两个弹跳球7的起伏失去同步，距离会增大，则距离变化时，会通过拉线8拉动绕线轮9转动，继而带动弹跳球7扭转一定角度，改变弹跳球7与光伏板的碰撞位置，保证其弹跳幅度和对积雪的震动清除效果。
转动轮11在转动过程中，通过固定销21带动偏转杆20往复偏转，进而使得安装板2往复偏转抖动，进一步促进光伏板表面的积雪滑落排出，提高除除雪效果，无需设置额外动力驱动装置，使得除雪机构和光伏板的偏转抖动同步进行，紧密配合。
Claims (8)
1.一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，包括底板(1)、安装板(2)和积雪监控传感器(3)，所述安装板(2)上设置有光伏板，其特征在于，所述安装板(2)上表面滑动设置有两个滑动块(4)，两个所述滑动块(4)位于光伏板的两侧，两个所述滑动块(4)之间设置有除雪机构，所述安装板(2)的两侧安装有用于驱动滑动块(4)移动的驱动机构，所述底板(1)上设置有用于对安装板(2)形成支撑的支撑机构；
所述除雪机构包括横跨光伏板的两根弹力绳(5)，两根所述弹力绳(5)相互平行，所述滑动块(4)上固定有固定板(6)，所述固定板(6)有四块，四块所述固定板(6)两两一组分别固定连接于滑动块(4)两侧的侧壁上，两根所述弹力绳(5)的两端分别连接于两侧的固定板(6)上，两根所述弹力绳(5)的中部连接有弹跳球(7)，在两块所述滑动块(4)分别向两侧往复拉动弹力绳(5)时，使得所述弹跳球(7)在光伏板表面弹跳，实现对光伏板的除雪；
两个所述弹跳球(7)之间设置有扭转机构，在两个所述弹跳球(7)的弹跳幅度不同时，使得所述弹跳球(7)发生扭转，改变所述弹跳球(7)与光伏板的碰撞位置。
2.根据权利要求1所述的一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，其特征在于，所述扭转机构包括拉线(8)和两个绕线轮(9)，两个所述绕线轮(9)分别固定连接于两个弹跳球(7)侧壁上，所述拉线(8)的两端分别绕置于两个绕线轮(9)上。
3.根据权利要求1所述的一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，其特征在于，所述驱动机构包括设置于安装板(2)两侧的两组传送带(10)，每组所述传送带(10)包括用于输出动力的转动轮(11)，所述安装板(2)的底部安装有用于驱动转动轮(11)转动的电机(12)。
4.根据权利要求3所述的一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，其特征在于，所述驱动机构还包括分别固定连接于两组传送带(10)上的两个固定座(13)，所述固定座(13)上转动连接有转轴(14)，所述转轴(14)上固定连接有齿轮(15)，所述安装板(2)上表面的两侧分别固定连接有齿条(16)，两个所述齿轮(15)分别与两根齿条(16)啮合。
5.根据权利要求4所述的一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，其特征在于，所述转轴(14)上固定连接有往复螺杆(17)，所述往复螺杆(17)贯穿滑动块(4)并与滑动块(4)螺纹配合。
6.根据权利要求3所述的一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，其特征在于，所述支撑机构包括固定连接于底板(1)上的铰接座(18)和支撑座(19)，所述安装板(2)的下端铰接于铰接座(18)上，所述支撑座(19)的上端转动连接有两根偏转杆(20)。
7.根据权利要求6所述的一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，其特征在于，两个所述转动轮(11)上均固定有固定销(21)，所述偏转杆(20)的上端设置有贯穿孔，两个所述固定销(21)分别贯穿转动连接于两个偏转杆(20)上的贯穿孔内。
8.根据权利要求1所述的一种光伏发电系统的光伏电站监控装置，其特征在于，所述弹跳球(7)内嵌设有电热丝。
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