CN117439526A - 一种光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种光伏发电装置，包括光伏发电机构，光伏发电机构包括安装框架和太阳能电池板，安装框架上表面开设有与太阳能电池板适配的安装孔，太阳能电池板嵌设固定在安装孔内；安装孔内设置有清洁组件，清洁组件包括沿安装框架的长度方向固接在安装框架上的驱动缸、沿安装框架的长度方向平行设置在安装孔两侧侧壁上的两个滑道，以及两端分别滑移连接在两个滑道内的清洁杆，两个滑道之间的清洁杆外周壁上固接有弹性清洁筒，清洁筒与太阳能电池板紧密贴合，驱动缸的活塞杆上开设有贯穿孔，清洁杆转动连接在贯穿孔内。本申请实现了对光伏发电装置的自动清洁，提高了光电转化的效率，减少了人力资源的浪费。

Description

一种光伏发电装置

技术领域

本申请涉及光伏发电技术的领域，尤其是涉及一种光伏发电装置。

背景技术

光伏发电装置，简称光伏，是指利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。

相关技术中的光伏发电装置包括太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成。而在发电过程中，随着时间的积累，太阳能电池板上会粘附一层浮尘甚至尘块遮挡在太阳能电池板的表面，从而影响到太阳能电池板对太阳能的接收与转化效率，所以在实际生产中，需要安排专门的维护人员对太阳能电池方阵中的太阳能电池板进行周期性的清洁。

针对上述中的相关技术，发明人发现有些进行光伏发电的地区会频繁出现沙暴、扬尘天气，使得太阳能电池板上的浮尘出现更加频繁，因此需要工作人员更加频繁地清洁太阳能电池板，这样不仅耗费了大量的人力资源，也降低了光伏发电装置的发电效率。

发明内容

为了减少人力资源的浪费，同时提高光伏发电装置的发电效率，本申请提供一种光伏发电装置。

本申请提供的一种光伏发电装置采用如下的技术方案：

一种光伏发电装置，包括光伏发电机构，光伏发电机构包括安装框架和太阳能电池板，所述安装框架上表面开设有与太阳能电池板适配的安装孔，太阳能电池板嵌设固定在安装孔内；

所述安装孔内设置有清洁组件，所述清洁组件包括沿安装框架的长度方向固接在安装框架上的驱动缸、沿安装框架的长度方向平行开设在安装孔两侧侧壁上的两个滑道，以及两端分别滑移连接在两个滑道内的清洁杆，两个滑道之间的清洁杆外周壁上固接有弹性清洁筒，清洁筒与太阳能电池板紧密贴合，所述驱动缸的活塞杆上开设有贯穿孔，所述清洁杆转动连接在贯穿孔内，在驱动缸的驱动下，清洁杆沿滑道的长度方向进行直线运动。

通过采用上述技术方案，当太阳能电池板的表面出现落尘后，启动驱动缸能够推动清洁杆沿太阳能电池板的长度方向进行往复运动，在此期间，弹性清洁筒会将太阳能电池板表面的尘土擦去，以保证太阳能电池板对太阳光的接收与转化效率，同时也减少了工作人员对太阳能电池板进行频繁清洁所花费的时间与精力。

可选的，所述清洁杆的上侧持续抵接于滑道的顶壁，且所述滑道顶壁到太阳能电池板的距离在远离驱动缸的方向上逐渐减小。

通过采用上述技术方案，在远离驱动缸缸体的方向上，清洁筒会与太阳能电池板贴合得更加紧密，从而在一定程度上提高了清洁筒对太阳能电池板的清洁效果。

可选的，所述滑道远离驱动缸位置处的安装框架上固接有转动电机，所述转动电机的输出轴上同轴固接有限位块，限位块伸入到滑道内；

所述清洁杆的端部穿过贯穿孔，且清洁杆穿过贯穿孔的端部开设有限位口，当所述清洁杆在驱动缸的驱动下到达远离驱动缸的位置处时，限位块卡接在限位口内；

所述安装框架的下边缘沿安装框架的宽度方向设置有刮刀，所述刮刀与安装框架之间预留有过尘间隙，当限位块卡接在限位口内时，刮刀抵接在清洁筒上。

通过采用上述技术方案，在清洁杆在驱动缸的驱动下到达远离驱动缸的位置处后，启动转动电机能够通过限位块带动清洁杆转动，从而通过刮刀对清洁筒表面的灰尘进行清理。

可选的，所述清洁筒的截面外轮廓为方形。

通过采用上述技术方案，减少了清洁杆在驱动缸的驱动下进行往复运动的过程中发生转动，导致限位块无法嵌入到限位口内的情况。

可选的，所述清洁杆与贯穿孔之间为间隙配合。

通过采用上述技术方案，使得清洁杆的转动更加顺畅。

可选的，所述安装框架上铰接有遮挡盖，所述安装框架上还固接有带动遮挡盖围绕铰接轴进行转动的启闭电机。

通过采用上述技术方案，当出现扬尘或雨天时，驱动启闭电机能够将遮挡盖旋转闭合，对太阳能电池板形成遮挡，以减少灰尘、雨水等在太阳能电池板上积累，从而对太阳能电池板的转化效率造成影响的情况。

可选的，还包括阳光检测机构，所述阳光检测机构包括检测板，以及在检测板上设置的鼓风风机，鼓风风机的出风口朝向检测板的上表面，所述检测板上电性连接有电功率检测器。

通过采用上述技术方案，通过电功率检测器对转化后的电功率进行测定，并对比晴朗天气下检测板的电能转化功率，能够识别光伏发电装置周围环境中黑夜、沙暴、阴雨等环境情况，继而控制清洁机构、启闭电机等进行应对，以减少太阳能电池板上粘附的灰尘。

可选的，所述鼓风风机的出风口为扁平条状，所述鼓风风机输出的气流在检测板的上表面形成持续的气流层。

通过采用上述技术方案，减少了沙暴、扬尘、雨滴粘附在检测板上，对检测板形成的遮挡，从而影响到阳光检测机构对环境进行测定的准确性。

可选的，所述光伏发电装置上搭载有控制系统，控制系统包括：

阳光检测模块，对应所述阳光检测机构，用于测定光伏发电装置周围环境中的光照情况，并将光照数据传输至主控模块；

清洁模块，包括所述驱动缸和转动电机，用于在主控模块的控制下对光伏发电机构进行除尘；

启闭模块，包括所述启闭电机，用于在主控模块的控制下控制光伏发电机构中成对安装框架的开合；

主控模块，与上述各模块接通，并通过阳光检测模块传输的光照情况控制清洁模块和启闭模块的运行。

通过采用上述技术方案，阳光检测模块对光伏发电装置周围的光照情况进行测定，并将信息传递给主控模块，在恶劣环境下，光照情况较差，主控模块通过控制清洁模块与启闭模块进行相应的动作，以减少恶劣环境对光伏发电装置的光电转化效率造成的影响。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在安装孔内设置清洁组件对太阳能电池板进行自动清洁，减少了太阳能电池板表面的灰尘，从而保证了太阳能电池板对阳光的接收状况；

2.通过在安装框架上固接带动清洁杆进行转动的转动电机，并在安装框架上固接用于清理清洁筒的刮刀，进一步保证了清洁组件的清洁功能；

3.通过在光伏发电装置外设置阳光检测组件，对环境中的光照进行检测，并通过主控模块自动控制光伏发电装置进行应对和清洁，尽可能减少了恶劣环境对光伏发电装置造成的影响。

附图说明

图1是本申请实施例中多组光伏发电机构的整体布设情况示意图。

图2是本申请实施例中安装框架与清洁组件的位置分部爆炸示意图。

图3是本申请实施例中光照检测组件结构示意图。

附图标记说明：1、光伏发电机构；11、安装框架；111、安装孔；112、清洁组件；1121、驱动缸；1122、滑道；1123、清洁杆；1124、清洁筒；1125、转动电机；1126、限位块；1127、刮刀；12、太阳能电池板；13、遮挡盖；131、附加太阳能板；14、启闭电机；2、阳光检测机构；21、检测板；22、鼓风风机；23、电功率检测器。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种光伏发电装置。总体来说，光伏发电装置包括多组光伏发电机构1和阳光检测机构2，其中多组光伏发电机构1用于将太阳能转化为电能，而阳光检测机构2设置在光伏发电机构1旁的地面上用于测定光伏发电机构1周围的光照情况，使得光伏发电装置能够自动应对不同环境的情况，以减少工作人员频繁清理光伏发电机构1所消耗的时间与精力。

参照图1和图2，具体来说，光伏发电机构1包括安装框架11和太阳能电池板12，安装框架11倾斜固接在室外的地面上，安装框架11上表面开设有与太阳能电池板12适配的安装孔111，太阳能电池板12嵌设固定在安装孔111内。

安装框架11上设置有清洁组件112，清洁组件112包括沿安装框架11的长度方向固接在安装框架11上端面的两个驱动缸1121、沿安装框架11的长度方向平行设置在安装孔111两侧侧壁上的两个滑道1122，以及两端分别滑移连接在两个滑道1122内的清洁杆1123。

参照图1和图2，本实施例中的滑道1122为开设在安装孔111侧壁上的滑槽。两个滑道1122之间的清洁杆1123外周壁上固接有弹性清洁筒1124，清洁筒1124的下侧与太阳能电池板12紧密贴合。

两个驱动缸1121与两个滑道1122一一对应，驱动缸1121的活塞杆沿滑道1122的长度方向伸入到对应的滑道1122内。驱动缸1121的活塞杆上沿清洁杆1123的长度方向开设有贯穿孔，清洁杆1123穿过贯穿孔与活塞杆转动连接。

驱动缸1121启动后，活塞杆会对清洁杆1123施加推力或拉力，使得清洁杆1123沿滑道1122的长度方向进行直线运动，从而使地清洁筒1124对太阳能电池板12的表面进行擦拭，以减少灰尘对太阳能电池板12的遮挡，保证了太阳能电池板12对太阳光的接收与转化效率，同时也减少了工作人员对太阳能电池板12进行频繁清洁所花费的时间与精力。

在远离驱动缸1121缸体的方向上，太阳能电池板12与清洁筒1124接触位置处的灰尘会越来越多，为了保证清洁筒1124对太阳能电池板12的清洁效果，提供一个可选的技术方案，即滑道1122到太阳能电池板12的距离在远离驱动缸1121的方向上逐渐减小，且清洁杆1123的上侧与滑道1122的顶壁持续抵接。

参照图1和图2，滑道1122远离驱动缸1121位置处的安装框架11上固接有转动电机1125，转动电机1125的输出轴沿清洁杆1123的长度方向伸入到滑道1122内远离驱动缸1121的端部位置处。转动电机1125的输出轴上同轴固接有用于带动清洁筒1124旋转的方形限位块1126。

清洁杆1123穿过贯穿孔的端部开设有与限位块1126适配的限位口，当清洁杆1123在驱动缸1121的驱动下到达远离驱动缸1121的位置处时，限位块1126伸入并同轴卡接在限位口内，此时启动转动电机1125，输出轴会通过限位块1126带动清洁杆1123同步转动。

安装孔111远离驱动缸1121的边缘设置沿安装框架11的宽度方向设置有非金属刮刀1127，刮刀1127的两端分别固接在安装框架11的内侧壁上，且刮刀1127的刃部朝向太阳能电池板12设置，且刮刀1127与安装孔的下侧壁之间预留有过尘间隙。

当限位块1126卡接在限位口内时，刮刀1127抵接在清洁筒1124上，此时启动转动电机1125，带动清洁杆1123进行旋转，刮刀1127会将清洁筒1124上粘附的灰尘刮离，然后从过尘间隙排出，从而减少了清洁筒1124上灰尘的滞留。

进一步的，为了减少清洁杆1123在驱动缸1121的驱动下进行往复运动的过程中发生转动，导致限位块1126无法嵌入到限位口内的情况，清洁筒1124的截面外轮廓为方形。

同时，为了使得清洁杆1123的转动更加顺畅，清洁杆1123与贯穿孔之间为间隙配合。

为了减少沙暴、扬尘、阴雨等天气条件下灰尘与雨水在太阳能电池板12上大量堆积的情况，安装框架11上铰接有遮挡盖13，所述安装框架11上还固接有带动遮挡盖13围绕铰接轴进行转动的启闭电机14。驱动启闭电机14后，能够使遮挡盖13旋转后对安装框架11内的太阳能电池板12进行遮挡。

参照图1和图2，进一步的，遮挡盖13上固接有附加太阳能板131，当光照状况良好时，遮挡盖13旋转打开状态下，附加太阳能板131能够与太阳能电池板12共同接收太阳能，并对太阳能进行转化，提高了光伏发电装置的转化效率。

当遮挡盖13闭合后，附加太阳能板131与清洁筒1124的上侧表面挤压抵接，清洁筒1124运动时能够对太阳能电池板12和附加太阳能板131进行同步清洁。

参照图3，阳光检测机构2包括检测板21，以及在检测板21上设置的鼓风风机22，鼓风风机22的出风口沿检测板21的表面设置，检测板21为独立的太阳能电池板，所述检测板21上电性连接有电功率检测器23。

检测板21能够接收并将光能转化为电能，通过电功率检测器23测定检测板21在各种情况下转化而成的电能，对比正常光照下检测板21的转化电能的功率，能够识别光伏发电机构1周围的光照情况，在沙暴、阴雨、扬尘天气下或者黑夜条件下，检测板21转化的电功率为正常光照条件下的30%以下，此时光伏发电装置能够驱动遮挡盖13对太阳能电池板12进行覆盖遮挡，并通过清洁筒1124对太阳能电池板12和附加太阳能板131进行除尘清理。以减少恶劣环境对光伏发电装置造成的影响。

进一步的，鼓风风机22的进风口设置有过滤网，鼓风风机22的出风口为扁平状，所述鼓风风机22输出的气流在检测板21的表面形成持续的气流层。

持续的气流层能够有效减少灰尘对检测板21形成的遮挡，从而提高了阳光检测机构2对环境进行测定的准确性。

为了进一步减少工作人员的操作流程，光伏发电装置上搭载有控制系统，控制系统包括：

阳光检测模块，对应所述阳光检测机构2，用于测定光伏发电装置周围环境中的光照情况，并将光照数据传输至主控模块；

清洁模块，包括所述驱动缸1121和转动电机1125，用于在主控模块的控制下对光伏发电机构1进行除尘；

启闭模块，包括所述启闭电机14，用于在主控模块的控制下控制光伏发电机构1中遮挡盖13的开合；

主控模块，与上述各模块接通，并通过阳光检测模块传输的光照情况控制清洁模块和启闭模块的运行。

本申请实施例一种光伏发电装置的实施原理为：

在光照情况合适的情况下，阳光照射在检测板21上，检测板21进行光电转化，电功率检测器23检测到的数据在允许范围内浮动。

当环境发生变化，比如出现沙暴、阴雨后，光照情况随之降低，检测板21转化而成的电功率随之下降，当电功率下降到正常情况下的30%后，将外部环境情况定为“恶劣环境”，阳光检测模块将信息传递给主控模块。

主控模块接收到信息后，先控制启闭模块使得遮挡盖13扣合在安装框架11上，对太阳能电池板12进行遮挡，以减少太阳能电池板12受到的影响，然后启动驱动缸1121使清洁筒1124对太阳能电池板12和附加太阳能板131进行擦拭清洁，之后清洁杆1123停留在远离驱动缸1121的位置处，启动转动电机1125带动清洁筒1124进行旋转，使得刮刀1127对清洁筒1124上的灰尘进行清洁。

待到电功率上升到正常情况下的30%以上后，阳光检测模块将信息传递给主控模块，主控模块控制启闭模块使得遮挡盖13打开，最后启动驱动缸1121拉动清洁杆1123使得清洁杆1123和清洁筒1124回到初始位置，太阳能电池板12与附加太阳能板131重新开始对光能进行转化。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光伏发电装置，其特征在于，包括光伏发电机构(1)，光伏发电机构(1)包括安装框架(11)和太阳能电池板(12)，所述安装框架(11)上表面开设有与太阳能电池板(12)适配的安装孔(111)，太阳能电池板(12)嵌设固定在安装孔(111)内；

所述安装孔(111)内设置有清洁组件(112)，所述清洁组件(112)包括沿安装框架(11)的长度方向固接在安装框架(11)上的驱动缸(1121)、沿安装框架(11)的长度方向平行开设在安装孔(111)两侧侧壁上的两个滑道(1122)，以及两端分别滑移连接在两个滑道(1122)内的清洁杆(1123)，两个滑道(1122)之间的清洁杆(1123)外周壁上固接有弹性清洁筒(1124)，清洁筒(1124)与太阳能电池板(12)紧密贴合，所述驱动缸(1121)的活塞杆上开设有贯穿孔，所述清洁杆(1123)转动连接在贯穿孔内，在驱动缸(1121)的驱动下，清洁杆(1123)沿滑道(1122)的长度方向进行直线运动。

2.根据权利要求1所述的一种光伏发电装置，其特征在于：所述清洁杆(1123)的上侧持续抵接于滑道(1122)的顶壁，且所述滑道(1122)顶壁到太阳能电池板(12)的距离在远离驱动缸(1121)的方向上逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的一种光伏发电装置，其特征在于：所述滑道(1122)远离驱动缸(1121)位置处的安装框架(11)上固接有转动电机(1125)，所述转动电机(1125)的输出轴上同轴固接有限位块(1126)，限位块(1126)伸入到滑道(1122)内；

所述清洁杆(1123)的端部穿过贯穿孔，且清洁杆(1123)穿过贯穿孔的端部开设有限位口，当所述清洁杆(1123)在驱动缸(1121)的驱动下到达远离驱动缸(1121)的位置处时，限位块(1126)同轴卡接在限位口内；

所述安装框架(11)的下边缘沿安装框架(11)的宽度方向设置有刮刀(1127)，所述刮刀(1127)与安装框架(11)之间预留有过尘间隙，当限位块(1126)卡接在限位口内时，刮刀(1127)抵接在清洁筒(1124)上。

4.根据权利要求3所述的一种光伏发电装置，其特征在于：所述清洁筒(1124)的截面外轮廓为方形。

5.根据权利要求4所述的一种光伏发电装置，其特征在于：所述清洁杆(1123)与贯穿孔之间为间隙配合。

6.根据权利要求3所述的一种光伏发电装置，其特征在于：所述安装框架(11)上铰接有遮挡盖(13)，所述安装框架(11)上还固接有带动遮挡盖(13)围绕铰接轴进行转动的启闭电机(14)。

7.根据权利要求6所述的一种光伏发电装置，其特征在于：还包括阳光检测机构(2)，所述阳光检测机构(2)包括检测板(21)，以及在检测板(21)上设置的鼓风风机(22)，鼓风风机(22)的出风口朝向检测板(21)的上表面，所述检测板(21)上电性连接有电功率检测器(23)。

8.根据权利要求7所述的一种光伏发电装置，其特征在于：所述鼓风风机(22)的出风口为扁平条状，所述鼓风风机(22)输出的气流在检测板(21)的上表面形成持续的气流层。

9.根据权利要求7所述的一种光伏发电装置，其特征在于：所述光伏发电装置上搭载有控制系统，控制系统包括：

阳光检测模块，对应所述阳光检测机构(2)，用于测定光伏发电装置周围环境中的光照情况，并将光照数据传输至主控模块；

清洁模块，包括所述驱动缸(1121)和转动电机(1125)，用于在主控模块的控制下对光伏发电机构(1)进行除尘；

启闭模块，包括所述启闭电机(14)，用于在主控模块的控制下控制光伏发电机构(1)中遮挡盖(13)的开合；

主控模块，与上述各模块接通，并通过阳光检测模块传输的光照情况控制清洁模块和启闭模块的运行。