一种尘雪清扫装置
技术领域
本实用新型涉及清扫设备,特别涉及一种应用于光伏组件面板的尘雪清扫装置。
背景技术
光伏发电是一种前景非常广阔的清洁能源,我国到2020年太阳能发电装机容量将达到1亿千瓦。然而,由于我国的空气质量较差,空气中的灰尘严重影响光伏组件的发电效率。有数据显示,一年不清洗光板组件板,影响发电效率达20%以上。在我国已装机的大型电站,均以人工清洗为主,效率十分低下。而对积雪只能靠自然融化,影响发电效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种尘雪清扫装置,能够自动清洁光伏组件面板表面的尘雪,从而提高光伏组件面板的发电效率。
为解决上述技术问题,本实用新型的实施方式提供了一种尘雪清扫装置,应用于光伏组件面板,包含:导轨模块,包含至少两条浮动轨道,分别固定于所述光伏组件面板,所述两条浮动轨道相对平行设置以形成一组导轨;刮刀模块,包含至少一个刮刀本体,所述刮刀本体可滑动地设置于所述这组导轨且紧贴于所述光伏组件面板;驱动模块,连接于所述刮刀本体,所述驱动模块驱动所述刮刀本体沿着所述这组导轨往复运动,其中,于往复运动过程中,所述刮刀本体对所述光伏组件面板的表面进行清扫。
本实用新型的实施方式相对于现有技术而言,导轨模块固定于所述光伏组件面板,驱动模块驱动刮刀本体沿着导轨模块作往复运动,于往复运动过程中,所述刮刀本体对对所述光伏组件面板的表面进行清扫。从而,尘雪清扫装置能够自动清洁光伏组件面板表面的尘雪,提高了光伏组件面板的发电效率。
优选的,所述刮刀模块还包含两组滚轮组件,分别设置于所述刮刀本体的两端且分别对应于所述两根浮动轨道,其中,所述刮刀本体通过所述两组滚轮组件沿着所述两条浮动轨道作往复运动。各组滚轮组件包含浮动滚轮与滚轮弹性件,所述滚轮弹性件设置于所述浮动滚轮与所述刮刀本体之间,所述浮动滚轮与该浮动滚轮对应的浮动轨道相匹配,其中,所述滚轮弹性件将所述浮动滚轮弹性抵持于所述浮动轨道。从而使得浮动滚轮沿着浮动轨道滚动的过程中始终紧贴着浮动轨道,有效地避免了浮动滚轮滚动过程中与浮动轨道产生错位的问题。
优选的,所述刮刀本体包含刮杆与刮条,所述刮条的一侧可拆卸地设置所述刮杆,所述刮条的另一侧紧贴于所述光伏组件面板。
优选的,所述导轨模块还包含多个支撑组件,各支撑组件包含支架底座、支架本体以及支架弹性件,所述支架底座固定于所述光伏组件面板且具有内部空间,所述支架本体的第一端固定于所述浮动导轨,所述支架本体的第二端可移动地设置于所述支架底座的内部空间,所述支架弹性件设置于所述支架底座的内部空间且所述支架弹性件的两端分别抵持于所述支架底座与所述支架本体的第二端,其中,所述支架弹性件对所述支架本体施加朝向所述光伏组件面板方向的压力。从而,刮刀本体受到朝向光伏组件面板方向的弹性拉力,使得刮刀本体紧贴着光伏组件面板作往复运动,能够更好地清洁光伏组件面板表面的尘雪。
优选的,所述驱动模块包含第一卷筒、第二卷筒、第一拉绳、第二拉绳 以及驱动单元,所述第一拉绳的两端分别固定于所述第一卷筒与所述刮刀本体,所述第二拉绳的两端分别固定于所述第二卷筒与所述刮刀本体,所述驱动单元连接于所述第一卷筒与所述第二卷筒,其中,所述驱动单元驱动所述第一卷筒旋转以通过所述第一拉绳带动所述刮刀本体朝向第一方向运动,或者所述驱动单元驱动所述第二卷筒旋转以通过所述第二拉绳带动所述刮刀本体朝向第二方向运动,所述第一方向与所述第二方向互为反向。
优选的,所述第一卷筒与所述第二卷筒位于其中一条浮动轨道的同一端,所述驱动模块还包含第一滑轮与第二滑轮,分别位于所述浮动轨道的两端,所述第一拉绳与所述第二拉绳分别跨设于所述第一滑轮与所述第二滑轮。
优选的,所述驱动模块还包含第一行程开关与第二行程开关,所述第一与第二行程开关分别设置于所述浮动轨道的两端且均电性连接于所述驱动单元;当所述刮刀本体运动到所述浮动导轨的其中一端时,所述第一或第二行程开关产生行程信号,所述驱动单元根据所述第一或第二行程开关的行程信号驱动所述第一或第二卷筒。
优选的,所述驱动模块还包含接近开关与启动/停止按钮,所述接近开关设置于所述浮动轨道的一端且电性连接于所述驱动单元,所述启动/停止按钮的一端电性连接于所述驱动单元,另一端选择性地连接至所述接近开关或者所述第一与第二行程开关,其中,所述刮刀本体运动到所述浮动轨道的一端时,所述接近开关产生接近信号,当所述启动/停止按钮连接于所述接近开关时,所述驱动单元根据所述接近开关的接近信号停止工作,当所述启动/停止按钮连接于所述第一与第二行程开关时,所述驱动单元根据所述第一或第二行程开关的行程信号驱动所述第一或第二卷筒。从而,于尘雪清扫装置关闭时,刮刀本体始终位于浮动轨道的一端(即光伏组件面板的一侧边缘),实现了刮刀本体的定点停靠。
优选的,所述驱动单元包含主动齿轮组件、第一从动齿轮、第二从动齿 轮及电机,所述第一与第二从动齿轮分别连接于所述第一与第二卷筒且分别设置于所述主动齿轮组件的两侧,所述主动齿轮组件电性连接于所述第一与第二行程开关及所述电机,其中,所述主动齿轮组件根据所述第一或第二行程开关的行程信号啮合于所述第一或第二从动齿轮,所述电机用以驱动所述主动齿轮组件旋转。
优选的,所述主动齿轮组件包含主动齿轮组、第一电磁阀及第二电磁阀,所述第一与第二电磁阀分别设置于所述主动齿轮组的两侧且分别电性连接于所述第一与第二行程开关,其中,所述第一与第二电磁阀根据所述第一行程开关或第二行程开关的行程信号控制所述主动齿轮组位于第一位置或第二位置,以啮合于所述第一从动轮或所述第二从动轮。
优选的,所述浮动轨道的数目为三条,第三条浮动轨道平行于所述两条浮动轨道且与相邻的浮动轨道形成另一组导轨,所述刮刀本体的数目为二个,第二个刮刀本体可滑动地设置于所述另一组导轨且紧贴于所述光伏组件面板,所述导轨模块还包含跨接片,所述跨接片连接所述二个刮刀本体。从而,驱动模块能够同时驱动两个刮刀本体分别沿着两组导轨往复运动,使得尘雪清扫装置能够适合于具有较大面积的光伏组件面板。
附图说明
图1是根据本实用新型第一实施方式的尘雪清扫装置的示意图;
图2是根据本实用新型第一实施方式的支撑组件的剖面示意图;
图3是根据本实用新型第一实施方式的支架本体固定于浮动导轨的示意图;
图4是根据本实用新型第一实施方式的刮刀本体的剖面的示意图;
图5是根据本实用新型第一实施方式的滚轮组件连接于刮杆两端的剖面 示意图;
图6是根据本实用新型第一实施方式的驱动模组的第一局部示意图;
图7是根据本实用新型第一实施方式的驱动模组的第二局部示意图;
图8是根据本实用新型第二实施方式的尘雪清扫装置的示意图;
图9是根据本实用新型第二实施方式的尘雪清扫装置的电路框图;
图10是根据本实用新型第三实施方式的尘雪清扫装置的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本实用新型各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本实用新型的第一实施方式涉及一种尘雪清扫装置,应用于光伏组件面板,请一并参考图1至图7。尘雪清扫装置1包含导轨模块10、刮刀模块20及驱动模块30。其中,刮刀模块20可滑动的设置于导轨模块10,驱动模块30连接于刮刀模块20以驱动刮刀模块20于导轨模块10上作往复运动。
于本实施方式中,如图1所示,导轨模块10包含两条浮动轨道101a、101b,以及多个支撑组件102。两条浮动轨道101a、101b通过多个支撑组件102分别固定于光伏组件面板2上,并且,两条浮动轨道101a、101b相对平行设置以形成一组导轨。其中,各浮动轨道例如为圆形空心金属管,然而本实施方式对此不作任何限制。多个支撑组件102用于将浮动轨道浮动的定位于光伏组件面板上。图1中所示的支撑组件102的数目为四个,即每两个支撑组件固定一根浮动轨道,然而本实施方式对此不作任何限制,本领域技术 人员可以实际需要设置。
具体而言,如图2、3所示,各支撑组件102包含支架底座1021、支架本体1022以及支架弹性件1023。支架底座1021具有内部空间S以及由支架底座1021的内壁向内延伸的第一凸台T1。支架本体1022具有第一端1022a、第二端1022b以及第二凸台T2。支架本体1022的第一端1022a固定于浮动导轨101a(101b);其中,支架本体1022的第一端1022a例如具有两个插入部,分别插入浮动导轨的内部,该种结构方式可使得支架本体1022方便地拆装于浮动导轨,然而本实施方式对此不作任何限制。支架本体1022的第二端1022b可移动地设置于支架底座1021的内部空间S;第二凸台T2例如为一个螺母,螺设于第二端1022b。支架弹性件1023设置于支架底座1021的内部空间S且套设于支架本体1022,支架弹性件1023的两端分别抵持于支架底座1021的第一凸台T1与支架本体1022的第二凸台T2。从而,支架弹性件1023对支架本体1022施加朝向光伏组件面板方向的压力,亦即,浮动导轨受到朝向光伏组件面板方向的弹性拉力。其中,本实施方式中的支架弹性件为弹簧,然而本实施方式对此不作任何限制。
于本实施方式中,如图4、5所示,刮刀模块20包含刮刀本体201与两组滚轮组件202,两组滚轮组件202分别设置于刮刀本体201的两端且分别对应于两根浮动轨道101a、101b。
刮刀本体201包含刮杆2011与刮条2012,刮条2012可拆卸地设置于刮杆2011且刮条2012的长度不大于刮杆2011的长度。具体而言,刮杆2011相互隔离的第一容置部S1与第二容置部S2,刮杆2011还具有渐缩状的开口K,该开口K连通于该第一容置部S1。刮条2012的第一端2012a设置于该第一容置部S1,刮条2012的第二端2012b通过该开口K露出于该刮杆2011且面对光伏组件面板2。较佳的,刮条2012的第一端2012a与第二端2012b的宽度均大于开口K的宽度;从而,于正常使用时,刮条2012不会从刮杆 2011中脱落,当需要拆卸或组装时,可从刮杆2011的一端将刮条2012抽出或插入即可,上述结构设计便于更换刮条。另外,刮条2012的第二端2012b呈渐缩状,例如刮条2012的第二端2012b的横截面为倒三角形,从而,刮条2012与光伏组件面板2具有较小的接触面积,使得刮条2012与光伏组件面5的接触面产生较小的摩擦力,有利于刮条2012相对于光伏组件面板2的往复运动。同时,由于浮动导轨受到朝向光伏组件面板2方向的弹性拉力,进而刮刀本体201的刮条2012受到朝向光伏组件面板2方向的弹性拉力,使得刮条2012紧贴着光伏组件面板作往复运动,从而能够更好地清洁光伏组件面板2表面的尘雪。
每组滚轮组件202包含浮动滚轮2021、滚轮轴2022、滚轮弹性件2023以及挡块2024,两组滚轮组件202分别设置于刮刀本体201的两端且分别对应于两根浮动轨道。挡块2024设置于刮杆2011的第二容置部S2且固定于刮杆2011。滚轮轴2022的第一端位于刮杆2011外且连接于浮动滚轮2021,第二端设置于第二容置部S2。滚轮弹性件2023设置于第二容置部S2且其两端分别抵持于滚轮轴2022的第二端与挡块2024,滚轮弹性件2023将浮动滚轮2021弹性抵持于浮动轨道,从而使得浮动滚轮2021沿着浮动轨道滚动的过程中始终紧贴着浮动轨道,其中,滚轮弹性件2023例如为弹簧。于本实施方式中,浮动滚轮的外表面为凹型圆弧面,以配合圆形的浮动轨道,然而本实施方式对此不作任何限制。
于本实施方式中,驱动模块30包含第一卷筒301a、第二卷筒301b、第一拉绳302a、第二拉绳302b、第一滑轮303a、第二滑轮303b、第一行程开关304a、第二行程开关304b、驱动单元305以及安装板306。第一卷筒301a与第二卷筒301b均设置于安装板306的第一侧;安装板306固定于光伏组件面板2且位于其中一条浮动滑轨的一端,本实施方式中例如为:安装板306位于浮动滑轨101b的一端;第一滑轮303a与第二滑轮303b分别固定于该条浮动轨道101b的两端;第一拉绳302a跨设于第一滑轮303a且其两端分别固 定于第一卷筒301a与刮刀本体201的刮杆2011,第二拉绳302b跨设于第二滑轮303b且其两端分别固定于第二卷筒301b与刮刀本体201的刮杆2011;第一行程开关304a与第二行程开关304b分别设置于该浮动滑轨101b的两端。其中,第一行程开关304a与第二行程开关304b例如为压力传感器或者为常开式电磁继电器,然而本实施方式对此不作任何限制。
于本实施方式中,驱动单元305包含主动齿轮组件3051、第一从动齿轮3052a、第二从动齿轮3052b及电机3053。第一从动齿轮3052a与第二从动齿轮3052b均设置于安装板306的第二侧,并分别啮合于第一卷筒301a与第二卷筒301b。电机3053设置于安装板306的第一侧且连接于主动齿轮组件3051。具体而言,主动齿轮组件3051包含可活动支撑座3051-1、主动齿轮组3051-2、第一电磁阀3051-3a及第二电磁阀3051-3b。主动齿轮组3051-2设置于可活动支撑座3051-1的支撑部,且可随着可活动支撑座3051-1移动至第一位置或者第二位置;第一电磁阀3051-3a与第二电磁阀3051-3b分别设置于可活动支撑座3051-1的连杆的两端,并分别电性连接于第一行程开关304a与第二行程开关304b。实质上的,主动齿轮组3051-2包含主动齿轮C,第一、第二、第三传动齿轮C1、C2、C3。其中,主动齿轮C连接于电机3053,第一传动齿轮C1啮合于主动齿轮C且对应于第一从动齿轮3052a;当主动齿轮组3051-2位于第一位置时,第一传动齿轮C1啮合于第一从动齿轮3052a。第二传动齿轮C2啮合于主动齿轮C,第三传动齿轮C3啮合于第二传动齿轮C2且对应于第二从动齿轮3052b;当主动齿轮组3051-2位于第二位置时,第三传动齿轮C3啮合于第二从动齿轮3052b。
当尘雪清扫装置1工作时,电机3053驱动主动齿轮C旋转,若主动齿轮组3051-2位于第一位置,则主动齿轮C通过第一传动齿轮C1带动第一从动齿轮3052a旋转,进而带动第一卷筒301a正向旋转;此时,第一拉绳302a被拉动而作收绳运动,第二拉绳302b作放绳运动(第二卷筒301b不受主动轮组的驱动并随着第二拉绳302b的放绳运动反向旋转),使得刮刀本体201 朝着第一方向运动。当刮刀本体201运动到浮动轨道101b的一端并触发第一行程开关304a后,第一行程开关304a产生的行程信号(当第一行程开关为常开式电磁继电器时,常开式电磁继电器闭合以产生该行程信号)控制第一电磁阀3051-3a作动,进而控制主动齿轮组3051-2移动至第二位置,则主动轮C通过第二传动齿轮C2与第三传动齿轮C3带动第二从动齿轮3052b旋转,进而带动第二卷筒301b正向旋转;此时,第二拉绳302b被拉动而作收绳运动,第一拉绳302a作放绳运动(第一卷筒301a不受主动轮组的驱动并随着第一拉绳302a的放绳运动反向旋转),使得刮刀本体201朝着第二方向运动,其中第二方向与第一方向互为反向。当刮刀本体201运动到浮动轨道101b的另一端并触发第二行程开关304b后,第二行程开关304b产生的行程信号控制第一电磁阀3051-3a作动,以控制主动齿轮组3051-2移动至第一位置。据此,驱动单元305根据第一行程开关304a或第二行程开关304b的行程信号分别驱动第二卷筒301a或第一卷筒301b正向旋转,进而带动第二拉绳302b或第一拉绳302a作收绳运动,使得刮刀本体201于浮动滑轨上作往复运动。
本实用新型的第二实施方式涉及一种尘雪清扫装置,如图8、9所示。第二实施方式与第一实施方式大致相同,主要区别之处在于:在本实用新型第二实施方式中,驱动模块30还包含至少一个接近开关307与启动/停止按钮308。接近开关307设置于该浮动轨道101b的一端且电性连接于驱动单元305的电机3053,启动/停止按钮308的一端电性连接于驱动单元305的电机3053,另一端选择性地连接至接近开关307或者第一与第二行程开关304a与304b。其中,接近开关为压力传感器或为金属传感器。然而,本实施方式对此不作任何限制。
当尘雪清扫装置1正常工作时,将启动/停止按钮308连接于第一与第二行程开关304a、304b,即驱动单元305连接于第一与第二行程开关304a、304b所在的第一电路回路T1,从而,驱动单元305根据第一或第二行程开关的行 程信号驱动第二或第一卷筒正向旋转。当关闭尘雪清扫装置1时,将启动/停止按钮308切换至连接于接近开关307,即驱动单元305连接于接近开关307所在的第二电路回路T2。当刮刀本体201运动到该浮动滑轨101b的一端并触发接近开关307后,接近开关307产生的接近信号使得驱动单元305的电机3053停止工作,从而关闭尘雪清扫装置。由于接近开关307设置于浮动滑轨101b的一端,即只有当刮刀本体201运动到浮动滑轨101b的一端时才会触发接近开关307,进而关闭尘雪清扫装置1;因此,于尘雪清扫装置1关闭时,刮刀本体201始终位于浮动轨道的一端(即光伏组件面板的一侧边缘),从而实现刮刀本体201的定点停靠。
本实用新型的第三实施方式涉及一种尘雪清扫装置,如图10所示。第三实施方式与第二实施方式大致相同,主要区别之处在于:在本实用新型第三实施方式中,浮动轨道的数目为三条,即还包含浮动轨道101c,浮动轨道101c平行于浮动轨道101b且与浮动轨道101b形成另一组导轨。刮刀本体201的数目为两个,且第二个刮刀本体201可滑动地设置于由浮动轨道101b、101c形成的这组导轨上且紧贴于光伏组件面板2。导轨模块10还包含跨接片40,跨接片40连接于两个刮刀本体201之间以将两个刮刀本体201相对固定,从而,驱动模块30能够同时驱动两个刮刀本体201分别沿着两组导轨往复运动,适合于具有较大面积的光伏组件面板的清洁。较佳的,第一拉绳302a与第二拉绳302b分别固定于该跨接片40,从而为两个刮刀本体201提供相对均衡的驱动力。然而,本实施方式对浮动轨道的数目不作任何限制,并可根据浮动轨道的数目配置其他元件的数目。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本实用新型的精神和范围。