CN118694286A - 一种分布式光伏发电与储能装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分布式光伏发电与储能装置，其属于光伏发电领域，其包括：底板，所述底板上转动设置有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定设置有安装板，所述安装板上安装有太阳能发电板，所述太阳能发电板上设置有刮除组件；转动组件，所述转动组件包括双轴电机、减速机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、光照强度传感器和控制器，所述底板上固定设置有支撑块，所述双轴电机和减速机均固定安装在支撑块上。本发明可以迎合太阳光的方向自动转动太阳能发电板，提高了太阳能的利用效率，同时可以自动对太阳能发电板进行清洗和降温，确保了利用效率，增加了实用性，还可以对污水和雨水进行循环利用，节约了水资源。

Description

一种分布式光伏发电与储能装置

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种分布式光伏发电与储能装置。

背景技术

分布式光伏发电特指采用光伏组件，将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统，它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导就近发电，就近并网，就近转换，就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。

由于地球的自转，使得太阳相对太阳能发电板是实时移动，现有技术中的太阳能发电板，大多是与支架固定连接的，不能进行转动，无法实现朝向的调节，从而无法迎合着太阳光的方向，降低了太阳能发电板对太阳能的利用效率，且现有技术大多无法对太阳能发电板进行自动的清理，灰尘的堆积会影响太阳能发电板对太阳能的利用效率，降低了实用性。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种分布式光伏发电与储能装置。

本发明的实施例提供了一种分布式光伏发电与储能装置，包括：

底板，所述底板上转动设置有支撑柱，所述支撑柱的顶部固定设置有安装板，所述安装板上安装有太阳能发电板，所述太阳能发电板上设置有刮除组件；

转动组件，所述转动组件包括双轴电机、减速机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、光照强度传感器和控制器，所述底板上固定设置有支撑块，所述双轴电机和减速机均固定安装在支撑块上，所述双轴电机的一端固定设置在减速机的高速端，所述第一锥齿轮固定设置在减速机的低速端，所述第二锥齿轮固定套设在支撑柱上，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，所述支撑柱上固定设置有横板，所述光照强度传感器和控制器均固定安装在横板上，所述光照强度传感器和双轴电机均与控制器电性连接。

进一步地，所述刮除组件包括转动柱、摆动板、刮板、齿轮和环形板，所述转动柱贯穿安装板转动设置，所述转动柱与安装板之间配合设置有发条弹簧，所述摆动板的一端固定设置在转动柱的顶部，所述刮板固定设置在摆动板的底部，所述刮板与太阳能发电板相抵滑动设置，所述齿轮固定设置在转动柱的底部，所述环形板的两端底部均固定设置有竖杆，两个所述竖杆的底部均固定设置在底板上，所述环形板内固定设置有多个齿条。

进一步地，还包括抽水组件，所述抽水组件包括水箱、活塞筒、活动塞、第一单向阀、第二单向阀和三通管，所述水箱固定设置在底板上，所述活塞筒固定设置在底板上，所述活动塞滑动设置在活塞筒内，所述活动塞的顶部固定设置有连接杆，所述连接杆与双轴电机之间设置有传动组件，所述第一单向阀贯穿活塞筒的底端固定设置，所述第一单向阀的外端固定连通有连接管，所述连接管贯通水箱的一侧底端固定设置，所述第二单向阀贯穿活塞筒的底端固定设置，所述第二单向阀的外端固定连通有第一软管，所述第一软管的外端固定连通有直管，所述三通管的一端固定连通在直管的另一端，所述三通管固定设置在摆动板的外端底部。

进一步地，所述传动组件包括转盘和传动杆，所述转盘固定设置在双轴电机的另一端，所述转盘上呈偏心固定设置有圆杆，所述圆杆贯穿传动杆的一端转动设置，所述传动杆的另一端铰接连接在连接杆的顶部。

进一步地，还包括所述收集组件包括导水板、收集斗、第二软管和滤网，所述导水板固定设置在安装板的底端，所述收集斗固定设置在导水板的底端，所述滤网固定设置在收集斗内，所述滤网上设置有清扫组件，所述第二软管的一端贯通收集斗的底部固定设置，所述第二软管贯通水箱的一侧上端固定设置。

进一步地，所述清扫组件包括长板、毛刷和排料板，所述长板固定设置在底板上，所述毛刷固定设置在长板的顶部，所述排料板固定设置长板的一侧，所述排料板呈倾斜设置。

进一步地，多个所述齿条均匀分布，多个所述齿条均呈弧形设置，多个所述齿条均呈倾斜设置，相邻两个所述齿条之间设置有一定的间距，多个所述齿条均与齿轮啮合连接。

进一步地，所述导水板呈倾斜设置，所述收集斗与导水板配合设置，所述滤网设置在收集斗的内侧顶端，所述毛刷与滤网相抵设置。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、设置了转动组件，当太阳光相对太阳能发电板发生偏移，且直射至光照强度传感器上时，光照强度传感器可以通过控制器控制双轴电机开启，双轴电机通过减速机可以带动第一锥齿轮低速转动，第一锥齿轮通过第二锥齿轮和支撑柱可以带动横板和安装板缓慢转动，从而带动太阳能发电板转动至与太阳正对，带动光照强度传感器移动至太阳能发电板背部的阴影处，此时控制器可以自动控制双轴电机关闭，循环往复，使得太阳能发电板可以迎合着太阳光转动，提高了对太阳能的利用效率。

2、设置了刮除组件，安装板可以通过转动柱带动齿轮移动，齿轮在对应齿条的作用下，被推动转动，此时齿轮通过转动柱可以带动刮板向另一端转动，当齿轮移动至相邻两个齿条之间的间距时，发条弹簧可以带动刮板反向转动复位，通过来回摆动的刮板，可以将太阳能发电板的表面灰尘刮下，避免影响太阳能的利用效率。

3、设置抽水组件和传动组件，双轴电机通过转盘和传动杆可以带动连接杆和活动塞上下往复移动，上下往复移动的活动塞可以通过连接管将水箱内的水抽入到活塞筒内，并通过第一软管输送至直管内，最后通过三通管排至刮板两侧的太阳能发电板上，既可以提高刮板的清理效果，还可以对太阳能发电板起到降温的作用。

4、设置了收集组件，导水板可以将雨水和太阳能发电板流下的污水导流至收集斗内，收集斗通过第二软管可以将水输送至水箱内，循环利用，充分利用了水资源。

5、设置了清扫组件，当安装板带动导水板和收集斗转动时，收集斗将带动滤网移动，当毛刷与滤网相抵时，毛刷可以对滤网进行刷扫，将滤网上的杂质扫下，避免堵塞影响过滤效果。

综上所述，本发明可以迎合太阳光的方向自动转动太阳能发电板，提高了太阳能的利用效率，同时可以自动对太阳能发电板进行清洗和降温，确保了利用效率，增加了实用性，还可以对污水和雨水进行循环利用，节约了水资源。

附图说明

图1为本发明实施例中所述一种分布式光伏发电与储能装置的立体图。

图2为本发明实施例中所述一种分布式光伏发电与储能装置背部的立体图。

图3为本发明实施例中所述一种分布式光伏发电与储能装置中转动组件的立体图。

图4为本发明实施例中所述一种分布式光伏发电与储能装置中刮除组件的立体图。

图5为本发明实施例中所述一种分布式光伏发电与储能装置中环形板处的立体图。

图6为本发明实施例中所述一种分布式光伏发电与储能装置中抽水组件的部分剖视图。

图7为本发明实施例中所述一种分布式光伏发电与储能装置中三通管处的立体图。

图8为本发明实施例中所述一种分布式光伏发电与储能装置中收集组件处的立体图。

上述附图中：1底板、11支撑柱、12安装板、13太阳能发电板、2转动组件、21支撑块、22双轴电机、23减速机、24第一锥齿轮、25第二锥齿轮、26横板、27光照强度传感器、28控制器、3刮除组件、31转动柱、32摆动板、33刮板、34齿轮、35环形板、36竖杆、37齿条、4抽水组件、41水箱、42活塞筒、43活动塞、44连接杆、45第一单向阀、46连接管、47第二单向阀、48第一软管、49直管、410三通管、5传动组件、51转盘、52圆杆、53传动杆、6收集组件、61导水板、62收集斗、63第二软管、64滤网、7清扫组件、71长板、72毛刷、73排料板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

如图1-图8所示，本发明实施例提出了一种分布式光伏发电与储能装置，包括：

底板1，底板1上转动设置有支撑柱11，支撑柱11的顶部固定设置有安装板12，安装板12上安装有太阳能发电板13，安装板12和太阳能发电板13均呈倾斜设置；

转动组件2，转动组件2包括双轴电机22、减速机23、第一锥齿轮24、第二锥齿轮25、光照强度传感器27和控制器28，底板1上固定设置有支撑块21，双轴电机22和减速机23均固定安装在支撑块21上，双轴电机22的一端固定设置在减速机23的高速端，第一锥齿轮24固定设置在减速机23的低速端，由于支撑柱11要求的转速较慢，所以通过减速机23来减缓双轴电机22的转速，第二锥齿轮25固定套设在支撑柱11上，第一锥齿轮24与第二锥齿轮25啮合连接，使得第一锥齿轮24可以带动第二锥齿轮25转动，支撑柱11上固定设置有横板26，光照强度传感器27和控制器28均固定安装在横板26上，光照强度传感器27和双轴电机22均与控制器28电性连接；

光照强度传感器27和控制器28均为现有技术，当光照强度传感器27暴露在太阳光直射下时，光照强度传感器27可以检测的光照的强度，达到一定强度时，可以向控制器28发出信号，控制器28接收到信号后，可以控制双轴电机22开启一段时间，且可以自动关闭；

当太阳光相对太阳能发电板13发生偏移，且直射至光照强度传感器27上时，光照强度传感器27可以通过控制器28控制双轴电机22开启，双轴电机22通过减速机23可以带动第一锥齿轮24低速转动，第一锥齿轮24通过第二锥齿轮25和支撑柱11可以带动横板26和安装板12缓慢转动，从而带动太阳能发电板13转动至与太阳正对，带动光照强度传感器27移动至太阳能发电板13背部的阴影处，此时控制器28可以自动控制双轴电机22关闭，循环往复，使得太阳能发电板13可以迎合着太阳光转动；

太阳能发电板13上设置有刮除组件3，刮除组件3包括转动柱31、摆动板32、刮板33、齿轮34和环形板35，转动柱31贯穿安装板12转动设置，转动柱31与安装板12之间配合设置有发条弹簧，使得转动柱31转动后，发条弹簧可以带动转动柱31复位，摆动板32的一端固定设置在转动柱31的顶部，刮板33固定设置在摆动板32的底部，刮板33与太阳能发电板13相抵滑动设置，刮板33在太阳能发电板13上滑动，可以将灰尘或沙石等杂质刮下，齿轮34固定设置在转动柱31的底部，环形板35的两端底部均固定设置有竖杆36，两个竖杆36的底部均固定设置在底板1上，两个竖杆36对环形板35起到支撑的作用，环形板35内固定设置有多个齿条37；

多个齿条37均呈弧形设置，多个齿条37均呈倾斜设置，均是为了便于与齿轮34啮合，多个齿条37均匀分布，多个齿条37均与齿轮34啮合连接，相邻两个齿条37之间设置有一定的间距，使得齿轮34移动至两个齿条37之间的间距内时，齿轮34可以与多个齿条37分离，此时，转动柱31便可以在发条弹簧的作用下，带动摆动板32和刮板33反向转动复位；

安装板12单次转动的角度正好使齿轮34从两个齿条37之间的间距移动至相邻的间距，且一个齿条37正好可以通过齿轮34带动刮板33从一端摆动至另一端；

安装板12可以通过转动柱31带动齿轮34移动，齿轮34在对应齿条37的作用下，被推动转动，此时齿轮34通过转动柱31可以带动刮板33向另一端转动，当齿轮34移动至相邻两个齿条37之间的间距时，发条弹簧可以带动刮板33反向转动复位，通过来回摆动的刮板33，可以将太阳能发电板13的表面灰尘刮下；

还包括抽水组件4，抽水组件4包括水箱41、活塞筒42、活动塞43、第一单向阀45、第二单向阀47和三通管410，水箱41固定设置在底板1上，活塞筒42固定设置在底板1上，活动塞43滑动设置在活塞筒42内，活动塞43与活塞筒42之间滑动且密封配合设置，活动塞43的顶部固定设置有连接杆44，连接杆44与双轴电机22之间设置有传动组件5，传动组件5包括转盘51和传动杆53，转盘51固定设置在双轴电机22的另一端，转盘51上呈偏心固定设置有圆杆52，圆杆52贯穿传动杆53的一端转动设置，传动杆53的另一端铰接连接在连接杆44的顶部，使得转盘51转动时，可以通过传动杆53带动连接杆44上下往复移动；

第一单向阀45贯穿活塞筒42的底端固定设置，第一单向阀45的外端固定连通有连接管46，第一单向阀45仅能使水从连接管46内进入活塞筒42内，连接管46贯通水箱41的一侧底端固定设置，第二单向阀47贯穿活塞筒42的底端固定设置，第二单向阀47的外端固定连通有第一软管48，第二单向阀47仅能使水从活塞筒42内进入第一软管48内，第一软管48的外端固定连通有直管49，三通管410的一端固定连通在直管49的另一端，直管49对第一软管48起到支撑的作用，避免刮板33摆动时，第一软管48与安装板12卡住，三通管410固定设置在摆动板32的外端底部，三通管410的另外两端分别伸向刮板33的两侧设置；

双轴电机22通过转盘51和传动杆53可以带动连接杆44和活动塞43上下往复移动，上下往复移动的活动塞43可以通过连接管46将水箱41内的水抽入到活塞筒42内，并通过第一软管48输送至直管49内，最后通过三通管410排至刮板33两侧的太阳能发电板13上，既可以提高刮板33的清理效果，还可以对太阳能发电板13起到降温的作用；

还包括收集组件6包括导水板61、收集斗62、第二软管63和滤网64，导水板61固定设置在安装板12的底端，导水板61呈倾斜设置，导水板61可以对从太阳能发电板13流下的污水和雨水进行导流，收集斗62固定设置在导水板62的底端，收集斗62与导水板61配合设置，使得导水板61可以将水导流至收集斗62内，滤网64固定设置在收集斗62内，滤网64设置在收集斗62的内侧顶端，滤网64可以对沙石、泥土和落叶等杂质进行过滤，避免造成堵塞，第二软管63的一端贯通收集斗62的底部固定设置，第二软管63贯通水箱41的一侧上端固定设置；

导水板61可以将雨水和太阳能发电板13流下的污水导流至收集斗62内，收集斗62通过第二软管63可以将水输送至水箱41内，循环利用；

滤网64上设置有清扫组件7，清扫组件7包括长板71、毛刷72和排料板73，长板71固定设置在底板1上，毛刷72固定设置在长板71的顶部，毛刷72与滤网64相抵设置，当安装板12带动导水板61和收集斗62转动时，收集斗62将带动滤网64移动，当毛刷72与滤网64相抵时，毛刷72可以对滤网64进行刷扫，排料板73固定设置长板71的一侧，毛刷72扫下的杂质可以落到排料板73内，排料板73呈倾斜设置，使得下雨天时，雨水可以将排料板73上的杂质冲下。

本发明的详细工作过程如下：

1、使用过程中，当太阳光相对太阳能发电板13发生偏移，且直射至光照强度传感器27上时，光照强度传感器27可以向控制器28发出信号，控制器28接收到信号后，可以控制双轴电机22开启一段时间，双轴电机22可以带动减速机23的高速端转动，使得减速机23的低速端可以带动第一锥齿轮24低速转动，第一锥齿轮24通过第二锥齿轮25可以带动支撑柱11缓慢转动，支撑柱11可以带动横板26和安装板12转动，从而带动太阳能发电板13转动至与太阳正对，带动光照强度传感器27移动至太阳能发电板13背部的阴影处，此时控制器28可以自动控制双轴电机22关闭，循环往复，使得太阳能发电板13可以迎合着太阳光转动；

2、与此同时，安装板12可以通过转动柱31带动齿轮34移动，齿轮34在对应齿条37的作用下，被推动转动，此时齿轮34可以通过转动柱31带动摆动板32和刮板33从一端向另一端摆动，当齿轮34移动至相邻两个齿条37之间的间距时，发条弹簧可以通过转动柱31带动摆动板32和刮板33反向摆动复位，通过来回摆动的刮板33，可以将太阳能发电板13的表面灰尘刮下；

3、与此同时，双轴电机22可以带动转盘51转动，转盘51通过传动杆53可以带动连接杆44和活动塞43上下往复移动，上下往复移动的活动塞43可以通过第一单向阀45和连接管46将水箱41内的水抽入到活塞筒42内，并通过第二单向阀47和第一软管48输送至直管49内，最后通过三通管410排至刮板33两侧的太阳能发电板13上，水与刮板33配合作用，既可以提高刮板33的清理效果，还可以对太阳能发电板13起到降温的作用；

4、与此同时，导水板61可以将雨水和太阳能发电板13流下的污水导流至收集斗62内，收集斗62通过第二软管63可以将水输送至水箱41内，循环利用，同时，滤网64可以对水中的沙石、泥土和落叶等杂质进行过滤，且安装板12带动收集斗62移动时，毛刷72可以对滤网64进行刷扫，避免堵塞；

5、太阳落山后，工作人员需通过控制双轴电机22反转，带动安装板12反转进行复位，便于第二天的使用，且由于冬季与夏季太阳光的移动轨迹不同，工作人员可以根据实际情况，调节控制器28白天自动控制双轴电机22正转还是反转，调节太阳能发电板13白天自动转动的方向，适应不同的时期。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种分布式光伏发电与储能装置，其特征在于，包括：

底板（1），所述底板（1）上转动设置有支撑柱（11），所述支撑柱（11）的顶部固定设置有安装板（12），所述安装板（12）上安装有太阳能发电板（13），所述太阳能发电板（13）上设置有刮除组件（3）；

转动组件（2），所述转动组件（2）包括双轴电机（22）、减速机（23）、第一锥齿轮（24）、第二锥齿轮（25）、光照强度传感器（27）和控制器（28），所述底板（1）上固定设置有支撑块（21），所述双轴电机（22）和减速机（23）均固定安装在支撑块（21）上，所述双轴电机（22）的一端固定设置在减速机（23）的高速端，所述第一锥齿轮（24）固定设置在减速机（23）的低速端，所述第二锥齿轮（25）固定套设在支撑柱（11）上，所述第一锥齿轮（24）与第二锥齿轮（25）啮合连接，所述支撑柱（11）上固定设置有横板（26），所述光照强度传感器（27）和控制器（28）均固定安装在横板（26）上，所述光照强度传感器（27）和双轴电机（22）均与控制器（28）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电与储能装置，其特征在于，其中：

所述刮除组件（3）包括转动柱（31）、摆动板（32）、刮板（33）、齿轮（34）和环形板（35），所述转动柱（31）贯穿安装板（12）转动设置，所述转动柱（31）与安装板（12）之间配合设置有发条弹簧，所述摆动板（32）的一端固定设置在转动柱（31）的顶部，所述刮板（33）固定设置在摆动板（32）的底部，所述刮板（33）与太阳能发电板（13）相抵滑动设置，所述齿轮（34）固定设置在转动柱（31）的底部，所述环形板（35）的两端底部均固定设置有竖杆（36），两个所述竖杆（36）的底部均固定设置在底板（1）上，所述环形板（35）内固定设置有多个齿条（37）。

3.根据权利要求2所述的一种分布式光伏发电与储能装置，其特征在于，其中：

还包括抽水组件（4），所述抽水组件（4）包括水箱（41）、活塞筒（42）、活动塞（43）、第一单向阀（45）、第二单向阀（47）和三通管（410），所述水箱（41）固定设置在底板（1）上，所述活塞筒（42）固定设置在底板（1）上，所述活动塞（43）滑动设置在活塞筒（42）内，所述活动塞（43）的顶部固定设置有连接杆（44），所述连接杆（44）与双轴电机（22）之间设置有传动组件（5），所述第一单向阀（45）贯穿活塞筒（42）的底端固定设置，所述第一单向阀（45）的外端固定连通有连接管（46），所述连接管（46）贯通水箱（41）的一侧底端固定设置，所述第二单向阀（47）贯穿活塞筒（42）的底端固定设置，所述第二单向阀（47）的外端固定连通有第一软管（48），所述第一软管（48）的外端固定连通有直管（49），所述三通管（410）的一端固定连通在直管（49）的另一端，所述三通管（410）固定设置在摆动板（32）的外端底部。

4.根据权利要求3所述的一种分布式光伏发电与储能装置，其特征在于，其中：

所述传动组件（5）包括转盘（51）和传动杆（53），所述转盘（51）固定设置在双轴电机（22）的另一端，所述转盘（51）上呈偏心固定设置有圆杆（52），所述圆杆（52）贯穿传动杆（53）的一端转动设置，所述传动杆（53）的另一端铰接连接在连接杆（44）的顶部。

5.根据权利要求3所述的一种分布式光伏发电与储能装置，其特征在于，其中：

还包括所述收集组件（6）包括导水板（61）、收集斗（62）、第二软管（63）和滤网（64），所述导水板（61）固定设置在安装板（12）的底端，所述收集斗（62）固定设置在导水板（61）的底端，所述滤网（64）固定设置在收集斗（62）内，所述滤网（64）上设置有清扫组件（7），所述第二软管（63）的一端贯通收集斗（62）的底部固定设置，所述第二软管（63）贯通水箱（41）的一侧上端固定设置。

6.根据权利要求5所述的一种分布式光伏发电与储能装置，其特征在于，其中：

所述清扫组件（7）包括长板（71）、毛刷（72）和排料板（73），所述长板（71）固定设置在底板（1）上，所述毛刷（72）固定设置在长板（71）的顶部，所述排料板（73）固定设置长板（71）的一侧，所述排料板（73）呈倾斜设置。

7.根据权利要求2所述的一种分布式光伏发电与储能装置，其特征在于，其中：

多个所述齿条（37）均匀分布，多个所述齿条（37）均呈弧形设置，多个所述齿条（37）均呈倾斜设置，相邻两个所述齿条（37）之间设置有一定的间距，多个所述齿条（37）均与齿轮（34）啮合连接。

8.根据权利要求6所述的一种分布式光伏发电与储能装置，其特征在于，其中：

所述导水板（61）呈倾斜设置，所述收集斗（62）与导水板（61）配合设置，所述滤网（64）设置在收集斗（62）的内侧顶端，所述毛刷（72）与滤网（64）相抵设置。