CN205545126U - 光伏面板清洁装置及聚光光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏面板清洁装置及聚光光伏系统，该清洁装置包括：控制系统、驱动系统、传动系统和清洁辊；其中：传动系统包括相互平行且间隔设置的第一传动链条和第二传动链条，二者在驱动系统的带动下正转反转；清洁辊包括辊轴、形成在清洁辊表面上并用于对设置在第一传动链条和第二传动链条之间的光伏面板进行清洁的清洁部分、设置在辊轴的第一端部的第一清洁齿轮、设置在辊轴的第二端部的第二清洁齿轮；第一清洁齿轮承载在第一传动链条上并与第一传动链条啮合，第二清洁齿轮承载在第二传动链条上并与第二传动链条啮合。本实用新型的清洁装置不仅结构简单可靠，而且对光伏面板具有极佳的清洁效果。

Description

光伏面板清洁装置及聚光光伏系统

技术领域

本实用新型涉及光伏发电领域；更具体地讲，本实用新型涉及一种光伏面板清洁装置及带有该清洁装置的聚光光伏系统。

背景技术

聚光光伏(Concentrator Photovoltaic,CPV)系统可以使用透镜来将相对大面积的日光集中到相对小面积的光伏电池组件(在聚光光伏中通常被称为“接收器”)上，并由光伏电池组件中的光伏电池将太阳辐射转变成直流电。与传统太阳能发电系统相比，这种聚集的太阳辐射在发电方面能够提供更高的效率，并使用少得多的半导体材料用量，是最具有发展成为大型支撑电源潜力的太阳能发电方式。

通常，聚光光伏系统包括多个阵列式分布的聚光光伏面板。为便于其接收太阳光，光伏面板通常设置在户外，这导致一段时间后(根据天气变化)会有灰尘覆盖在光伏面板表面，使得其接收到的太阳光减少甚至根本接收不到太阳光，进而使得光伏面板的发电功率降低甚至根本不能发电。特别是在冬季，如果有积雪覆盖在光伏面板表面的话，会导致这种问题尤为严重。因此，要求对光伏面板进行定期或者不定期的清洁。

中国专利申请200910101392.X公开了一种太阳能面板清洁装置，包括太阳能面板、清洁刷、导轨、电机、喷水机构和传动机构，导轨安装在太阳能面板的支架上，电机通过传动机构使清洁刷沿着太阳能面板表面运动，传动机构包括：移动台、齿条、从动轮和主动轮，移动台支撑在导轨上且可在导轨上移动，齿条沿导轨方向设置在太阳能面板的支架上，从动轮、主动轮和清洁刷可旋转地安装在移动台上，主动轮与齿条和从动轮啮合并由电机驱动，清洁刷与从动轮一起相对移动台旋转。

中国专利申请200910308953.3公开了一种太阳能电池板清洁系统，该系统包括：一太阳能电池板，一清洁装置。太阳能电池板包括一保护面板、一太阳能电池组及一支架；支架包括两个相互平行的第一侧边、第二侧边；清洁装置设置在保护面板上。太阳能电池板清洁系统还包括一驱动装置，驱动装置包括一马达、一滚轮及一皮带，马达固设于太阳能电池板的第一侧边的一端上，滚轮固设于第一侧边的另一端上，皮带的两端分别套设在马达的转动轴及滚轮上。清洁装置包括连接在驱动装置上的固持部和安装在固持部上的刷洗件，刷洗件由驱动装置驱动沿保护面板移动以清洗保护面板。

中国专利申请201010190114.9公开了一种改进结构的太阳能面板清洁装置，包括微型电机、与微型电机输出轴传动连接的传动机构、由传动机构带动上下移动的清洁刷、及实现自动化控制的集成电路；传动机构为钢丝绳同步位移传动结构，其包括与微型电机输出轴传动连接以接受微型电机转动输出的齿轮减速器、与齿轮减速器连接连动且为钢丝绳提供动力输出的滑轮组件、及缠绕于滑轮组件上带动清洁刷上下移动的钢丝绳，其中，滑轮组件设置有一用于调节钢丝绳松紧度的弹性调节器。

中国专利申请201510014574.9公开了一种清扫装置，包含由至少两条平行固设在光伏面板组件两侧的轨道构成的导轨组件、可滑动的对称设置在导轨组件两侧轨道上的刮刀小车、连接刮刀小车并带动刮刀小车在导轨组件上往复运动的驱动机构；其中，对称设置在导轨组件两侧轨道上的刮刀小车分别连接刮刀的两端，驱动机构在带动刮刀小车在导轨组件上往复运动时，由位于刮刀两端的刮刀小车将刮刀的刀刃部压紧在光伏面板组件的表面上。通过驱动机构驱动刮刀小车，使刮刀小车带动刮刀在光伏面板组件的表面上往复运动，完成对光伏面板组件表面的清扫。

以上现有技术的缺点在于，要么清洁装置的结构复杂、可靠性低，要么存在清洁性能较差、难以对光伏面板进行有效清洁的不足，甚至是两种缺陷兼而有之。因此，有必要提供一种改进的光伏面板清洁装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型的主要目的是提供一种改进的光伏面板清洁装置，其不仅结构简单可靠，而且具有极佳的清洁效果。

本实用新型的另一目的是提供一种聚光光伏系统，其能够对光伏面板进行自动清洁，提升光伏面板光照采集并提高发电量。

为了实现上述的主要目的，本实用新型提供了一种光伏面板清洁装置，包括：控制系统、驱动系统、传动系统和清洁辊；其中：传动系统包括设置在第一传动齿轮和第二传动齿轮上的第一传动链条、设置在第三传动齿轮和第四传动齿轮上的第二传动链条；第一传动链条和第二传动链条相互平行且间隔设置，并分别在驱动系统的带动下正转反转；清洁辊包括辊轴、形成在清洁辊表面上并用于对设置在第一传动链条和第二传动链条之间的光伏面板进行清洁的清洁部分、设置在辊轴的第一端部的第一清洁齿轮、设置在辊轴的第二端部的第二清洁齿轮；第一清洁齿轮承载在第一传动链条上并与第一传动链条啮合，第二清洁齿轮承载在第二传动链条上并与第二传动链条啮合。

上述技术方案中，驱动系统带动传动链条正转反转，在传动链条的承载和带动下，清洁辊一方面进行周期性转动，另一方面相对于光伏面板发生左右平移，具有结构简单可靠的优点，并使得清洁辊可对设置在第一传动链条和第二传动链条之间的光伏面板进行有效清洁。另外，清洁装置可以在控制系统的控制下定期或者不定期地对光伏面板进行清洁，实现了清洁操作的自动化。

本实用新型中，驱动系统可以包括用于驱动第一传动齿轮或第二传动齿轮的第一驱动电机，以及用于驱动第三传动齿轮或第四传动齿轮的第二驱动电机。

另外，作为一种优选实施方式，本实用新型中的各个传动齿轮可以分别与一个驱动电机相配合并在该驱动电机的驱动下转动。这样的好处在于，可以使用较小功率的电机驱动传动链条转动，从而降低装置的能耗。

在上述技术方案中，各个传动齿轮可以通过传动机构和与其相配合的驱动电机的动力输出轴传动连接，或者各个传动齿轮可以分别设置在与其相配合的驱动电机的动力输出轴上，以有效地简化系统的结构。

根据本实用新型的一种具体实施方式，清洁部分包括形成在清洁辊表面上的清洁毛刷。一方面，清洁毛刷对光伏面板所施加的摩擦力较小，同时能保证对光伏面板表面进行有效清洁；另一方面，即使清洁辊存在一定的变形，清洁辊与光伏面板之间也不容易产生干涉。

根据本实用新型的另一具体实施方式，清洁装置进一步包括用于接收控制终端信号的信号接收器。其中，该信号接收器可以是无线信号接收器。考虑到天气、环境变化的不确定性，对光伏面板进行清洁的周期可能是不确定的，在该实施方式中，控制人员可以根据实际需求(例如发电效率的变化和/或天气状况)在远程控制终端输出控制信号，清洁装置根据信号接收器所接收到的控制信号启动清洁操作。

优选地，本实用新型进一步包括用于保护第一传动链条和第二传动链条的链条防护盖，以保护并阻止灰尘污损传动链条和清洁齿轮。

进一步地，还可以在辊轴的内部设置加热装置，该加热装置例如可以是发热管。对于在严寒地区的应用而言，这种设计是非常有用的，因为清洁辊和/或传动链条在低温环境中有可能会被冻住，而通过在清洁辊内设置加热装置可以有效地解决该问题。

为了实现本实用新型的另一目的，本实用新型还提供了一种聚光光伏系统，包括底座、与底座相连接的面板支架、设置在面板支架上并位于同一平面内的多个光伏面板，以及上述的任意一种光伏面板清洁装置。

上述的聚光光伏系统中，由于设置了简单可靠的光伏面板清洁装置，因而能够对光伏面板进行自动清洁，进而提升光伏面板光照采集并提高发电量。

本实用新型中，光伏面板清洁装置可以设置在面板支架上。这样的好处在于清洁装置和光伏面板可以同时随动于面板支架，既可以简化整个系统的结构，又可以在光伏面板的倾角或方位发生变化的情况下对光伏面板进行清洁。

为了更清楚地阐述本实用新型的目的、技术方案及优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施例的带有光伏面板清洁装置的聚光光伏系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型一实施例的光伏面板清洁装置的结构示意图；

图3是根据本实用新型一实施例的光伏面板清洁装置的传动结构示意图。

具体实施方式

图1是作为本实用新型一实施例的聚光光伏系统的结构示意图。如图1所示，本实施例的聚光光伏系统包括底座10、可转动地设置在底座10上的面板支架(图中未示出)、设置在面板支架上并呈矩阵阵列式分布的多个聚光光伏面板11、以及设置在面板支架上的光伏面板清洁装置。

图2是作为本实用新型一实施例的光伏面板清洁装置的结构示意图；图3是表示图2中光伏面板清洁装置的传动系统的结构示意图，其中仅示出了传动系统的一部分。

如图1至3所示，光伏面板清洁装置包括固定设置在面板支架上的清洁支架、控制系统(图中未示出)、用于接收控制终端信号的信号接收器(图中未示出)、驱动系统、传动系统和清洁辊50。其中：

控制系统可以是存储有控制程序的控制电路板组件，其用于控制清洁装置定期或者不定期地执行清洁操作；信号接收器可以集成在控制电路板上。

清洁支架包括相互平行地设置在面板支架上并位于光伏面板阵列相对两侧的槽钢21和槽钢22。驱动系统包括分别设置在槽钢21的两个端部的第一步进电机31和第三步进电机33，以及分别设置在槽钢22的两个端部的第二步进电机32和第四步进电机34。

传动系统包括设置在第一电机31的动力输出轴上的第一传动齿轮41、设置在第二电机32的动力输出轴上的第二传动齿轮42、设置在第三电机33的动力输出轴上的第三传动齿轮43、设置在第四电机34的动力输出轴上的第四传动齿轮44、设置在第一传动齿轮41和第二传动齿轮42上的第一传动链条51、设置在第三传动齿轮43和第四传动齿轮44上的第二传动链条52；第一传动链条51和第二传动链条52相互平行且分别设置在光伏面板阵列的相对两侧，二者分别在相应电机的带动下正转反转，从而在带动清洁辊60转动的同时使得清洁辊60相对于光伏面板11发生左右平移。

清洁辊60包括辊轴61、设置在辊轴内的发热管(图中不可见)、形成在清洁辊60表面上并用于对设置在第一传动链条51和第二传动链条52之间的光伏面板11进行清洁的清洁毛刷62、设置在辊轴61的第一端部的第一清洁齿轮63、设置在辊轴61的第二端部的第二清洁齿轮64。其中，第一清洁齿轮63承载在第一传动链条51上并与第一传动链条51啮合，第二清洁齿轮64承载在第二传动链条52上并与第二传动链条52啮合。在传动链条51和52的承载以及带动下，清洁辊60一方面进行周期性转动，另一方面相对于光伏面板11发生左右平移。

另外，如图1所示，本实用新型中，光伏面板清洁装置还包括设置在槽钢21和22上以用于对传动链条51和52进行保护的链条防护盖23。本实施例中，链条防护盖23的横截面形成为U形，传动链条51和52分别设置在相应防护盖23的U型腔内。

虽然以上通过优选实施例描绘了本实用新型，但应当理解的是，本领域普通技术人员在不脱离本实用新型的发明范围内，依照本实用新型所作的同等改进，应为本实用新型的发明范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种光伏面板清洁装置，包括控制系统、驱动系统、传动系统和清洁辊，其特征在于：所述传动系统包括设置在第一传动齿轮和第二传动齿轮上的第一传动链条、设置在第三传动齿轮和第四传动齿轮上的第二传动链条；所述第一传动链条和所述第二传动链条相互平行且间隔设置，并分别在所述驱动系统的带动下正转反转；所述清洁辊包括辊轴、形成在所述清洁辊表面上并用于对设置在所述第一传动链条和所述第二传动链条之间的光伏面板进行清洁的清洁部分、设置在所述辊轴的第一端部的第一清洁齿轮、设置在所述辊轴的第二端部的第二清洁齿轮；所述第一清洁齿轮承载在所述第一传动链条上并与所述第一传动链条啮合，所述第二清洁齿轮承载在所述第二传动链条上并与所述第二传动链条啮合。

2.如权利要求1所述的光伏面板清洁装置，其特征在于：所述驱动系统包括用于驱动所述第一传动齿轮或所述第二传动齿轮的第一驱动电机，以及用于驱动所述第三传动齿轮或所述第四传动齿轮的第二驱动电机。

3.如权利要求1所述的光伏面板清洁装置，其特征在于：各个传动齿轮分别与一个驱动电机相配合并在该驱动电机的驱动下转动。

4.如权利要求3所述的光伏面板清洁装置，其特征在于：各个传动齿轮分别设置在与其相配合的驱动电机的动力输出轴上。

5.如权利要求1所述的光伏面板清洁装置，其特征在于：所述清洁部分包括形成在所述清洁辊表面上的清洁毛刷。

6.如权利要求1所述的光伏面板清洁装置，其特征在于：进一步包括用于接收控制终端信号的信号接收器。

7.如权利要求1所述的光伏面板清洁装置，其特征在于：进一步包括用于保护所述第一传动链条和所述第二传动链条的链条防护盖。

8.如权利要求1所述的光伏面板清洁装置，其特征在于：所述辊轴的内部设置有加热装置。

9.一种聚光光伏系统，包括底座、与所述底座相连接的面板支架、设置在所述面板支架上并位于同一平面内的多个光伏面板，其特征在于：进一步包括如权利要求1至8任一项所述的光伏面板清洁装置。

10.如权利要求9所述的聚光光伏系统，其特征在于：所述光伏面板清洁装置设置在所述面板支架上。