CN120150619A - 一种清洁能源发电装置 - Google Patents

一种清洁能源发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN120150619A
CN120150619A CN202510423014.2A CN202510423014A CN120150619A CN 120150619 A CN120150619 A CN 120150619A CN 202510423014 A CN202510423014 A CN 202510423014A CN 120150619 A CN120150619 A CN 120150619A
Authority
CN
China
Prior art keywords
block
plate
piece
power generation
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202510423014.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN120150619B (zh
Inventor
刘沅玲
杨显涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin Engineering Normal University
Original Assignee
Jilin Engineering Normal University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin Engineering Normal University filed Critical Jilin Engineering Normal University
Priority to CN202510423014.2A priority Critical patent/CN120150619B/zh
Publication of CN120150619A publication Critical patent/CN120150619A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN120150619B publication Critical patent/CN120150619B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/10—Cleaning arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/10—Cleaning arrangements
    • H02S40/12—Means for removing snow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及清洁能源发电技术领域,公开了一种清洁能源发电装置,包括安装座和太阳能板,所述安装座上端分别设有中心支撑件和边缘支撑件,所述太阳能板通过所述中心支撑件和所述边缘支撑件共同支撑固定,所述边缘支撑件可进行升降调节,所述安装座上端设有圆周导向件,本申请通过动态调整太阳能板的角度,使其始终以最佳角度接收阳光,显著提高发电效率,提升光能转换率,清洁板通过液压传动和直线导向件,能够自动清除太阳能板表面的灰尘、污垢和其他污染物,保持表面清洁,维持高效的光能转换,本发明具有实用性强和高效能量捕获的特点。

Description

一种清洁能源发电装置
技术领域
本发明涉及清洁能源发电技术领域,具体为一种清洁能源发电装置。
背景技术
随着气候变化加剧与化石能源枯竭,全球能源结构正加速向清洁化、低碳化转型。清洁能源(如太阳能、风能、水能、地热能等)因其零碳排放、资源可再生等特性,成为实现减碳目标的关键抓手。据国际能源署(IEA)统计,2023年全球清洁能源发电占比已突破40%,其中太阳能贡献率达15%,增速位居首位。
太阳能发电作为可再生能源的核心方向,其能量捕获效率直接决定了发电系统的经济性与实用性。随着光伏技术的进步,太阳能电池的光电转换效率已从早期的不足10%提升至目前商用单晶硅电池的22-24%,但系统层面的能量捕获效率仍受制于太阳位置变化、环境遮挡及表面污染等因素。
太阳能发电效率受限于静态支架设计、追踪系统缺陷及表面污染三大瓶颈, 静态支架效率损失:传统固定式支架基于纬度一次性校准倾角,无法适应太阳方位角与高度角动态变化,导致显著余弦损失,例如,固定倾角与太阳角度偏差可致能量接收率降至理论值的86.6%,冬季低太阳高度角下损失加剧,年均发电量减少20-30%;动态追踪系统缺陷:单轴/双轴追踪系统虽提升能量捕获30-40%,但机械复杂度高:双轴系统需多组电机和支撑结构,导致体积庞大、安装复杂,表面污染效率衰减:积尘、积雪造成光学遮挡与热斑效应,干旱地区月均效率损失超10%。现有清洁技术局限明显:雨水冲刷依赖气候条件;机器人需额外导轨供电;喷水系统耗水量大(1-2L/m²),低温易结冰,传统清洁需停机操作,进一步降低产能,人工清洁成本高,因此,设计实用性强和高效能量捕获的一种清洁能源发电装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种清洁能源发电装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种清洁能源发电装置,包括安装座和太阳能板,所述安装座上端分别设有中心支撑件和边缘支撑件,所述太阳能板通过所述中心支撑件和所述边缘支撑件共同支撑固定,所述边缘支撑件可进行升降调节,所述安装座上端设有圆周导向件,所述圆周导向件包括导向环、导向块以及环形齿条,所述导向环固定安装在所述安装座上端,所述导向块活动安装在所述导向块上,所述导向环外弧面镶嵌安装有所述环形齿条,所述边缘支撑件设置在所述导向块上,便于所述太阳能板进行圆周方向调节,所述导向块一侧设有圆周驱动件且另一侧设有液压传动件,所述太阳能板上对称设置有清洁板,所述太阳能板上对称设有直线导向件,所述清洁板通过所述直线导向件进行直线导向并通过所述液压传动件进行驱动清洁。
根据上述技术方案,所述中心支撑件包括中心支撑块、中心活动柱以及铰接头一,所述中心支撑块固定安装在所述安装座上端中心位置,所述中心支撑块上活动安装有所述中心活动柱,所述中心活动柱上端通过所述铰接头一活动安装在所述太阳能板下端。
根据上述技术方案,所述边缘支撑件包括伸缩缸、连接块以及铰接头二,所述伸缩缸固定安装在所述导向块上端,所述连接块固定安装在所述太阳能板下端,所述连接块和所述伸缩缸伸缩端之间通过所述铰接头二活动连接。
根据上述技术方案,所述导向块下端开设有弧形槽,所述导向环位于所述弧形槽内,所述弧形槽内弧面固定安装有弧形限位块,所述导向环内弧面开设有环形槽,所述弧形限位块活动安装在所述弧形槽内。
根据上述技术方案,所述圆周驱动件包括固定板一、伺服电机以及齿轮一,所述固定板一固定安装在所述导向块一侧,所述伺服电机固定安装在所述固定板一下端且输出端固定安装有所述齿轮一,所述弧形槽外弧面开设有避让槽,所述环形齿条位于所述避让槽内,所述齿轮一和所述环形齿条啮合连接。
根据上述技术方案,所述清洁板整体呈C形设置,所述清洁板两端设有内抓柄,所述内抓柄活动夹持安装在所述太阳能板侧壁,所述清洁板内壁嵌入安装有清洁布,用于对所述太阳能板外壁面进行清洁。
根据上述技术方案,所述直线导向件和所述清洁板一一对应设置,所述直线导向件包括定位块一、定位块二以及直线推拉件,所述定位块一固定安装在所述太阳能板侧壁,所述清洁板上固定安装有所述定位块二,所述定位块二位于所述定位块一之间,所述直线推拉件设置在距离较远的所述定位块一和所述定位块二之间,所述直线推拉件错位设置。
根据上述技术方案,所述直线推拉件包括直线导向筒、直线导向杆以及活塞板一,所述直线导向筒一端固定在在所述定位块一侧壁且另一端贯穿相近的所述定位块二,所述活塞板一活动安装在所述直线导向杆内,所述活塞板一相邻所述定位块二的一端固定安装有所述直线导向杆,所述直线导向杆贯穿所述直线导向筒且固定安装在对应的所述定位块二侧壁。
根据上述技术方案,所述液压传动件包括固定板二、液压筒、输送管、固定板三、流量分配阀、分流管以及连接头,所述固定板二固定在所述导向块另一侧,所述液压筒设置在所述固定板二内,所述固定板三固定安装在所述伸缩缸侧壁,所述流量分配阀固定安装在所述固定板三上,所述液压筒上端设置有输送管且所述输送管末端连接至所述流量分配阀上,所述直线导向筒远离所述直线导向杆的一端设置有连接头,所述连接头和所述流量分配阀之间通过所述分流管相连通。
根据上述技术方案,所述液压筒包括空心传动筒、齿轮二、传动轴、活塞板二、固定杆以及往复推送板,所述空心传动筒固定安装在所述固定板一内且所述空心传动筒下端活动安装有所述传动轴,所述传动轴下端固定安装有所述齿轮二,所述齿轮二和所述环形齿条啮合连接,所述传动轴上端延伸至所述空心传动筒内,所述传动轴上端设有往复螺纹且螺纹连接有所述往复推送板,所述空心传动筒内活动安装有所述活塞板二,所述活塞板二位于所述往复推送板上端,所述活塞板二和所述往复推送板之间通过所述固定杆固定连接,所述固定杆呈圆周阵列设置。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
(1)高效能量捕获:动态调整太阳能板的角度,使其始终以最佳角度接收阳光,显著提高发电效率,提升光能转换率。
(2)自动清洁功能:清洁板通过液压传动和直线导向件,能够自动清除太阳能板表面的灰尘、污垢和其他污染物,保持表面清洁,维持高效的光能转换。
(3)动态追踪与清洁的动力耦合:伺服电机驱动环形齿条完成太阳能板方位角调节的同时,通过齿轮副联动液压传动系统,将旋转机械能转化为清洁板的直线驱动力,消除独立清洁驱动的能耗与成本。
(4)结构紧凑与集成化设计:将支撑、调节和清洁功能集成于一体,减少空间占用和成本,提高装置的整体效率和可靠性。
(5)适应性强:边缘支撑件的数量可以根据安装环境灵活调整,如城市屋顶、山地斜坡或高风压地区等,提高了装置对不同地形和气候条件的适应能力,具备良好的通用性和环境适应性。
(6)节省维护成本:自动清洁功能减少了人工清洁的需求,降低了维护成本和时间,提高系统的经济性。
(7)提高可靠性:通过机械和液压系统的协同工作,确保装置的稳定性和可靠性,减少故障发生,延长使用寿命。
(8)环境友好:提高发电效率,减少能源浪费,同时降低维护活动对环境的影响,符合可持续发展的理念。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明的第一立体示意图;
图2是本发明的第二立体示意图;
图3是本发明的第三立体示意图;
图4是本发明的第四立体示意图;
图5是本发明的第五立体示意图;
图6是本发明的第一局部立体示意图;
图7是本发明的第二局部立体示意图;
图8是本发明的第三局部立体示意图;
图9是本发明的第四局部立体示意图;
图10是本发明的第五局部立体示意图;
图中:1-安装座、2-太阳能板、3-中心支撑件、31-中心支撑块、32-中心活动柱、33-铰接头一、4-边缘支撑件、41-伸缩缸、42-连接块、43-铰接头二、5-圆周导向件、51-导向环、511-环形槽、52-导向块、521-弧形槽、522-弧形限位块、523-避让槽、53-环形齿条、6-圆周驱动件、61-固定板一、62-伺服电机、63-齿轮一、7-液压传动件、71-固定板二、72-液压筒、721-空心传动筒、722-齿轮二、723-传动轴、724-活塞板二、725-固定杆、726-往复推送板、73-输送管、74-固定板三、75-流量分配阀、76-分流管、77-连接头、8-清洁板、81-内抓柄、82-清洁布、9-直线导向件、91-定位块一、92-定位块二、93-直线推拉件、931-直线导向筒、932-直线导向杆、933-活塞板一。
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1-10,本发明提供技术方案:一种清洁能源发电装置,包括安装座1和太阳能板2,所述安装座1上端分别设有中心支撑件3和边缘支撑件4,所述太阳能板2通过所述中心支撑件3和所述边缘支撑件4共同支撑固定,所述边缘支撑件4可进行升降调节,所述安装座1上端设有圆周导向件5,所述圆周导向件5包括导向环51、导向块52以及环形齿条53,所述导向环51固定安装在所述安装座1上端,所述导向块52活动安装在所述导向块52上,所述导向环51外弧面镶嵌安装有所述环形齿条53,所述边缘支撑件4设置在所述导向块52上,便于所述太阳能板2进行圆周方向调节,所述导向块52一侧设有圆周驱动件6且另一侧设有液压传动件7,所述太阳能板2上对称设置有清洁板8,所述太阳能板2上对称设有直线导向件9,所述清洁板8通过所述直线导向件9进行直线导向并通过所述液压传动件7进行驱动清洁;
安装座1作为整个装置的基础支撑结构,安装座1固定在地面上,为其他组件提供稳定的基础,中心支撑件3安装在安装座1的上端,用于支撑太阳能板2的中心部分,确保太阳能板1的稳定性和平衡,边缘支撑件4同样安装在安装座1的上端,位于太阳能板2的边缘,可进行升降调节,边缘支撑件4的升降功能允许调整太阳能板2的角度,以优化其接收阳光的角度,圆周导向件5包括导向环51、导向块52和环形齿条53,导向环51固定在安装座1上,导向块52活动安装在导向环51上,可以在导向环51上自由旋转,环形齿条53镶嵌在导向环51的外弧面,为圆周驱动件6提供啮合面,圆周驱动件6安装在导向块52的一侧,与环形齿条53啮合,通过驱动导向块52绕导向环51旋转,从而带动太阳能板2进行圆周方向的调节,同时通过外部独立设置的太阳追踪传感器,实现对太阳位置的追踪,太阳追踪传感器为本技术领域内常见的技术手段,在此不进行过多赘述,液压传动件7安装在导向块52的另一侧,用于驱动清洁板8进行直线运动,液压传动件7通过液压系统提供动力,确保清洁板8能够平稳地在太阳能板2表面滑动,清洁板8对称安装在太阳能板2的两侧,通过直线导向件9进行导向,确保清洁板8在移动过程中保持直线,避免偏移,清洁板8的表面配备有擦拭材料,用于清除太阳能板表面的灰尘和污垢,保证其高效的能量吸收能力,直线导向件9安装在太阳能板2的两侧,为清洁板8提供直线运动的轨道,确保清洁板在清洁过程中不会偏离轨道,提高清洁效率和效果,确保了即使在恶劣天气条件下,太阳能板也能保持清洁,减少因积尘导致的能量损失,清洁板8的自动化操作大大降低了维护成本,提高了系统的整体可靠性;
具体而言,所述中心支撑件3包括中心支撑块31、中心活动柱32以及铰接头一33,所述中心支撑块31固定安装在所述安装座1上端中心位置,所述中心支撑块31上活动安装有所述中心活动柱32,所述中心活动柱32上端通过所述铰接头一33活动安装在所述太阳能板2下端;
中心支撑块31固定在安装座1的上端中心位置,作为整个支撑系统的核心支点,确保太阳能板2的受力均匀分布,中心活动柱32在圆周方向调节(如追踪太阳方位角)时,中心活动柱32作为旋转支点,保持太阳能板2的稳定性;
具体而言,所述边缘支撑件4包括伸缩缸41、连接块42以及铰接头二43,所述伸缩缸41固定安装在所述导向块52上端,所述连接块42固定安装在所述太阳能板2下端,所述连接块42和所述伸缩缸41伸缩端之间通过所述铰接头二43活动连接;
当多个边缘支撑件4的伸缩缸41同步伸缩时,太阳能板2以中心支撑件3的铰接头一33为支点,形成单轴倾斜(如南北向调节),当导向块52沿导向环51旋转时,固定在其上的伸缩缸41同步带动太阳能板2绕中心支撑件3旋转,实现水平方位角调节(如追踪太阳东升西落),伸缩缸41与铰接头二43的组合使太阳能板2具备倾斜角、方位角的多维调节能力,显著提升光能捕获效率,在实际应用中,允许边缘支撑件4的数量根据安装环境(如地形、气候、负载需求等)灵活调整,提升了装置的适应性和实用性,每个导向块52对应一个边缘支撑件4,如在城市屋顶光伏,可设置单个边缘支撑件4,最大量降低成本,在山地斜坡安装,可设置双边缘支撑件4,形成三角形稳定结构,在高风压地区,可设置多个边缘支撑件4,多点支撑增强抗沙尘暴能力,降低单点负荷,延长结构寿命,用户可根据初期预算选择最小必要数量(1个),后续随需求扩展,在进行多点设置时,每个伸缩缸41配备独立控制器,通过总线协议(CAN或RS485)与主控单元通信,实现多边缘支撑件4的协同调节;
具体而言,所述导向块52下端开设有弧形槽521,所述导向环51位于所述弧形槽521内,所述弧形槽521内弧面固定安装有弧形限位块522,所述导向环51内弧面开设有环形槽511,所述弧形限位块522活动安装在所述弧形槽521内;
导向块52的下端设计有一个弧形槽521,弧形槽521的形状与导向环51的外弧面相匹配,确保导向块52能够沿着导向环51顺畅地旋转,在弧形槽521的内弧面上,固定安装了一个弧形限位块522,这个限位块的作用是防止其在旋转过程中超出预定的范围;
具体而言,所述圆周驱动件6包括固定板一61、伺服电机62以及齿轮一63,所述固定板一61固定安装在所述导向块52一侧,所述伺服电机62固定安装在所述固定板一61下端且输出端固定安装有所述齿轮一63,所述弧形槽521外弧面开设有避让槽523,所述环形齿条53位于所述避让槽523内,所述齿轮一63和所述环形齿条53啮合连接;
固定板一61固定在导向块52的一侧,作为伺服电机62的承载平台,伺服电机62固定在固定板一61的下端,输出轴与齿轮一63连接,避让槽523开设在导向块52的弧形槽521外弧面,为环形齿条53和齿轮一63提供啮合空间,避免结构干涉;
具体而言,所述清洁板8整体呈C形设置,所述清洁板8两端设有内抓柄81,所述内抓柄81活动夹持安装在所述太阳能板2侧壁,所述清洁板8内壁嵌入安装有清洁布82,用于对所述太阳能板2外壁面进行清洁;
清洁板8整体呈C形,开口朝向太阳能板2侧边,形成半包围结构,适配单块或多块并排太阳能板的表面轮廓,内抓柄81和清洁板8主体通过卡扣连接,可实现快速拆卸,同时便于更换内部的清洁布82,清洁布82通过魔术贴或嵌入式滑槽固定,支持快速更换;
具体而言,所述直线导向件9和所述清洁板8一一对应设置,所述直线导向件9包括定位块一91、定位块二92以及直线推拉件93,所述定位块一91固定安装在所述太阳能板2侧壁,所述清洁板8上固定安装有所述定位块二92,所述定位块二92位于所述定位块一91之间,所述直线推拉件93设置在距离较远的所述定位块一91和所述定位块二92之间,所述直线推拉件93错位设置;
定位块一91固定安装在太阳能板2的两侧侧壁上,作为直线导向件9的固定端点,定位块二92安装在清洁板8上,位于两个定位块一91之间,用于连接直线推拉件93,直线推拉件93连接定位块一91和定位块二92,提供清洁板8沿直线移动的动力和导向,直线推拉件93由液压系统驱动,推动或拉动清洁板8沿直线移动,定位块一91和定位块二92通过直线推拉件93的连接,确保清洁板8沿着预定的直线路径移动,避免偏移,直线推拉件93在定位块一91和定位块二92之间错位安装,需要适应太阳能板2的长度或清洁板8的移动范围,可以确保直线推拉件93的行程足够长;
具体而言,所述直线推拉件93包括直线导向筒931、直线导向杆932以及活塞板一933,所述直线导向筒931一端固定在在所述定位块一91侧壁且另一端贯穿相近的所述定位块二92,所述活塞板一933活动安装在所述直线导向杆932内,所述活塞板一933相邻所述定位块二92的一端固定安装有所述直线导向杆932,所述直线导向杆932贯穿所述直线导向筒931且固定安装在对应的所述定位块二92侧壁;
直线推拉件93由液压驱动系统控制,活塞板一933通过液压的推拉作用,在导向杆932内移动,当驱动系统施加推力时,活塞板一933沿导向杆932移动,带动清洁板8从太阳能板2的一端移动到另一端,清洁完成后,驱动系统反向施力,使活塞板一933返回初始位置,完成一个清洁循环;
具体而言,所述液压传动件7包括固定板二71、液压筒72、输送管73、固定板三74、流量分配阀75、分流管76以及连接头77,所述固定板二71固定在所述导向块52另一侧,所述液压筒72设置在所述固定板二71内,所述固定板三74固定安装在所述伸缩缸41侧壁,所述流量分配阀75固定安装在所述固定板三74上,所述液压筒72上端设置有输送管73且所述输送管73末端连接至所述流量分配阀75上,所述直线导向筒931远离所述直线导向杆932的一端设置有连接头77,所述连接头77和所述流量分配阀75之间通过所述分流管76相连通;
液压筒72的活塞在外部动力驱动下压缩液压油,产生高压油流,高压油经输送管73进入流量分配阀75,流量分配阀75根据控制信号(手动或电控)将油液按比例分配至各分流管76,本申请中的清洁板8匀速运动,阀口开度恒定,分流管76将液压油输送至连接头77,进入直线导向筒931,推动活塞板一933沿直线导向杆932移动,从而驱动清洁板8完成直线清洁行程;
具体而言,所述液压筒72包括空心传动筒721、齿轮二722、传动轴723、活塞板二724、固定杆725以及往复推送板726,所述空心传动筒721固定安装在所述固定板一61内且所述空心传动筒721下端活动安装有所述传动轴723,所述传动轴723下端固定安装有所述齿轮二722,所述齿轮二722和所述环形齿条53啮合连接,所述传动轴723上端延伸至所述空心传动筒721内,所述传动轴723上端设有往复螺纹且螺纹连接有所述往复推送板726,所述空心传动筒721内活动安装有所述活塞板二724,所述活塞板二724位于所述往复推送板726上端,所述活塞板二724和所述往复推送板726之间通过所述固定杆725固定连接,所述固定杆725呈圆周阵列设置;
当伺服电机62驱动齿轮一63沿环形齿条53旋转时,齿轮二722同步啮合齿条53,迫使传动轴723绕自身轴线旋转,传动轴723的旋转通过往复螺纹驱动往复推送板726上下移动,往复推送板726通过固定杆725带动活塞板二724上下运动,活塞板二724上移,液压油从空心传动筒721经输送管73排出,推动清洁板8移动,活塞板二724下移,液压油从输送管73补充至空心传动筒721内,准备下一循环,将齿轮传动、螺纹转换、液压压缩集成于单一空心传动筒721内,空间占用大大减少,适用于狭小安装环境,往复螺纹设计允许活塞板二724在正反转时均输出有效推力,实现清洁板8的往复运动无需额外换向阀,系统简化。
工作原理:本装置以太阳能板8为核心,结合自适应支撑结构、太阳追踪系统及自动化清洁模块,实现高效光能捕获与运维,其设计围绕以下核心目标展开:
1、动态角度调节:通过中心支撑件3与边缘支撑件4的协同,实现太阳能板2的俯仰角(倾斜角)和方位角(水平旋转)的双自由度调节,最大化日照入射角。
2、闭环追踪控制:利用圆周驱动件6与液压传动件7的联动,使太阳能板2实时追踪太阳轨迹,大大提升了光能转换效率。
3、自清洁机制:清洁板8通过液压驱动的直线运动覆盖板面,配合C形包裹设计,清除积尘、积雪等污染物,维持光伏效率。
4、动力共享架构:伺服电机62驱动环形齿条63,同步完成板面方位角调节与液压清洁动力生成,消除独立驱动能耗。
工作流程如下:
1、太阳位置追踪与角度调节
启动阶段:伺服电机62驱动齿轮一63与环形齿条53啮合,带动导向块52沿导向环51旋转,实现太阳能板2的水平方位角调节(追踪太阳东升西落)。
倾斜角调节:多个边缘支撑件4的伸缩缸41同步伸缩,以中心支撑件3为支点,调整太阳能板2的俯仰角,适配太阳高度角季节变化。
2、清洁系统启动机制
触发信号:当圆周驱动件6的伺服电机62启动,驱动太阳能板2进行圆周方向调节时,清洁系统即开始启动。
机械联动:伺服电机62的动力通过齿轮一63与环形齿条53的啮合,传递至导向块52,同时通过传动轴723和齿轮二722,将动力传递至液压传动件7。
动力传递;经由伺服电机62、齿轮一63以及环形齿条53,传动至齿轮二722,传动比可根据需求自行调节设定。
3、清洁板直线运动执行
液压分配:高压油经流量分配阀75按需分配至各分流管76,驱动直线推拉件93的活塞板一933移动。
速度控制:阀口开度调节油液流量,清洁板8移动速度按需设置(沙尘模式低速防扬尘,积雪模式高速破冰)。
导向与覆盖:清洁板8沿直线导向件9滑动,C形结构包裹太阳能板8边缘,清洁布82以适当压力接触太阳能板8表面,单次行程覆盖宽度≥95%。
往复清洁:液压筒72控制油路方向,实现清洁板8自动往返。
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。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清洁能源发电装置,包括安装座(1)和太阳能板(2),其特征在于:所述安装座(1)上端分别设有中心支撑件(3)和边缘支撑件(4),所述太阳能板(2)通过所述中心支撑件(3)和所述边缘支撑件(4)共同支撑固定,所述边缘支撑件(4)可进行升降调节,所述安装座(1)上端设有圆周导向件(5),所述圆周导向件(5)包括导向环(51)、导向块(52)以及环形齿条(53),所述导向环(51)固定安装在所述安装座(1)上端,所述导向块(52)活动安装在所述导向块(52)上,所述导向环(51)外弧面镶嵌安装有所述环形齿条(53),所述边缘支撑件(4)设置在所述导向块(52)上,便于所述太阳能板(2)进行圆周方向调节,所述导向块(52)一侧设有圆周驱动件(6)且另一侧设有液压传动件(7),所述太阳能板(2)上对称设置有清洁板(8),所述太阳能板(2)上对称设有直线导向件(9),所述清洁板(8)通过所述直线导向件(9)进行直线导向并通过所述液压传动件(7)进行驱动清洁。
2.根据权利要求1所述的一种清洁能源发电装置,其特征在于:所述中心支撑件(3)包括中心支撑块(31)、中心活动柱(32)以及铰接头一(33),所述中心支撑块(31)固定安装在所述安装座(1)上端中心位置,所述中心支撑块(31)上活动安装有所述中心活动柱(32),所述中心活动柱(32)上端通过所述铰接头一(33)活动安装在所述太阳能板(2)下端。
3.根据权利要求1所述的一种清洁能源发电装置,其特征在于:所述边缘支撑件(4)包括伸缩缸(41)、连接块(42)以及铰接头二(43),所述伸缩缸(41)固定安装在所述导向块(52)上端,所述连接块(42)固定安装在所述太阳能板(2)下端,所述连接块(42)和所述伸缩缸(41)伸缩端之间通过所述铰接头二(43)活动连接。
4.根据权利要求1所述的一种清洁能源发电装置,其特征在于:所述导向块(52)下端开设有弧形槽(521),所述导向环(51)位于所述弧形槽(521)内,所述弧形槽(521)内弧面固定安装有弧形限位块(522),所述导向环(51)内弧面开设有环形槽(511),所述弧形限位块(522)活动安装在所述弧形槽(521)内。
5.根据权利要求4所述的一种清洁能源发电装置,其特征在于:所述圆周驱动件(6)包括固定板一(61)、伺服电机(62)以及齿轮一(63),所述固定板一(61)固定安装在所述导向块(52)一侧,所述伺服电机(62)固定安装在所述固定板一(61)下端且输出端固定安装有所述齿轮一(63),所述弧形槽(521)外弧面开设有避让槽(523),所述环形齿条(53)位于所述避让槽(523)内,所述齿轮一(63)和所述环形齿条(53)啮合连接。
6.根据权利要求1所述的一种清洁能源发电装置,其特征在于:所述清洁板(8)整体呈C形设置,所述清洁板(8)两端设有内抓柄(81),所述内抓柄(81)活动夹持安装在所述太阳能板(2)侧壁,所述清洁板(8)内壁嵌入安装有清洁布(82),用于对所述太阳能板(2)外壁面进行清洁。
7.根据权利要求1所述的一种清洁能源发电装置,其特征在于:所述直线导向件(9)和所述清洁板(8)一一对应设置,所述直线导向件(9)包括定位块一(91)、定位块二(92)以及直线推拉件(93),所述定位块一(91)固定安装在所述太阳能板(2)侧壁,所述清洁板(8)上固定安装有所述定位块二(92),所述定位块二(92)位于所述定位块一(91)之间,所述直线推拉件(93)设置在距离较远的所述定位块一(91)和所述定位块二(92)之间,所述直线推拉件(93)错位设置。
8.根据权利要求7所述的一种清洁能源发电装置,其特征在于:所述直线推拉件(93)包括直线导向筒(931)、直线导向杆(932)以及活塞板一(933),所述直线导向筒(931)一端固定在在所述定位块一(91)侧壁且另一端贯穿相近的所述定位块二(92),所述活塞板一(933)活动安装在所述直线导向杆(932)内,所述活塞板一(933)相邻所述定位块二(92)的一端固定安装有所述直线导向杆(932),所述直线导向杆(932)贯穿所述直线导向筒(931)且固定安装在对应的所述定位块二(92)侧壁。
9.根据权利要求8所述的一种清洁能源发电装置,其特征在于:所述液压传动件(7)包括固定板二(71)、液压筒(72)、输送管(73)、固定板三(74)、流量分配阀(75)、分流管(76)以及连接头(77),所述固定板二(71)固定在所述导向块(52)另一侧,所述液压筒(72)设置在所述固定板二(71)内,所述固定板三(74)固定安装在所述伸缩缸(41)侧壁,所述流量分配阀(75)固定安装在所述固定板三(74)上,所述液压筒(72)上端设置有输送管(73)且所述输送管(73)末端连接至所述流量分配阀(75)上,所述直线导向筒(931)远离所述直线导向杆(932)的一端设置有连接头(77),所述连接头(77)和所述流量分配阀(75)之间通过所述分流管(76)相连通。
10.根据权利要求9所述的一种清洁能源发电装置,其特征在于:所述液压筒(72)包括空心传动筒(721)、齿轮二(722)、传动轴(723)、活塞板二(724)、固定杆(725)以及往复推送板(726),所述空心传动筒(721)固定安装在所述固定板一(61)内且所述空心传动筒(721)下端活动安装有所述传动轴(723),所述传动轴(723)下端固定安装有所述齿轮二(722),所述齿轮二(722)和所述环形齿条(53)啮合连接,所述传动轴(723)上端延伸至所述空心传动筒(721)内,所述传动轴(723)上端设有往复螺纹且螺纹连接有所述往复推送板(726),所述空心传动筒(721)内活动安装有所述活塞板二(724),所述活塞板二(724)位于所述往复推送板(726)上端,所述活塞板二(724)和所述往复推送板(726)之间通过所述固定杆(725)固定连接,所述固定杆(725)呈圆周阵列设置。
CN202510423014.2A 2025-04-07 2025-04-07 一种清洁能源发电装置 Active CN120150619B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202510423014.2A CN120150619B (zh) 2025-04-07 2025-04-07 一种清洁能源发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202510423014.2A CN120150619B (zh) 2025-04-07 2025-04-07 一种清洁能源发电装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN120150619A true CN120150619A (zh) 2025-06-13
CN120150619B CN120150619B (zh) 2025-07-25

Family

ID=95957700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202510423014.2A Active CN120150619B (zh) 2025-04-07 2025-04-07 一种清洁能源发电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN120150619B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113783526A (zh) * 2021-08-19 2021-12-10 临沂恒源智能科技股份有限公司 一种光伏积热供热设备
CN116020789A (zh) * 2021-10-25 2023-04-28 上海陆地智源机器人科技有限公司 一种太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人及其使用方法
CN116111929A (zh) * 2023-02-23 2023-05-12 黄山富乐新能源科技有限公司 一种基于光线追踪的调节式太阳能发电板
CN119382602A (zh) * 2024-11-21 2025-01-28 江苏盛皇新能源科技有限公司 一种可调节光照方向的太阳能电板
CN119483461A (zh) * 2024-11-18 2025-02-18 苏州联胜新能源科技有限公司 一种具有追光功能的光伏太阳能支架结构及其追光方法
CN119766124A (zh) * 2024-11-26 2025-04-04 氢装上阵(浙江)科技有限公司 一种太阳能光伏板发电装置及自动清洁系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113783526A (zh) * 2021-08-19 2021-12-10 临沂恒源智能科技股份有限公司 一种光伏积热供热设备
CN116020789A (zh) * 2021-10-25 2023-04-28 上海陆地智源机器人科技有限公司 一种太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人及其使用方法
CN116111929A (zh) * 2023-02-23 2023-05-12 黄山富乐新能源科技有限公司 一种基于光线追踪的调节式太阳能发电板
CN119483461A (zh) * 2024-11-18 2025-02-18 苏州联胜新能源科技有限公司 一种具有追光功能的光伏太阳能支架结构及其追光方法
CN119382602A (zh) * 2024-11-21 2025-01-28 江苏盛皇新能源科技有限公司 一种可调节光照方向的太阳能电板
CN119766124A (zh) * 2024-11-26 2025-04-04 氢装上阵(浙江)科技有限公司 一种太阳能光伏板发电装置及自动清洁系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN120150619B (zh) 2025-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100968402B1 (ko) 슬라이딩형 태양광 추적 집광장치
KR100983534B1 (ko) 태양광 전지판의 경사각 조절장치
CN114834604B (zh) 一种水上光伏用浮体阵列
CN102441541B (zh) 一种太阳能电池板阵列表面除尘系统及方法
CN112468071A (zh) 一种智能化屋顶光伏板及其安装结构
CN111014105B (zh) 一种太阳能光伏板高效除尘设备
CN120150619B (zh) 一种清洁能源发电装置
CN101640225A (zh) 太阳能电池板规避沙尘、雨雪方法
CN218416269U (zh) 一种光伏铝型材支架
CN116020789A (zh) 一种太阳能电池板表面灰尘自动清扫机器人及其使用方法
CN219678379U (zh) 一种由薄膜光伏瓦片搭建的光伏屋顶
CN209349102U (zh) 一种链传动式自动换行光伏板清洁装置
CN118508857A (zh) 一种用于太阳能电池板的角度调节机构
CN215120686U (zh) 一种平单轴跟踪光伏支架
CN222464543U (zh) 一种组合式太阳能光伏发电板
CN114629427A (zh) 一种太阳能电池方阵清洁装置
CN208539839U (zh) 一种能调节角度的光伏板安装结构
CN220964716U (zh) 带有分体式太阳能电池板的光伏组件
CN223625795U (zh) 一种分布式太阳能
CN218217288U (zh) 立式全方位实现太阳能板向光性的装置
CN207543057U (zh) 适用于大雪天的光能收集结构
CN219780058U (zh) 一种太阳能光伏电站用光伏组件倾角定时可调支架系统
CN214125195U (zh) 一种大平面组合移动式户用型并网发电车
CN223461799U (zh) 一种基于太阳能供电的矿山用远程无线控制系统
CN221627466U (zh) 一种光伏车棚支架

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant