一种太阳能双轴追踪电池板的自动清洗装置的制作方法

本实用新型属于太阳能双轴追踪的辅助装置领域，尤其涉及一种太阳能双轴追踪电池板的自动清洗装置。

背景技术：

在化石能源日益枯竭和环境问题日益严峻的形势下，太阳能作为无污染的可再生能源，太阳能的开发、研究与应用已得到全球范围的广泛重视。太阳能光伏电池板是将光辐射能量转化为电能，是影响太阳能光伏效率的根本因素。太阳能电池板是一种非线性直流电源，其输出特性受光照强度、环境温度等因素的影响。尤其，当太阳能电池板接受非均匀的太阳能辐射强度，其输出特性更为复杂。然而，光伏阵列一般建设在日照时间长，土地资源丰富的边远地区，其面临的问题是户外风沙较大、昼夜温差较大和人力资源较少。上述问题会导致太阳能电池板上布满或局部灰尘，这些灰尘杂物会遮挡电池板，直接影响了太阳能电池板的发电效率。严重情况下甚至会出现热斑效应，损坏太阳能电池板。所以太阳能电池板的自动清理是一个非常重要的问题。现有的清洗工作多由工作人员手动完成，对于双轴追踪类型的太阳能电池板，其自身往往有一定的高度，人工清洗对户外作业人员的安全有一定的隐患。现有技术对双轴太阳能追踪的清洗装置多采用履带或轮式汽车卸携载，对工作人员技术要求与光伏电站地面修整程度要求较高。而且光伏阵列的数量众多且光伏电池的易碎性使清洗工作变得比较困难，拥有自动化较高的清洗装置显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种太阳能双轴追踪电池板的自动清洗装置，本实用新型结构简单，功能完善，易拆装，便携性强，能够高效地满足双轴太阳能追踪电池板的清洗任务。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种太阳能双轴追踪电池板的自动清洗装置，包括支架座、转动装置、空气气缸、清洗装置、水箱、水泵、喷头装置、控制器、空气压缩机，支架座由环形转盘安装在太阳能双轴追踪电池板的立柱上，转动装置通过空气气缸的轴安装在支架座上的圆锥滚子轴承上，清洗装置安装在空气气缸顶部，喷头装置包括水管卡扣、水管和均匀安装在水管上的若干个清洗喷头，水管卡扣将水管固定在清洗装置的清洗外壳上，空气压缩机与空气气缸之间由软管连接，转动装置包括转动伺服电机与电机齿轮，转动伺服电机通过螺栓安装在电机端盖上，电机端盖固定在支架座上，空气气缸的下端轴与一个齿轮相连接，齿轮与电机齿轮采用电机链带连接，清洗装置包括清洗伺服电机、清洗轴、滚筒毛刷、清洗外壳、清洗外壳端盖，由联轴器将清洗轴与清洗伺服电机连接，滚筒毛刷键连接在清洗轴上，清洗轴采用轴承支撑方式，由清洗外壳与清洗外壳端盖内的轴承槽内固定夹紧，水箱、水泵、水管之间由软管连接，控制器控制清洗伺服电机、转动伺服电机、水泵与空气压缩机的运作。转动伺服电机的电机端盖孔为赛道型孔，能调整输出轴与转动伺服电机电机轴的距离，进行电机链带的张紧。

按上述技术方案，安装在水管上的清洗喷头数量为8。

按上述技术方案，清洗装置中还包括清洗滚轮、滚轮轴、清洗伺服电机罩，清洗滚轮由滚轮轴固定安装在清洗外壳端盖的外侧，清洗伺服电机通过螺栓固定安装在清洗伺服电机罩上，清洗伺服电机罩通过螺栓固定在清洗外壳上。

按上述技术方案，滚轮轴内设置压力传感器，压力传感器的输出与控制器连接，感应清洗状态时滚筒毛刷对电池板的压力，控制器根据压力传感器的反馈对空气压缩机的输出压强进行调节。清洗伺服电机的转动方向与清洗喷头的喷水侧保持一致。转动伺服电机能自锁，防止在进行电池板清洗时清洗装置的偏转。

按上述技术方案，支架座的安装朝向为正北面，以免当清洗装置处于待机状态时会影响太阳能双轴追踪器的跟踪。

按上述技术方案，控制器采用单片机或PLC，通信信号协议为485或232或MODBUS协议。

本实用新型产生的有益效果是：利用双轴追踪的自身偏转角的旋转，进行对电池板表面玻璃实行全方位的清洗，采用正转反转结合，除垢能力强，且装置操作简单。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例太阳能双轴追踪电池板的自动清洗装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中清洗装置的第一局部放大示意图；

图3是本实用新型实施例中清洗装置的第二局部放大示意图；

图4是本实用新型实施例中转动装置结构示意图；

图5是本实用新型实施例中太阳能双轴追踪电池板的清洗装置处于待机状态示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例中，如图1-4所示，提供一种太阳能双轴追踪电池板的自动清洗装置，包括支架座1、转动装置2、空气气缸3、清洗装置4、水箱7、水泵8、喷头装置9、控制器10、空气压缩机12，支架座由环形转盘安装在太阳能双轴追踪电池板14的立柱13上，转动装置通过空气气缸的轴安装在支架座上的圆锥滚子轴承上，清洗装置安装在空气气缸顶部，喷头装置包括水管卡扣、水管和均匀安装在水管上的若干个清洗喷头，水管卡扣将水管固定在清洗装置的清洗外壳4-5上，空气压缩机与空气气缸之间由软管连接，转动装置包括转动伺服电机2-1与电机齿轮2-4，转动伺服电机2-1通过螺栓安装在电机端盖2-2上，电机端盖固定在支架座上，空气气缸的下端轴与一个齿轮2-5相连接，齿轮与电机齿轮2-4采用电机链带2-3连接，清洗装置包括清洗伺服电机4-1、清洗轴、滚筒毛刷、清洗外壳、清洗外壳端盖，由联轴器4-2将清洗轴4-3与清洗伺服电机连接，滚筒毛刷4-4键连接在清洗轴上，清洗轴采用轴承支撑方式，由清洗外壳4-5与清洗外壳端盖4-6内的轴承槽内固定夹紧，水箱7、水泵8、水管之间由软管连接，控制器控制清洗伺服电机、转动伺服电机、水泵与空气压缩机的运作。转动伺服电机的电机端盖孔为赛道型孔，能调整输出轴与转动伺服电机电机轴的距离，进行电机链带的张紧。

进一步地，安装在水管上的清洗喷头数量为8。

进一步地，清洗装置中还包括清洗滚轮、滚轮轴、清洗伺服电机罩，清洗滚轮4-8由滚轮轴4-7固定安装在清洗外壳端盖4-6的外侧，清洗伺服电机4-1通过螺栓固定安装在清洗伺服电机罩4-9上，清洗伺服电机罩4-9通过螺栓固定在清洗外壳4-5上。

进一步地，滚轮轴内设置压力传感器，压力传感器的输出与控制器连接，感应清洗状态时滚筒毛刷对电池板的压力，控制器根据压力传感器的反馈对空气压缩机的输出压强进行调节。清洗伺服电机的转动方向与清洗喷头的喷水侧保持一致。转动伺服电机能自锁，防止在进行电池板清洗时清洗装置的偏转。

进一步地，支架座的安装朝向为正北面，以免当清洗装置处于待机状态时会影响太阳能双轴追踪器的跟踪。

进一步地，控制器采用单片机或PLC，通信信号协议为485或232或MODBUS协议。

本发明的较佳实施例中，提供一种双轴追踪太阳能电池板自动清洁装置，如图1所示，包括支架座、转动装置、空气气缸、清洗装置、电源5、电源线6、水箱、水泵、喷头装置、控制器、软管、空气压缩机。水泵的动力由电源提供，水箱内盛装有清洗液，水泵通过泵管由软管从水箱抽取清洗液并将清洗液加压后通过水管运送到清洗喷头，由喷头将清洗液扇形喷出。喷头固定安装在清洗装置的外壳上，清洗装置固定安装在空气气缸上端，空气气缸下端轴安装在主支架末端的转动装置上，主支架前端有上下两个环形爪盘，其夹紧在待清洗的双轴追踪的立柱上。水箱可对整个双轴光伏阵列的若干个水泵和待清洗的电池板提供清洗液，电源可控制整个双轴光伏阵列中的若干个泵、电机和空气压缩机运作。喷头装置包括两个塑料水管、八个清洗喷头、八个水管卡扣。两个塑料水管连接由水泵导出来的软管，分别由四个水管卡扣固定安装在清洗装置的外壳上，卡扣用铆钉固定，每个清洗水管上等距安装有四个清洗喷头，其喷头方向与水平呈30°角，呈扇形喷射清洗液，使其喷射的清洗液能均匀的喷射在待清洗的电池板上。清洗装置包括清洗伺服电机、清洗外壳、三个滚筒毛刷、清洗轴、清洗滚轮、滚轮轴、清洗伺服电机、联轴器、清洗伺服电机罩、清洗外壳端盖。清洗伺服电机螺栓固定在清洗伺服电机罩上，清洗伺服电机罩螺栓固定在清洗外壳上。清洗伺服电机与清洗轴采用联轴器连接，清洗轴用两个深沟球轴承在轴的两端支撑。清洗外壳另一端用清洗外壳端盖将清洗轴与轴承固定。清洗轴上键连接有三个滚筒毛刷。清洗滚轮由滚轮轴固定在清洗外壳端盖的外侧，滚轮轴内置有压力传感器。空气气缸通过软管与空气压缩机连接。空气气缸上端与清洗装置外壳螺栓固定，空气气缸下端轴由圆锥滚子轴承支撑，安装在支架座后端的轴承座中。转动装置包括转动伺服电机、伺服电机端盖、电机链带、电机齿轮、传动齿轮、空气气缸下端轴、支架座。转动电机螺栓固定在电机端盖上，电机端盖输出孔为赛道型，可以调节电机轴与空气气缸下端轴的轴距，以此进行电机链带的张紧，电机端盖螺栓固定在支架座上。转动伺服电机键连接一齿轮，与空气气缸下端轴上键连接的齿轮采用链连接。之后空气气缸下端轴安装在支架座上。至此，转动伺服电机带动气缸轴使气缸进行旋转运动。支架座前端有两个紧固框，紧固框二由紧固轴固定安装在支架座上的前端，紧固框有螺栓孔，由两个螺栓分别进行两个紧固框对双轴追踪器支柱的夹紧。

本发明实例的工作过程：在清洗过程中，如图1所示，太阳能双轴追踪器保持俯仰角为0度，自身偏转角旋转360度。转动装置将清洗装置转动到图示位置，在追踪器进行偏转角旋转过程中清洗伺服电机启动带动三个滚筒毛刷旋转进行太阳能电池板的清洗，同时控制水泵将清洗液从清洗喷头喷出，完成电池板的清洗。三个工作滚筒毛刷其长度之和要超过电池板的正中心，使滚筒毛刷能完全清洗到整个太阳能电池板。

当清洗结束时，太阳能双轴追踪电池板的清洗装置处于图5的待机状态，太阳能双轴追踪电池板继续追踪。这种太阳能双轴追踪电池板清洗装置可设定为每天开始追踪前进行电池板的清洗，也可设定为手动进行清洗。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。