一种具有自动清洁功能的光伏发电设备的制作方法

本发明涉及发电设备领域，特别涉及一种具有自动清洁功能的光伏发电设备。

背景技术：

光伏发电设备是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电设备。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行。

在光伏发电过程中，光伏板是关键的元件。但是在实际使用中，光伏板的转化效率是有限的。尤其是当光伏板的表面覆盖灰尘过多时，会影响其发电效率，目前人们一般会定期对光伏板进行手动清洁，但光伏板的表面积比较大，且光伏板大都安装在屋顶等较高的地方，这给人工清洁带来了较多不便，同时，人工清洁较为费时费力，对于清洁人员来说，劳动强度较大。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有自动清洁功能的光伏发电设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自动清洁功能的光伏发电设备，包括底座、光伏板、刷洗机构和冲洗机构，所述光伏板倾斜设置，所述光伏板位于底座的上方，所述光伏板的下方设有驱动室，所述底座上竖向设置有支杆，所述底座通过支杆与驱动室连接，所述刷洗机构设置在驱动室内，所述冲洗机构设置在底座上，所述冲洗机构位于光伏板的一侧；

当光伏板的表面覆盖灰尘过多时，通过刷洗机构和冲洗机构同时对光伏板进行自动清洁，提高了光伏板的发电效率，同时，相比人工清洁，此方式更为方便，且省时省力，减轻清洁人员的劳动强度。

所述刷洗机构包括毛刷辊、移动组件和调节组件，所述调节组件设置在移动组件的上方，所述毛刷辊设置在调节组件上，所述毛刷辊与调节组件传动连接；

移动组件包括第一电机、主动轮、从动轮、皮带和移动板，所述第一电机与主动轮传动连接，所述主动轮通过皮带与从动轮传动连接，所述皮带倾斜设置，所述主动轮和从动轮的轮面均与水平面垂直，所述移动板位于皮带的上方，所述移动板所在的平面分别与皮带所在的平面和光伏板所在的平面平行，所述皮带的一端设有移动块，所述移动块位于移动板的一端，所述移动板通过移动块与皮带连接，所述驱动室的一侧设有开口，所述移动板和皮带的远离移动块的一端均位于开口处；

所述调节组件包括第二电机、蜗杆、蜗轮、第一丝杆、套筒、气缸和限位单元，所述第二电机设置在移动板上，所述第二电机与蜗杆传动连接，所述第一丝杆与移动板垂直，所述第一丝杆的底端通过第一轴承与移动板的位于开口处的一端连接，所述第一丝杆的顶端位于套筒内，所述套筒的内壁上设有螺纹，所述第一丝杆与套筒螺纹连接，所述蜗轮套设在第一丝杆上，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述限位单元与套筒连接，所述气缸的输出轴与移动板所在的平面平行，所述气缸设置在套筒的上方，所述气缸的输出轴与毛刷辊的辊芯垂直连接，所述毛刷辊的辊芯与光伏板所在的平面平行，所述气缸位于毛刷辊和驱动室的开口之间；

所述限位单元包括支撑杆、限位杆和滑动块，所述套筒的外壁上设有凹槽，所述凹槽沿着套筒的外壁轴向延伸，所述滑动块位于凹槽内，所述滑动块与凹槽匹配，所述滑动块与凹槽滑动连接，所述支撑杆设置在移动板上，所述限位杆位于支撑杆与滑动块之间，所述支撑杆通过限位杆与滑动块连接；

当光伏板的表面覆盖灰尘过多时，第一电机启动，驱动主动轮转动，主动轮通过皮带驱动从动轮转动，皮带开始运转，并通过移动块驱动移动板运动，移动板通过调节组件驱动毛刷辊运动，使毛刷辊移动到驱动室外，此时启动第二电机，驱动蜗杆转动，蜗杆通过蜗轮驱动第一丝杆转动，使得套筒向上移动，从而使毛刷辊移动到光伏板的上方，此时启动气缸，气缸的输出轴顶出，使得毛刷辊移动，直到与光伏板的表面抵靠，最后通过启动第一电机，可驱动毛刷辊沿着光伏板的表面来回刷洗。

所述冲洗机构包括水箱、水泵、水管和升降组件，所述水泵设置在水箱内，所述水管通过水泵与水箱连通，所述升降组件与水管传动连接，所述水管的出水口位于光伏板的一侧；

所述升降组件包括第三电机、第二丝杆、滑动杆、滑块、转轴和固定环，所述第三电机设置在水箱上，所述第二丝杆竖向设置，所述第三电机与第二丝杆传动连接，所述滑动杆与第二丝杆平行，所述滑动杆穿过滑块且滑动杆与滑块滑动连接，所述滑块上设有螺纹孔，所述第二丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述第二丝杆与滑块螺纹连接，所述转轴竖向设置在滑块的上方，所述固定环竖向设置在转轴的上方，所述固定环套设在水管的远离水泵的一端。

毛刷辊刷洗的同时，第三电机启动，驱动第二丝杆转动，从而使滑块沿着第二丝杆向上移动，使得固定环夹着水管向上移动，直到水管的出水口移动到光伏板的上方，此时，水泵工作，将水箱内的水通过水管排出，从而对光伏板进行冲洗，通过同时对光伏板进行自动的刷洗和冲洗，提高了光伏板的发电效率，同时，相比人工清洁，此方式更为方便，且省时省力，减轻清洁人员的劳动强度。

作为优选，为了增加水管的冲洗面积，所述滑块上设有换向组件，所述换向组件包括第四电机、第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮，所述第四电机与第一圆柱齿轮传动连接，所述转轴通过第二轴承与滑块连接，所述第二圆柱齿轮套设在转轴上，所述第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合，第四电机启动时，第一圆柱齿轮通过第二圆柱齿轮驱动转轴旋转，带动固定环转动，从而使固定环夹着水管的一端转动，以增加水管对光伏板的冲洗面积。

作为优选，为了提高滑块移动的稳定性，所述滑动杆有两个，两个滑动杆关于第二丝杆对称设置，两个滑动杆能够更好地限制滑块的转动，使得滑块沿着第二丝杆更稳定地移动。

作为优选，为了防锈，从而使水管快速升降，第二丝杆的表面设有防腐镀锌层，由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用，所以腐蚀速度非常慢，寿命是未镀锌的l～倍，故能防止第二丝杆表面生锈，避免影响滑块的移动速度，从而使水管快速升降。

作为优选，为了便于调节水管的水流量，所述水管上设有电磁阀。

作为优选，为了提高限位杆与套筒连接的牢固性，所述凹槽为燕尾槽。

作为优选，为了便于毛刷辊的更换，所述气缸的输出轴与毛刷辊的辊芯螺纹连接，故可将毛刷辊从气缸的输出轴上拧下来，便于毛刷辊的更换。

作为优选，为了实现对光伏板的自动清洁，所述光伏板上设有灰尘传感器，所述底座内还设有plc，所述第一电机、第二电机、气缸、第三电机、水泵和灰尘传感器均与plc电连接，当灰尘传感器感应到光伏板表面积灰过多时，将信号传给plc，plc控制第一电机、第二电机、气缸、第三电机和水泵配合工作，从而实现对光伏板的自动清洁。

作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为伺服电机，由于伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，故能形成智能操控系统，使刷洗机构和冲洗机构更好地配合工作。

作为优选，为了便于底座移动，所述底座的底部设有万向轮。

本发明的有益效果是，该具有自动清洁功能的光伏发电设备，设有刷洗机构和冲洗机构，当光伏板的表面覆盖灰尘过多时，通过刷洗机构和冲洗机构同时对光伏板进行自动清洁，提高了光伏板的发电效率，同时，相比人工清洁，此方式更为方便，且省时省力，减轻清洁人员的劳动强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种具有自动清洁功能的光伏发电设备的结构示意图。

图2是本发明的一种具有自动清洁功能的光伏发电设备的套筒与限位单元的连接结构示意图。

图3是本发明的一种具有自动清洁功能的光伏发电设备的刷洗机构的结构示意图。

图4是本发明的一种具有自动清洁功能的光伏发电设备的冲洗机构的结构示意图。

图中：1.底座，2.光伏板，3.刷洗机构，4.冲洗机构，5.驱动室，6.支杆，7.毛刷辊，8.第一电机，9.主动轮，10.从动轮，11.皮带，12.移动板，13.移动块，14.第二电机，15.蜗杆，16.蜗轮，17.第一丝杆，18.套筒，19.气缸，20.支撑杆，21.限位杆，22.滑动块，23.水箱，24.水泵，25.水管，26.第三电机，27.第二丝杆，28.滑动杆，29.滑块，30.转轴，31.固定环，32.第四电机，33.第一圆柱齿轮，34.第二圆柱齿轮。

具体实施方式

现在结合附图对本发明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发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-4所示，一种具有自动清洁功能的光伏发电设备，包括底座1、光伏板2、刷洗机构3和冲洗机构4，所述光伏板2倾斜设置，所述光伏板2位于底座1的上方，所述光伏板2的下方设有驱动室5，所述底座1上竖向设置有支杆6，所述底座1通过支杆6与驱动室5连接，所述刷洗机构3设置在驱动室5内，所述冲洗机构4设置在底座1上，所述冲洗机构4位于光伏板2的一侧；

当光伏板2的表面覆盖灰尘过多时，通过刷洗机构3和冲洗机构4同时对光伏板2进行自动清洁，提高了光伏板2的发电效率，同时，相比人工清洁，此方式更为方便，且省时省力，减轻清洁人员的劳动强度。

所述刷洗机构3包括毛刷辊7、移动组件和调节组件，所述调节组件设置在移动组件的上方，所述毛刷辊7设置在调节组件上，所述毛刷辊7与调节组件传动连接；

移动组件包括第一电机8、主动轮9、从动轮10、皮带11和移动板12，所述第一电机8与主动轮9传动连接，所述主动轮9通过皮带11与从动轮10传动连接，所述皮带11倾斜设置，所述主动轮9和从动轮10的轮面均与水平面垂直，所述移动板12位于皮带11的上方，所述移动板12所在的平面分别与皮带11所在的平面和光伏板2所在的平面平行，所述皮带11的一端设有移动块13，所述移动块13位于移动板12的一端，所述移动板12通过移动块13与皮带11连接，所述驱动室5的一侧设有开口，所述移动板12和皮带11的远离移动块13的一端均位于开口处；

所述调节组件包括第二电机14、蜗杆15、蜗轮16、第一丝杆17、套筒18、气缸19和限位单元，所述第二电机14设置在移动板12上，所述第二电机14与蜗杆15传动连接，所述第一丝杆17与移动板12垂直，所述第一丝杆17的底端通过第一轴承与移动板12的位于开口处的一端连接，所述第一丝杆17的顶端位于套筒18内，所述套筒18的内壁上设有螺纹，所述第一丝杆17与套筒18螺纹连接，所述蜗轮16套设在第一丝杆17上，所述蜗轮16与蜗杆15啮合，所述限位单元与套筒18连接，所述气缸19的输出轴与移动板12所在的平面平行，所述气缸19设置在套筒18的上方，所述气缸19的输出轴与毛刷辊7的辊芯垂直连接，所述毛刷辊7的辊芯与光伏板2所在的平面平行，所述气缸19位于毛刷辊7和驱动室5的开口之间；

所述限位单元包括支撑杆20、限位杆21和滑动块22，所述套筒18的外壁上设有凹槽，所述凹槽沿着套筒18的外壁轴向延伸，所述滑动块22位于凹槽内，所述滑动块22与凹槽匹配，所述滑动块22与凹槽滑动连接，所述支撑杆20设置在移动板12上，所述限位杆21位于支撑杆20与滑动块22之间，所述支撑杆20通过限位杆21与滑动块22连接；

当光伏板2的表面覆盖灰尘过多时，第一电机8启动，驱动主动轮9转动，主动轮9通过皮带11驱动从动轮10转动，皮带11开始运转，并通过移动块13驱动移动板12运动，移动板12通过调节组件驱动毛刷辊7运动，使毛刷辊7移动到驱动室5外，此时启动第二电机14，驱动蜗杆15转动，蜗杆15通过蜗轮16驱动第一丝杆17转动，使得套筒18向上移动，从而使毛刷辊7移动到光伏板2的上方，此时启动气缸19，气缸19的输出轴顶出，使得毛刷辊7移动，直到与光伏板2的表面抵靠，最后通过启动第一电机8，可驱动毛刷辊7沿着光伏板2的表面来回刷洗。

所述冲洗机构4包括水箱23、水泵24、水管25和升降组件，所述水泵24设置在水箱23内，所述水管25通过水泵24与水箱23连通，所述升降组件与水管25传动连接，所述水管25的出水口位于光伏板2的一侧；

所述升降组件包括第三电机26、第二丝杆27、滑动杆28、滑块29、转轴30和固定环31，所述第三电机26设置在水箱23上，所述第二丝杆27竖向设置，所述第三电机26与第二丝杆27传动连接，所述滑动杆28与第二丝杆27平行，所述滑动杆28穿过滑块29且滑动杆28与滑块29滑动连接，所述滑块29上设有螺纹孔，所述第二丝杆27经螺纹孔穿过滑块29，所述第二丝杆27与滑块29螺纹连接，所述转轴30竖向设置在滑块29的上方，所述固定环31竖向设置在转轴30的上方，所述固定环31套设在水管25的远离水泵24的一端。

毛刷辊7刷洗的同时，第三电机26启动，驱动第二丝杆27转动，从而使滑块29沿着第二丝杆27向上移动，使得固定环31夹着水管25向上移动，直到水管25的出水口移动到光伏板2的上方，此时，水泵24工作，将水箱23内的水通过水管25排出，从而对光伏板2进行冲洗，通过同时对光伏板2进行自动的刷洗和冲洗，提高了光伏板2的发电效率，同时，相比人工清洁，此方式更为方便，且省时省力，减轻清洁人员的劳动强度。

作为优选，为了增加水管25的冲洗面积，所述滑块29上设有换向组件，所述换向组件包括第四电机32、第一圆柱齿轮33和第二圆柱齿轮34，所述第四电机32与第一圆柱齿轮33传动连接，所述转轴30通过第二轴承与滑块29连接，所述第二圆柱齿轮34套设在转轴30上，所述第一圆柱齿轮33与第二圆柱齿轮34啮合，第四电机32启动时，第一圆柱齿轮33通过第二圆柱齿轮34驱动转轴30旋转，带动固定环31转动，从而使固定环31夹着水管25的一端转动，以增加水管25对光伏板2的冲洗面积。

作为优选，为了提高滑块29移动的稳定性，所述滑动杆28有两个，两个滑动杆28关于第二丝杆27对称设置，两个滑动杆28能够更好地限制滑块29的转动，使得滑块29沿着第二丝杆27更稳定地移动。

作为优选，为了防锈，从而使水管25快速升降，第二丝杆27的表面设有防腐镀锌层，由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用，所以腐蚀速度非常慢，寿命是未镀锌的l5～30倍，故能防止第二丝杆27表面生锈，避免影响滑块29的移动速度，从而使水管25快速升降。

作为优选，为了便于调节水管25的水流量，所述水管25上设有电磁阀。

作为优选，为了提高限位杆21与套筒18连接的牢固性，所述凹槽为燕尾槽。

作为优选，为了便于毛刷辊7的更换，所述气缸19的输出轴与毛刷辊7的辊芯螺纹连接，故可将毛刷辊7从气缸19的输出轴上拧下来，便于毛刷辊7的更换。

作为优选，为了实现对光伏板2的自动清洁，所述光伏板2上设有灰尘传感器，所述底座1内还设有plc，所述第一电机8、第二电机14、气缸19、第三电机26、水泵24和灰尘传感器均与plc电连接，当灰尘传感器感应到光伏板2表面积灰过多时，将信号传给plc，plc控制第一电机8、第二电机14、气缸19、第三电机26和水泵24配合工作，从而实现对光伏板2的自动清洁。

作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述第一电机8、第二电机14、第三电机26和第四电机32均为伺服电机，由于伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，故能形成智能操控系统，使刷洗机构3和冲洗机构4更好地配合工作。

作为优选，为了便于底座1移动，所述底座1的底部设有万向轮。

与现有技术相比，该具有自动清洁功能的光伏发电设备，设有刷洗机构3和冲洗机构4，当光伏板2的表面覆盖灰尘过多时，通过刷洗机构3和冲洗机构4同时对光伏板2进行自动清洁，提高了光伏板2的发电效率，同时，相比人工清洁，此方式更为方便，且省时省力，减轻清洁人员的劳动强度。

以上述依据本发明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发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明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。