一种具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置的制作方法

文档编号:14478087
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及太阳能发电设备领域,特别涉及一种具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置。



背景技术:

太阳能发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了太阳能发电装置。太阳能发电的优点是安全可靠、无噪声、无辐射、无需消耗燃料、无机械转动部件、故障率低、寿命长、环保美观、不受地理位置限制、建设周期短、规模大小随意、拆装简易、移动方便。

但是太阳能发电设备的发电效率主要受当地日照情况、日光辐射强度和日光照射方向的影响,而且太阳能发电板的表面容易堆积灰尘,导致太阳能发电板的发电效率下降,如果太阳能发电板能够自动调节角度以适应日光照射方向的变换,可以极大地提高太阳能发电设备的发电效率,并且如果定期清除太阳能发电板表面的灰尘,保持太阳能发电板的清洁,也可以提高整个设备的发电效率。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置,包括外壳、升降机构、调节机构、清洗机构和太阳能板,所述升降机构固定在外壳内,所述调节机构位于升降机构的上方,所述清洗机构位于升降机构一侧,所述升降机构与调节机构传动连接,所述调节机构设置在太阳能板的下方且与太阳能板传动连接;

所述调节机构包括支撑平台、第三电机、支撑杆和两个调节单元,所述第三电机和两个调节单元均位于支撑平台内,两个所述调节单元分别位于第三电机的两侧,所述第三电机的输出轴与支撑杆传动连接,所述支撑杆的顶端与太阳能板的中端铰接;

所述调节单元包括第四电机、驱动轮和绳索,所述第四电机与驱动轮传动连接,所述绳索的一端设置在驱动轮上,所述绳索的另一端固定在太阳能板上;

所述清洗机构包括旋转单元和刷洗单元,所述旋转单元设置在外壳内,所述刷洗单元位于旋转单元的一侧,所述刷洗单元与旋转单元传动连接;

所述旋转单元包括第一电机、第一齿轮和半齿轮,所述第一电机竖向设置在外壳内部,所述第一电机与第一齿轮传动连接,所述半齿轮的形状为半圆周形,所述第一齿轮与半齿轮啮合;

所述刷洗单元包括第二齿条、连接杆、刷板、第五电机和第三齿轮,所述第五电机设置在外壳内部,所述第五电机与第三齿轮传动连接,所述第三齿轮与第二齿条啮合,所述第二齿条的一端与半齿轮固定连接,所述连接杆的一端与第二齿条的中端固定连接,所述连接杆的另一端与刷板固定连接。

作为优选,为了能够轻易地控制太阳能板的升降和精确调节太阳能板的高度,所述升降机构包括第二电机、第二齿轮、第一齿条、滑槽、滑块、伸缩架和支撑板,所述伸缩架竖向设置,所述伸缩架位于外壳底部,所述支撑板固定在伸缩架上,所述滑块铰接在伸缩架底端的一侧,所述滑块与第一齿条固定连接,所述第一齿条与第二齿轮啮合,所述第二电机竖直固定在外壳底部,所述第二电机与第二齿轮传动连接。

作为优选,为了提高清洗效率,所述刷板上均匀设有若干刷条。

作为优选,为了延长刷条的使用寿命,所述刷条的材质为尼龙。

作为优选,为了及时将清洗太阳能板的水排出,所述外壳的底部设有排水管道。

作为优选,为了防止绳索被拉断,所述绳索为尼龙线。

作为优选,为了延长电机的使用寿命,所述第二电机和第四电机为伺服电机。

作为优选,为了使整个装置更加稳定,所述外壳的底部设有若干铅块。

作为优选,为了防止太阳能板调节角度时与支撑平台因碰撞而受损,所述支撑平台的两端设有缓冲垫。

作为优选,为了防止外壳生锈,所述外壳的材质为不锈钢。

本实用新型的有益效果是,该具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置,通过升降机构和调节机构的配合,能够实现对太阳能板高度的精确调节和自动调节太阳能板的角度,从而适应日光照射方向的变换,增加了发电量,提高了发电效率,通过升降机构和清洗机构的配合,能够实现定期清洗太阳能发电板,清除太阳能板表面堆积的灰尘,保持太阳能板的清洁,提高了发电效率,增加了整个装置的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置的结构示意图;

图2是本实用新型的具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置的升降机构的结构示意图;

图3是本实用新型的具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置的调节机构与太阳能板的连接结构示意图;

图4是本实用新型的具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置的刷洗单元的结构示意图;

图中:1.外壳,2.排水管道,3.升降机构,4.调节机构,5.清洗机构,6.第一电机,7.第一齿轮,8.第二电机,9.第二齿轮,10.第一齿条,11.滑槽,12.滑块,13.伸缩架,14.支撑板,15.支撑平台,16.第三电机,17.第四电机,18.驱动轮,19.绳索,20.支撑杆,21.太阳能板,22.半齿轮,23.第二齿条,24.连接杆,25.刷板,26.第五电机,27.第三齿轮。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-4所示,一种具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置,包括外壳1、升降机构3、调节机构4、清洗机构5和太阳能板21,所述升降机构3固定在外壳1内,所述调节机构4位于升降机构3的上方,所述清洗机构5位于升降机构3一侧,所述升降机构3与调节机构4传动连接,所述调节机构4设置在太阳能板21的下方且与太阳能板21传动连接;

所述调节机构包括支撑平台15、第三电机16、支撑杆20和两个调节单元,所述第三电机16和两个调节单元均位于支撑平台15内,两个所述调节单元分别位于第三电机16的两侧,所述第三电机16的输出轴与支撑杆20传动连接,所述支撑杆20的顶端与太阳能板21的中端铰接;

所述调节单元包括第四电机17、驱动轮18和绳索19,所述第四电机17与驱动轮18传动连接,所述绳索19的一端设置在驱动轮18上,所述绳索19的另一端固定在太阳能板21上;

所述清洗机构5包括旋转单元和刷洗单元,所述旋转单元设置在外壳1内,所述刷洗单元位于旋转单元的一侧,所述刷洗单元与旋转单元传动连接;

所述旋转单元包括第一电机6、第一齿轮7和半齿轮22,所述第一电机6竖向设置在外壳1内部,所述第一电机6与第一齿轮7传动连接,所述半齿轮22的形状为半圆周形,所述第一齿轮7与半齿轮22啮合;

所述刷洗单元包括第二齿条23、连接杆24、刷板25、第五电机26和第三齿轮27,所述第五电机26设置在外壳1内部,所述第五电机26与第三齿轮27传动连接,所述第三齿轮27与第二齿条23啮合,所述第二齿条23的一端与半齿轮22固定连接,所述连接杆24的一端与第二齿条23的中端固定连接,所述连接杆24的另一端与刷板25固定连接。

作为优选,为了能够轻易地控制太阳能板21的升降和精确调节太阳能板21的高度,所述升降机构包括第二电机8、第二齿轮9、第一齿条10、滑槽11、滑块12、伸缩架13和支撑板14,所述伸缩架13竖向设置,所述伸缩架13位于外壳1底部,所述支撑板14固定在伸缩架13上,所述滑块12铰接在伸缩架13底端的一侧,所述滑块12与第一齿条10固定连接,所述第一齿条10与第二齿轮9啮合,所述第二电机8竖直固定在外壳1底部,所述第二电机8与第二齿轮9传动连接。第二电机8通过第二齿轮9和第一齿条10驱动滑块12在滑槽11内左右移动,实现伸缩架13的收缩和拉升,使支撑板14上下移动,从而控制太阳能板21的升降并且调节太阳能板21的高度。

作为优选,为了提高清洗效率,所述刷板25上均匀设有若干刷条。

作为优选,为了提高清洗效果,所述刷条的材质为尼龙。尼龙制成的刷条既有较高的强度又有一定的柔软性,清洗起来方便快捷,提高清洗效果。

作为优选,为了及时将清洗太阳能板21的水排出,所述外壳1的底部设有排水管道2。

作为优选,为了防止绳索19被拉断,所述绳索19为尼龙线。尼龙线具有较大的韧性,不容易被拉断。

作为优选,为了延长电机的使用寿命,所述第二电机8和第四电机17为伺服电机。

作为优选,为了使整个装置更加稳定,所述外壳1的底部设有若干铅块。外壳1的底部设有若干铅块,可以使装置的重心下移,从而使整个装置更加稳定。

作为优选,为了防止太阳能板21调节角度时与支撑平台15因碰撞而受损,所述支撑平台15的两端设有缓冲垫。

作为优选,为了防止外壳1生锈,所述外壳1的材质为不锈钢。

该具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置的工作原理:第二电机8通过第二齿轮9和第一齿条10驱动滑块12在滑槽11内左右移动,实现伸缩架13的收缩和拉升,使支撑板14上下移动,从而控制太阳能板21的升降并且调节太阳能板21的高度;当太阳光的照射方向发生变化时,调节机构4工作,第三电机16通过支撑杆20驱动太阳能板21转动,第四电机17通过驱动轮18和绳索19调节太阳能板21的角度,使太阳能板21尽可能正对太阳;当太阳能板21上的灰尘堆积到影响太阳能板21的发电效率时,升降机构将太阳能板21移回外壳1内,第一电机6通过第一齿轮7和半齿轮22驱动第二齿条23转动至第二齿条23与第三齿轮27接触并啮合,第五电机26通过第三齿轮27驱动第二齿条23左右移动,带动连接杆24和刷板25左右移动,使刷板25上的刷条将太阳能板21表面上的灰尘清洗干净。

其中旋转单元可以控制第二齿条23、连接杆24和刷板25在不需要清洗时收回至外壳内,这要既不会影响升降机构的正常工作,又可以防止脏物污染刷条。

与现有技术相比,该具有自动调节和清洗功能的太阳能发电装置,通过升降机构3和调节机构4的配合,能够实现对太阳能板21高度的精确调节和对太阳能板21角度的自动调节,从而适应日光照射方向的变换,增加了发电量,提高了发电效率,通过升降机构3和清洗机构5的配合,能够实现定期清洗太阳能板21,清除太阳能板21表面堆积的灰尘,保持太阳能板21的清洁,提高了发电效率,增加了整个装置的实用性。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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