CN117646530B - 一种装配式太阳能屋面结构及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装配式太阳能屋面结构及其装配方法，属于太阳能屋面技术领域。一种装配式太阳能屋面结构，包括屋面结构主体，连接隔板的上方安装有防护箱，活动栏杆的外部安装有活动臂，固定框体的下端设置有清理胶皮刷，伸缩臂的一端设置有接电片。本发明解决了现有的太阳能屋面在实际使用过程中，结构装配复杂，影响安装工作，并且长期室外使用影响太阳能板的工作效果的问题，本发明通过调节活动栏杆的位置，再通过传感器模块感应装配式太阳能板表面，打开步进电机，使活动臂带动清理胶皮刷在装配式太阳能板表面清理，进行清洁工作，结构简单，方便实用，以便长期保持清洁状态，提高装置的使用效率，便于适应不同的工作环境。

Description

一种装配式太阳能屋面结构及其装配方法

技术领域

本发明涉及太阳能屋面技术领域，具体为一种装配式太阳能屋面结构及其装配方法。

背景技术

近年，太阳能技术与建筑结合得到了广泛应用，尤其是钢结构建筑的屋面太阳能发电的应用更加广泛。但目前国内工业建筑物的发电屋面主要采用太阳能发电板与屋面固定支架布置安装的形式，即在原有屋面上利用夹具或螺栓先固定金属支架然后再将太阳能发电板安装在金属支架上。施工过程比较繁琐。

公告号为CN217326122U的中国专利公开了一种钢结构太阳能屋面，包括屋面檩条，设置在屋面檩条上的数个屋面支架，与屋面支架采用360度锁口安装的屋面金属板，与屋面金属板锁口边两侧平面紧密贴合安装的太阳能板，与相邻两个太阳能板两端靠紧的、且安装在屋面金属板的锁口边上的屋面固定夹具，通过螺栓固定在屋面固定夹具上的太阳能板压板。该专利的太阳能板与金属屋面板两侧紧密接触牢固可靠，太阳能板与屋面间有良好的通风间隙，该间隙可以敷设电缆线束及控制元件，即简便安装又安全可靠；该钢结构太阳能屋面不需要在屋面架设金属支架作为太阳能板的安装支架，减少了屋面的负重，减低施工成本的同时提高了使用寿命。

上述专利的太阳能屋面在实际使用过程中，结构装配复杂，影响安装工作，并且长期室外使用影响太阳能板的工作效果；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种装配式太阳能屋面结构及其装配方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式太阳能屋面结构及其装配方法，解决了上述背景技术中提出太阳能屋面在实际使用过程中，结构装配复杂，影响安装工作，并且长期室外使用影响太阳能板的工作效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种装配式太阳能屋面结构，包括屋面结构主体，所述屋面结构主体的外部设置有一体成型的太阳能板安装框体，所述屋面结构主体的内部设置有装配式太阳能板；

还包括连接隔板，其设置于所述屋面结构主体的一侧，所述连接隔板的上方安装有防护箱，所述防护箱的两侧均安装有活动栏杆，所述活动栏杆的外部安装有活动臂，所述活动臂的下端安装有固定框体，所述固定框体的下端设置有清理胶皮刷，所述清理胶皮刷用于清洁装配式太阳能板表面；

所述连接隔板的内部安装有蓄电池，所述蓄电池的两侧均安装有伸缩臂，所述伸缩臂的一端设置有接电片。

优选的，所述屋面结构主体通过太阳能板安装框体与装配式太阳能板固定连接，所述装配式太阳能板的下端延伸至屋面结构主体的外部与屋面结构主体通过固定螺丝连接，所述装配式太阳能板的下端设置有防护挡板，所述防护挡板的外部设置有密封层和防腐层。

优选的，所述屋面结构主体的两侧均安装有连接架，所述连接架与屋面结构主体焊接连接，且所述连接架的外表面设置有一体成型的定位槽，所述连接架的上端面和下端面均设置有一体成型的锁紧槽，所述伸缩臂的一端安装有定位卡扣，所述伸缩臂通过定位槽与连接架固定连接，所述定位卡扣嵌入锁紧槽与连接架嵌合。

优选的，所述定位卡扣与接电片固定连接，且接电片与蓄电池之间通过导线电性连接，所述定位槽的内部安装有接电垫片，所述接电垫片与装配式太阳能板之间电性安装有传输线缆，所述装配式太阳能板通过接电垫片和接电片与蓄电池电性连接。

优选的，所述屋面结构主体的下端设置有一体成型的定位套板，所述定位套板的内部设置有连接槽，所述连接槽的内部安装有弹簧卡扣，所述弹簧卡扣的外部设置有拨动块，所述连接槽用于安装连接板，连接板用于连接相邻的屋面结构主体。

优选的，所述连接隔板的上端安装有电池防护罩，所述电池防护罩的内部设置有数据传输模块和变压器模块，所述数据传输模块与蓄电池电性连接，且所述连接隔板的上端面安装有检修板，所述检修板与防护箱通过固定螺丝连接，且所述连接隔板内设置有一体成型的安装槽，所述连接隔板的下端安装有防滑垫板。

优选的，所述防护箱的内部安装有减速电机，且减速电机的电机轴通过联轴器与活动栏杆传动连接，所述活动栏杆的外部安装有传感器模块，所述传感器模块包括雨水传感器和温湿度传感器，所述传感器模块与蓄电池电性连接，所述活动栏杆的下端设置有电磁铁，且所述活动栏杆通过电磁铁与屋面结构主体固定连接。

优选的，所述活动栏杆的上端安装有转动轴，所述转动轴的下端安装有步进电机，所述步进电机通过转动轴与活动臂传动连接，所述活动臂的下端通过卡扣与固定框体连接，所述清理胶皮刷与固定框体通过螺丝固定连接。

优选的，所述伸缩臂的后端安装有定位套筒，所述定位套筒的内部安装有螺纹杆，所述螺纹杆与定位套筒螺纹连接，且所述定位套筒通过轴承与连接隔板滑动连接，且所述连接隔板的内部安装有电动马达，所述电动马达通过联轴器与螺纹杆传动连接。

优选的，装配式太阳能板表面设置压力传感器，压力传感器用于检测清理胶皮刷经过压力传感器时的压紧力，屋面结构主体外部设置控制器与报警器，控制器分别与压力传感器、报警器电性连接，控制器基于压力传感器的检测值控制报警器工作，所述清理胶皮刷对装配式太阳能板表面的清洁效果评估值，基于压力传感器的检测值，通过以下公式计算：

其中，为清理胶皮刷对装配式太阳能板表面的清洁效果评估值，/>为压力传感器的检测值，/>为清理胶皮刷的质量，g为重力加速度，/>为清理胶皮刷的长度，/>为清理胶皮刷与装配式太阳能板表面的摩擦系数，/>为步进电机的温升系数，/>为步进电机的工作效率，/>为步进电机的预设输出力矩；

基于公式的计算结果，控制器将清理胶皮刷对装配式太阳能板表面的清洁效果评估值与预设清洁效果评估值进行比较，当清理胶皮刷对装配式太阳能板表面的清洁效果评估值小于预设清洁效果评估值时，控制器控制报警器发出报警提示。

一种装配式太阳能屋面结构的装配方法，包括如下步骤：

步骤一：根据屋顶面的长度选择固定数量的屋面结构主体，并将屋面结构主体进行组装；

步骤二：在纵向连接的屋面结构主体之间安装连接板，通过定位套板固定连接板的两端，两个屋面结构主体进行连接；

步骤三：在屋面结构主体两侧安装连接隔板，通过连接隔板固定连接架，打开电动马达，通过电动马达带动螺纹杆转动，螺纹杆带动伸缩臂收缩，使伸缩臂将相邻的屋面结构主体收紧，进行连接工作；

步骤四：根据屋面长度安装屋面结构主体，使屋面结构主体的四边均进行连接装配，快速固定，保持稳定；

步骤五：使用时，通过装配式太阳能板接收太阳能源，将接收的能源通过光伏转换器和变压器转换后存储至蓄电池中，与室内电源接触，工作中，通过传感器模块感应装配式太阳能板表面，打开步进电机，使活动臂带动清理胶皮刷在装配式太阳能板表面清理，进行清洁工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明根据屋面长度安装屋面结构主体，使屋面结构主体的四边均进行连接装配，快速固定，保持稳定，通过装配连接隔板固定连接架，打开电动马达，通过电动马达带动螺纹杆转动，螺纹杆带动伸缩臂收缩，使伸缩臂将相邻的屋面结构主体收紧，进行连接工作，快速固定，方便拆装，快速定位，使屋面结构主体的位置稳定性更佳，有利于快速进行安装工作，提高工作效率。

本发明通过在屋面结构主体的上方安装防护箱，防护箱包括活动栏杆，通过调节活动栏杆的位置，再通过传感器模块感应装配式太阳能板表面，打开步进电机，使活动臂带动清理胶皮刷在装配式太阳能板表面清理，进行清洁工作，结构简单，方便实用，以便长期保持清洁状态，提高装置的使用效率，便于适应不同的工作环境。

本发明通过准确计算清理胶皮刷对装配式太阳能板表面的清洁效果评估值，然后控制器将清理胶皮刷对装配式太阳能板表面的清洁效果评估值与预设清洁效果评估值进行比较，当清理胶皮刷对装配式太阳能板表面的清洁效果评估值小于预设清洁效果评估值时，控制器控制报警器发出报警提示，工作人员根据报警提示便可以更换清理胶皮刷，从而保证了清洁效果，并且通过报警器的自动报警提示，使得清理胶皮刷使用过程中不需要人工定期检查，降低了工作人员的劳动强度。

附图说明

图1为本发明前视的轴测图；

图2为本发明俯视的轴测图；

图3为本发明图2中A区的局部放大图；

图4为本发明图2中B区的局部放大图；

图5为本发明仰视的轴测图；

图6为本发明连接隔板前视的轴测图；

图7为本发明连接隔板的内部结构图；

图8为本发明屋面结构主体前视的轴测图；

图9为本发明屋面结构主体的内部结构图。

图中：1、屋面结构主体；101、太阳能板安装框体；102、连接架；1021、锁紧槽；103、定位槽；104、定位套板；1041、连接槽；1042、弹簧卡扣；1043、拨动块；2、装配式太阳能板；201、防护挡板；202、传输线缆；203、接电垫片；3、连接隔板；301、电池防护罩；3011、伸缩臂；3012、定位套筒；3013、定位卡扣；3014、电动马达；3015、螺纹杆；302、安装槽；303、检修板；304、防滑垫板；305、蓄电池；3051、数据传输模块；4、防护箱；401、活动栏杆；4011、传感器模块；4012、转动轴；402、活动臂；4021、固定框体；4022、清理胶皮刷；4023、步进电机。

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。

为了解决现有的太阳能屋面在实际使用过程中，结构装配复杂，影响安装工作，并且长期室外使用影响太阳能板的工作效果的问题，请参阅图1－图4、图6－图7，本实施例提供以下技术方案：

一种装配式太阳能屋面结构，包括屋面结构主体1，屋面结构主体1的外部设置有一体成型的太阳能板安装框体101，屋面结构主体1的内部设置有装配式太阳能板2，装配式太阳能板2表面受到雨水和灰尘的影响，接收太阳能的效果变差，需要进行及时清理；

还包括连接隔板3，其设置于屋面结构主体1的一侧，连接隔板3的上方安装有防护箱4，防护箱4的两侧均安装有活动栏杆401，活动栏杆401的外部安装有活动臂402，活动臂402的下端安装有固定框体4021，固定框体4021的下端设置有清理胶皮刷4022，清理胶皮刷4022用于清洁装配式太阳能板2表面；

连接隔板3的内部安装有蓄电池305，蓄电池305的两侧均安装有伸缩臂3011，伸缩臂3011的一端设置有接电片。

防护箱4的内部安装有减速电机，且减速电机的电机轴通过联轴器与活动栏杆401传动连接，活动栏杆401与防护箱4通过轴承转动连接，活动栏杆401的外部安装有传感器模块4011，传感器模块4011包括雨水传感器和温湿度传感器，传感器模块4011与蓄电池305电性连接，通过调节活动栏杆401的位置，再通过传感器模块4011感应装配式太阳能板2表面，将检测信息通过plc处理，控制清洁装置开关，活动栏杆401的下端设置有电磁铁，且活动栏杆401通过电磁铁与屋面结构主体1固定连接，通过开关电磁铁，方便调节活动栏杆401的位置。

活动栏杆401的上端安装有转动轴4012，转动轴4012的下端安装有步进电机4023，步进电机4023通过转动轴4012与活动臂402传动连接，活动臂402的下端通过卡扣与固定框体4021连接，清理胶皮刷4022与固定框体4021通过螺丝固定连接，打开步进电机4023，使活动臂402带动清理胶皮刷4022在装配式太阳能板2表面清理，进行清洁工作，结构简单，方便实用，以便长期保持清洁状态，提高装置的使用效率，便于适应不同的工作环境。

具体的，长期使用后，装配式太阳能板2表面受到雨水和灰尘的影响，接收太阳能的效果变差，需要进行及时清理，通过在屋面结构主体1的上方安装防护箱4，防护箱4包括活动栏杆401，通过调节活动栏杆401的位置，再通过传感器模块4011感应装配式太阳能板2表面，打开步进电机4023，使活动臂402带动清理胶皮刷4022在装配式太阳能板2表面清理，进行清洁工作，结构简单，方便实用，以便长期保持清洁状态，提高装置的使用效率，便于适应不同的工作环境。

为了解决现有技术中，太阳能屋面的结构繁琐，稳定性一般，不利于安装工作的技术问题，请参阅图1、图5、图8－图9，提供以下技术方案：

屋面结构主体1通过太阳能板安装框体101与装配式太阳能板2固定连接，装配式太阳能板2的下端延伸至屋面结构主体1的外部与屋面结构主体1通过固定螺丝连接，装配式太阳能板2的下端设置有防护挡板201，防护挡板201的外部设置有密封层和防腐层，装配工作中，通过拆装防护挡板201，方便快速安装和拆卸装配式太阳能板2，并且防护挡板201提高屋面结构主体1的防护效果。

屋面结构主体1的下端设置有一体成型的定位套板104，定位套板104的内部设置有连接槽1041，通过定位套板104固定连接板的两端，两个屋面结构主体1进行连接，方便进行安装工作，连接槽1041的内部安装有弹簧卡扣1042，弹簧卡扣1042的外部设置有拨动块1043，连接槽1041用于安装连接板，连接板用于连接相邻的屋面结构主体1，并且通过拨动块1043调节弹簧卡扣1042，使连接板方便拆装，便于对屋面结构主体1进行拆卸工作，使用方便。

具体的，装配工作中，通过拆装防护挡板201，方便快速安装和拆卸装配式太阳能板2，在进行连接工作中，在纵向连接的屋面结构主体1之间安装连接板，通过定位套板104固定连接板的两端，两个屋面结构主体1进行连接，方便进行安装工作，并且通过拨动块1043调节弹簧卡扣1042，使连接板方便拆装，便于对屋面结构主体1进行拆卸工作，使用方便。

为了解决现有技术中，太阳能屋面的装配结构位置稳定性一般，不利于长期工作，影响使用的技术问题，请参阅图1、图5－图9，提供以下技术方案：

屋面结构主体1的两侧均安装有连接架102，连接架102与屋面结构主体1焊接连接，且连接架102的外表面设置有一体成型的定位槽103，连接架102的上端面和下端面均设置有一体成型的锁紧槽1021，伸缩臂3011的一端安装有定位卡扣3013，伸缩臂3011通过定位槽103与连接架102固定连接，定位卡扣3013嵌入锁紧槽1021与连接架102嵌合，根据屋面长度安装屋面结构主体1，使屋面结构主体1的四边均进行连接装配，快速固定，保持稳定。

定位卡扣3013与接电片固定连接，且接电片与蓄电池305之间通过导线电性连接，定位槽103的内部安装有接电垫片203，接电垫片203与装配式太阳能板2之间电性安装有传输线缆202，装配式太阳能板2通过接电垫片203和接电片与蓄电池305电性连接，通过接电垫片203和接电片与蓄电池305进行接电，使装配式太阳能板2在装配完成后即可进行通电，不需要另接电线，节省了工作时间，使用方便。

连接隔板3的上端安装有电池防护罩301，电池防护罩301的内部设置有数据传输模块3051和变压器模块，数据传输模块3051与蓄电池305电性连接，通过装配式太阳能板2接收太阳能源，将接收的能源通过光伏转换器和变压器转换后存储至蓄电池305中，与室内电源接触，且连接隔板3的上端面安装有检修板303，检修板303与防护箱4通过固定螺丝连接，且连接隔板3内设置有一体成型的安装槽302，连接隔板3的下端安装有防滑垫板304。

伸缩臂3011的后端安装有定位套筒3012，定位套筒3012的内部安装有螺纹杆3015，螺纹杆3015与定位套筒3012螺纹连接，且定位套筒3012通过轴承与连接隔板3滑动连接，且连接隔板3的内部安装有电动马达3014，电动马达3014通过联轴器与螺纹杆3015传动连接，打开电动马达3014，通过电动马达3014带动螺纹杆3015转动，螺纹杆3015带动伸缩臂3011收缩，使伸缩臂3011将相邻的屋面结构主体1收紧，进行连接工作，快速固定，方便拆装。

具体的，根据屋面长度安装屋面结构主体1，使屋面结构主体1的四边均进行连接装配，快速固定，保持稳定，通过装配连接隔板3固定连接架102，打开电动马达3014，通过电动马达3014带动螺纹杆3015转动，螺纹杆3015带动伸缩臂3011收缩，使伸缩臂3011将相邻的屋面结构主体1收紧，进行连接工作，快速固定，方便拆装，快速定位，使屋面结构主体1的位置稳定性更佳，有利于快速进行安装工作，提高工作效率，通过接电垫片203和接电片与蓄电池305进行接电，使装配式太阳能板2在装配完成后即可进行通电，不需要另接电线，节省了工作时间，使用方便。

装配式太阳能板2表面设置压力传感器，压力传感器用于检测清理胶皮刷4022经过压力传感器时的压紧力，屋面结构主体外部设置控制器与报警器，控制器分别与压力传感器、报警器电性连接，控制器基于压力传感器的检测值控制报警器工作，清理胶皮刷4022对装配式太阳能板2表面的清洁效果评估值，基于压力传感器的检测值，通过以下公式计算：

其中，为清理胶皮刷4022对装配式太阳能板2表面的清洁效果评估值，/>为压力传感器的检测值，/>为清理胶皮刷4022的质量，g为重力加速度，/>为清理胶皮刷4022的长度，/>为清理胶皮刷4022与装配式太阳能板2表面的摩擦系数，/>为步进电机4023的温升系数，/>为步进电机4023的工作效率，/>为步进电机4023的预设输出力矩；

步骤102：基于步骤101的计算结果，控制器将清理胶皮刷4022对装配式太阳能板2表面的清洁效果评估值与预设清洁效果评估值进行比较，当清理胶皮刷4022对装配式太阳能板2表面的清洁效果评估值小于预设清洁效果评估值时，控制器控制报警器发出报警提示。

在装配式太阳能板2与清理胶皮刷4022的接触面设置压力传感器，优选的，压力传感器设置在装配式太阳能板2边缘位置，不会干涉装配式太阳能板2对太阳能的采集，清理胶皮刷4022沿装配式太阳能板2表面滑动便可以对装配式太阳能板2表面清理，当清理胶皮刷4022经过压力传感器时，压力传感器能够检测清理胶皮刷4022对装配式太阳能板2表面的压紧力，清理胶皮刷4022清理时会产生磨损，随着清理胶皮刷4022清理次数的增多，清理胶皮刷4022磨损程度逐渐增大，清理胶皮刷4022对装配式太阳能板2表面的压紧力也逐渐减小，使得清洁效果减小，为了保证清理胶皮刷4022的清洁效果，基于压力传感器的检测值，上述方案能够准确计算清理胶皮刷4022对装配式太阳能板2表面的清洁效果评估值，计算过程中，清理胶皮刷4022与装配式太阳能板2表面的摩擦系数优选为2.3，步进电机4023的温升系数优选为1.13，然后控制器将清理胶皮刷4022对装配式太阳能板2表面的清洁效果评估值与预设清洁效果评估值进行比较，当清理胶皮刷4022对装配式太阳能板2表面的清洁效果评估值小于预设清洁效果评估值时，控制器控制报警器发出报警提示，工作人员根据报警提示便可以更换清理胶皮刷4022，从而保证了清洁效果，并且通过报警器的自动报警提示，使得清理胶皮刷4022使用过程中不需要人工定期检查，降低了工作人员的劳动强度。

请参阅图1－图9，一种装配式太阳能屋面结构的装配方法，包括如下步骤：

步骤一：根据屋顶面的长度选择固定数量的屋面结构主体1，并将屋面结构主体1进行组装，根据需求进行装配；

步骤二：在纵向连接的屋面结构主体1之间安装连接板，通过定位套板104固定连接板的两端，两个屋面结构主体1进行连接，通过定位套板104固定连接板的两端，两个屋面结构主体1进行连接，方便进行安装工作，并且通过拨动块1043调节弹簧卡扣1042，使连接板方便拆装，便于对屋面结构主体1进行拆卸工作，使用方便；

步骤三：在屋面结构主体1两侧安装连接隔板3，通过连接隔板3固定连接架102，打开电动马达3014，通过电动马达3014带动螺纹杆3015转动，螺纹杆3015带动伸缩臂3011收缩，使伸缩臂3011将相邻的屋面结构主体1收紧，进行连接工作，快速定位，使屋面结构主体1的位置稳定性更佳，有利于快速进行安装工作，提高工作效率；

步骤四：根据屋面长度安装屋面结构主体1，使屋面结构主体1的四边均进行连接装配，快速固定，保持稳定；

步骤五：使用时，通过装配式太阳能板2接收太阳能源，将接收的能源通过光伏转换器和变压器转换后存储至蓄电池305中，与室内电源接触，工作中，长期使用后，装配式太阳能板2表面受到雨水和灰尘的影响，接收太阳能的效果变差，需要进行及时清理，通过在屋面结构主体1的上方安装防护箱4，防护箱4包括活动栏杆401，通过调节活动栏杆401的位置，再通过传感器模块4011感应装配式太阳能板2表面，打开步进电机4023，使活动臂402带动清理胶皮刷4022在装配式太阳能板2表面清理，进行清洁工作，结构简单，方便实用，以便长期保持清洁状态，提高装置的使用效率，便于适应不同的工作环境。

工作原理：根据屋顶面的长度选择固定数量的屋面结构主体1，并将屋面结构主体1进行组装，根据需求进行装配，在纵向连接的屋面结构主体1之间安装连接板，通过定位套板104固定连接板的两端，两个屋面结构主体1进行连接，通过定位套板104固定连接板的两端，两个屋面结构主体1进行连接，方便进行安装工作，并且通过拨动块1043调节弹簧卡扣1042，使连接板方便拆装，便于对屋面结构主体1进行拆卸工作，使用方便，在屋面结构主体1两侧安装连接隔板3，通过连接隔板3固定连接架102，打开电动马达3014，通过电动马达3014带动螺纹杆3015转动，螺纹杆3015带动伸缩臂3011收缩，使伸缩臂3011将相邻的屋面结构主体1收紧，进行连接工作，快速定位，使屋面结构主体1的位置稳定性更佳，有利于快速进行安装工作，提高工作效率，根据屋面长度安装屋面结构主体1，使屋面结构主体1的四边均进行连接装配，快速固定，保持稳定，通过装配式太阳能板2接收太阳能源，将接收的能源通过光伏转换器和变压器转换后存储至蓄电池305中，与室内电源接触，长期使用后，装配式太阳能板2表面受到雨水和灰尘的影响，接收太阳能的效果变差，需要进行及时清理，通过在屋面结构主体1的上方安装防护箱4，防护箱4包括活动栏杆401，通过调节活动栏杆401的位置，再通过传感器模块4011感应装配式太阳能板2表面，打开步进电机4023，使活动臂402带动清理胶皮刷4022在装配式太阳能板2表面清理，进行清洁工作，结构简单，方便实用，以便长期保持清洁状态，提高装置的使用效率，便于适应不同的工作环境。

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 (8)

1.一种装配式太阳能屋面结构，包括屋面结构主体（1），其特征在于：所述屋面结构主体（1）的外部设置有一体成型的太阳能板安装框体（101），所述屋面结构主体（1）的内部设置有装配式太阳能板（2），所述屋面结构主体（1）通过太阳能板安装框体（101）与装配式太阳能板（2）固定连接；

还包括连接隔板（3），其设置于所述屋面结构主体（1）的一侧，所述连接隔板（3）的上方安装有防护箱（4），所述防护箱（4）的两侧均安装有活动栏杆（401），所述活动栏杆（401）的外部安装有活动臂（402），所述活动臂（402）的下端安装有固定框体（4021），所述固定框体（4021）的下端设置有清理胶皮刷（4022），所述清理胶皮刷（4022）用于清洁装配式太阳能板（2）表面，所述屋面结构主体（1）的两侧均安装有连接架（102），所述连接架（102）与屋面结构主体（1）焊接连接，通过屋面结构主体（1）两侧安装连接隔板（3），通过连接隔板（3）固定连接架（102）；

所述连接隔板（3）的内部安装有蓄电池（305），所述蓄电池（305）的两侧均安装有伸缩臂（3011），所述伸缩臂（3011）的一端设置有接电片；

所述伸缩臂（3011）的后端安装有定位套筒（3012），所述定位套筒（3012）的内部安装有螺纹杆（3015），所述螺纹杆（3015）与定位套筒（3012）螺纹连接，且所述定位套筒（3012）通过轴承与连接隔板（3）滑动连接，且所述连接隔板（3）的内部安装有电动马达（3014），所述电动马达（3014）通过联轴器与螺纹杆（3015）传动连接；

所述防护箱（4）的内部安装有减速电机，且减速电机的电机轴通过联轴器与活动栏杆（401）传动连接，所述活动栏杆（401）的上端安装有转动轴（4012），所述转动轴（4012）的下端安装有步进电机（4023），所述步进电机（4023）通过转动轴（4012）与活动臂（402）传动连接，所述活动臂（402）的下端通过卡扣与固定框体（4021）连接，所述清理胶皮刷（4022）与固定框体（4021）通过螺丝固定连接；

所述装配式太阳能板（2）表面设置压力传感器，压力传感器用于检测清理胶皮刷（4022）经过压力传感器时的压紧力，屋面结构主体外部设置控制器与报警器，控制器分别与压力传感器、报警器电性连接，控制器基于压力传感器的检测值控制报警器工作，所述清理胶皮刷（4022）对装配式太阳能板（2）表面的清洁效果评估值，基于压力传感器的检测值，通过以下公式计算：

，

其中，为清理胶皮刷（4022）对装配式太阳能板（2）表面的清洁效果评估值，/>为压力传感器的检测值，/>为清理胶皮刷（4022）的质量，/>为重力加速度，/>为清理胶皮刷（4022）的长度，/>为清理胶皮刷（4022）与装配式太阳能板（2）表面的摩擦系数，/>为步进电机（4023）的温升系数，/>为步进电机（4023）的工作效率，/>为步进电机（4023）的预设输出力矩；

基于公式的计算结果，控制器将清理胶皮刷（4022）对装配式太阳能板（2）表面的清洁效果评估值与预设清洁效果评估值进行比较，当清理胶皮刷（4022）对装配式太阳能板（2）表面的清洁效果评估值小于预设清洁效果评估值时，控制器控制报警器发出报警提示。

2.根据权利要求1所述的一种装配式太阳能屋面结构，其特征在于：所述装配式太阳能板（2）的下端延伸至屋面结构主体（1）的外部与屋面结构主体（1）通过固定螺丝连接，所述装配式太阳能板（2）的下端设置有防护挡板（201），所述防护挡板（201）的外部设置有密封层和防腐层。

3.根据权利要求2所述的一种装配式太阳能屋面结构，其特征在于：所述连接架（102）的外表面设置有一体成型的定位槽（103），所述连接架（102）的上端面和下端面均设置有一体成型的锁紧槽（1021），所述伸缩臂（3011）的一端安装有定位卡扣（3013），所述伸缩臂（3011）通过定位槽（103）与连接架（102）固定连接，所述定位卡扣（3013）嵌入锁紧槽（1021）与连接架（102）嵌合。

4.根据权利要求3所述的一种装配式太阳能屋面结构，其特征在于：所述定位卡扣（3013）与接电片固定连接，且接电片与蓄电池（305）之间通过导线电性连接，所述定位槽（103）的内部安装有接电垫片（203），所述接电垫片（203）与装配式太阳能板（2）之间电性安装有传输线缆（202），所述装配式太阳能板（2）通过接电垫片（203）和接电片与蓄电池（305）电性连接。

5.根据权利要求4所述的一种装配式太阳能屋面结构，其特征在于：所述屋面结构主体（1）的下端设置有一体成型的定位套板（104），所述定位套板（104）的内部设置有连接槽（1041），所述连接槽（1041）的内部安装有弹簧卡扣（1042），所述弹簧卡扣（1042）的外部设置有拨动块（1043），所述连接槽（1041）用于安装连接板，连接板用于连接相邻的屋面结构主体（1）。

6.根据权利要求5所述的一种装配式太阳能屋面结构，其特征在于：所述连接隔板（3）的上端安装有电池防护罩（301），所述电池防护罩（301）的内部设置有数据传输模块（3051）和变压器模块，所述数据传输模块（3051）与蓄电池（305）电性连接，且所述连接隔板（3）的上端面安装有检修板（303），所述检修板（303）与防护箱（4）通过固定螺丝连接，且所述连接隔板（3）内设置有一体成型的安装槽（302），所述连接隔板（3）的下端安装有防滑垫板（304）。

7.根据权利要求6所述的一种装配式太阳能屋面结构，其特征在于：所述活动栏杆（401）的外部安装有传感器模块（4011），所述传感器模块（4011）包括雨水传感器和温湿度传感器，所述传感器模块（4011）与蓄电池（305）电性连接，所述活动栏杆（401）的下端设置有电磁铁，且所述活动栏杆（401）通过电磁铁与屋面结构主体（1）固定连接。

8.一种根据权利要求7所述的装配式太阳能屋面结构的装配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：根据屋顶面的长度选择固定数量的屋面结构主体（1），并将屋面结构主体（1）进行组装；

步骤二：在纵向连接的屋面结构主体（1）之间安装连接板，通过定位套板（104）固定连接板的两端，两个屋面结构主体（1）进行连接；

步骤三：在屋面结构主体（1）两侧安装连接隔板（3），通过连接隔板（3）固定连接架（102），打开电动马达（3014），通过电动马达（3014）带动螺纹杆（3015）转动，螺纹杆（3015）带动伸缩臂（3011）收缩，使伸缩臂（3011）将相邻的屋面结构主体（1）收紧，进行连接工作；

步骤四：根据屋面长度安装屋面结构主体（1），使屋面结构主体（1）的四边均进行连接装配，快速固定，保持稳定；

步骤五：使用时，通过装配式太阳能板（2）接收太阳能源，将接收的能源通过光伏转换器和变压器转换后存储至蓄电池（305）中，与室内电源接触，工作中，通过传感器模块（4011）感应装配式太阳能板（2）表面，打开步进电机（4023），使活动臂（402）带动清理胶皮刷（4022）在装配式太阳能板（2）表面清理，进行清洁工作。