一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备的制作方法

本发明涉及节能设备领域，特别涉及一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备。

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。

由于沙漠地区光照条件较好，故如今人们将一些光伏发电设备建造于沙漠中，然而，由于沙漠中的沙粒会四处飘散，使得光伏板的表面经常会覆盖一些沙子，影响了光伏板的发电效率，人们通常都采用手动冲洗等方式对光伏板进行清洁，但这样的方式不仅费时费力，增加劳动强度，除沙效率也不够高；另外，沙漠中经常会遭遇大风天气，现有的光伏发电设备仅通过一些简单的固定机构固定在地面上，防风性能较差，使得光伏板容易被吹倒，从而带来经济损失。

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，提供一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备，包括支柱、支板和光伏板，所述支板倾斜设置，所述支柱竖向设置在支板的下方，所述光伏板与支板平行，所述光伏板设置在支板的上方，还包括清洁装置和防风装置，所述清洁装置设置在支板的上方，所述防风装置设置在支柱内；

所述清洁装置包括清洁机构、调节机构和两个移动机构，两个移动机构分别位于光伏板的两侧，所述调节机构和清洁机构均设置在两个移动机构之间；

所述移动机构包括第一电机、第一皮带轮、第二皮带轮、传动皮带和移动杆，所述第一电机与第一皮带轮传动连接，所述第一皮带轮通过传动皮带与第二皮带轮传动连接，所述传动皮带倾斜设置，所述传动皮带与光伏板所在的平面平行，所述移动杆设置在传动皮带的上方，所述移动杆与传动皮带垂直；

所述调节机构包括第二电机、主动轮、传动带、从动轮和两个转轴，两个转轴均水平设置，两个转轴分别与两个移动杆垂直，两个转轴分别通过两个轴承与两个移动杆连接，两个转轴均位于两个移动杆之间，所述第二电机与主动轮传动连接，所述从动轮套设在其中一个转轴上，所述主动轮通过传动带与从动轮传动连接，两个转轴之间设有驱动室，所述清洁机构设置在驱动室内；

所述清洁机构包括水箱、清洁板和推送组件，所述推送组件设置在水箱和清洁板之间；

所述推送组件包括第三电机、第一锥齿轮、两个驱动单元和两个推送单元，所述第三电机与第一锥齿轮传动连接，两个驱动单元分别位于第一锥齿轮的两侧，两个驱动单元关于第一锥齿轮对称设置，两个推送单元分别位于驱动单元的上下两侧；

所述驱动单元包括第二锥齿轮、丝杆和滑块，所述丝杆与转轴平行，所述丝杆通过轴承座与驱动室的内壁连接，所述轴承座和第二锥齿轮分别设置在丝杆的两端，所述第二锥齿轮套设在丝杆上，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，所述滑块上设有螺纹孔，所述丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述丝杆与滑块螺纹连接，所述驱动室的一侧设有滑槽，所述滑块的一侧位于滑槽内，所述滑块与滑槽匹配且滑动连接；

所述推送单元包括推送板和两个连杆，所述推送板与光伏板平行，所述连杆位于滑块和推送板之间，两个连杆的一端分别与两个滑块铰接，两个连杆的另一端均与推送板铰接，所述水箱设置在底部的推送板的下方，所述水箱的下方均匀设有若干喷头，所述清洁板与推送板平行，所述清洁板设置在顶部的推送板的上方，所述清洁板的上方设有清洁布；

所述防风装置包括支撑杆和若干个防风机构，所述支撑杆竖向设置，各防风机构均设置在支撑杆上，各防风机构沿着支撑杆的轴向均匀分布；

所述防风机构包括套环、连接块和增压组件，所述套环套设在支撑杆上，所述套环与支撑杆滑动连接，所述连接块位于套环的上方，所述支撑杆穿过连接块且支撑杆与连接块固定连接，所述增压组件设置在连接块和套环之间；

所述增压组件包括两个增压单元，两个增压单元关于支撑杆对称设置，所述增压单元包括连接杆和增压块，所述增压块的一端与连接块铰接，所述增压块的另一端位于连接块的下方，所述增压块上设有滑动块，所述滑动块与增压块滑动连接，所述连接杆的一端与套环铰接，所述连接杆的另一端与滑动块铰接，所述增压块的靠近套环的一侧为弧形面，所述增压块的远离套环的一侧为平面，所述支撑杆内设有动力机构，所述动力机构驱动套环上下移动。

作为优选，为了提高套环移动的稳定性，所述动力机构包括第四电机、圆柱齿轮、齿条和动力杆，所述第四电机与圆柱齿轮传动连接，所述齿条竖向设置，所述支撑杆内设有滑动槽，所述齿条通过滑动槽与支撑杆的内壁滑动连接，所述圆柱齿轮与齿条啮合，所述动力杆水平设置在齿条的一侧，所述动力杆有若干个，所述支撑杆的一侧设有若干开口，各动力杆分别经各开口与各套环连接。

作为优选，为了避免喷头被沙尘堵塞，所述驱动室上设有密封窗。

作为优选，为了增强清洁效果，所述清洁板与推送板之间设有弹簧，所述弹簧与推送板所在的平面垂直。

作为优选，为了进一步增强清洁效果，所述弹簧有若干个，各弹簧均匀设置在推送板和清洁板之间。

作为优选，为了保护弹簧，所述弹簧上套设有波纹管，所述波纹管的两端分别与推送板和清洁板连接。

作为优选，为了使滑块快速移动，所述丝杆的材质为不锈钢。

作为优选，为了提高滑块滑动的稳定性，所述滑槽为燕尾槽。

作为优选，为了实现防风装置的自动工作，所述支板上设有风力传感器和plc，所述风力传感器和第四电机均与plc电连接。

作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，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。

本发明的有益效果是，该用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备，通过清洁装置对光伏板表面的沙粒进行清洁，以提高光伏板的发电效率，相比于人工冲洗的方式，该方式更为省时省力，减轻劳动强度，且清洁装置能够实现先冲洗，再擦拭的工作流程，从而提高了除沙效率；另外，当遭遇大风天气时，通过启动防风装置，对支柱形成向下的压力，提高了光伏板的稳固性，进而使得其防风性能较高，避免其发生晃动或被风刮倒，从而避免带来经济损失。

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是本发明的一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备的结构示意图。

图2是本发明的一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备的驱动室、调节机构与清洁机构的连接结构示意图。

图3是本发明的一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备的推送组件的结构示意图。

图4是本发明的一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备的调节机构的结构示意图。

图5是本发明的一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备的防风装置的结构示意图。

图6是本发明的一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备的支撑杆与动力机构的连接结构示意图。

图中：1.支柱，2.支板，3.光伏板，4.第一电机，5.第一皮带轮，6.第二皮带轮，7.传动皮带，8.移动杆，9.第二电机，10.主动轮，11.传动带，12.从动轮，13.转轴，14.驱动室，15.水箱，16.清洁板，17.第三电机，18.第一锥齿轮，19.第二锥齿轮，20.丝杆，21.滑块，22.推送板，23.连杆，24.喷头，25.支撑杆，26.套环，27.连接块，28.连接杆，29.增压块，30.第四电机，31.圆柱齿轮，32.齿条，33.动力杆，34.弹簧。

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所示，一种用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备，包括支柱1、支板2和光伏板3，所述支板2倾斜设置，所述支柱1竖向设置在支板2的下方，所述光伏板3与支板2平行，所述光伏板3设置在支板2的上方，还包括清洁装置和防风装置，所述清洁装置设置在支板2的上方，所述防风装置设置在支柱1内；

通过清洁装置对光伏板3表面的沙粒进行清洁，以提高光伏板3的发电效率，相比于人工冲洗的方式，该方式更为省时省力，减轻劳动强度，且清洁装置能够实现先冲洗，再擦拭的工作流程，从而提高了除沙效率；另外，当遭遇大风天气时，通过启动防风装置，对支柱1形成向下的压力，提高了光伏板3的稳固性，进而使得其防风性能较高，避免其发生晃动或被风刮倒，从而避免带来经济损失。

所述清洁装置包括清洁机构、调节机构和两个移动机构，两个移动机构分别位于光伏板3的两侧，所述调节机构和清洁机构均设置在两个移动机构之间；

如图1所示，所述移动机构包括第一电机4、第一皮带轮5、第二皮带轮6、传动皮带7和移动杆8，所述第一电机4与第一皮带轮5传动连接，所述第一皮带轮5通过传动皮带7与第二皮带轮6传动连接，所述传动皮带7倾斜设置，所述传动皮带7与光伏板3所在的平面平行，所述移动杆8设置在传动皮带7的上方，所述移动杆8与传动皮带7垂直；

当第一电机4启动时，第一电机4驱动第一皮带轮5转动，第一皮带轮5通过传动皮带7驱动第二皮带轮6转动，使得传动皮带7倾斜移动。

如图2和图4所示，所述调节机构包括第二电机9、主动轮10、传动带11、从动轮12和两个转轴13，两个转轴13均水平设置，两个转轴13分别与两个移动杆8垂直，两个转轴13分别通过两个轴承与两个移动杆8连接，两个转轴13均位于两个移动杆8之间，所述第二电机9与主动轮10传动连接，所述从动轮12套设在其中一个转轴13上，所述主动轮10通过传动带11与从动轮12传动连接，两个转轴13之间设有驱动室14，所述清洁机构设置在驱动室14内；

当第二电机9驱动主动轮10转动时，主动轮10通过传动带11驱动从动轮12转动，使得转轴13带动驱动室14转动。

如图2-3所示，所述清洁机构包括水箱15、清洁板16和推送组件，所述推送组件设置在水箱15和清洁板16之间；

所述推送组件包括第三电机17、第一锥齿轮18、两个驱动单元和两个推送单元，所述第三电机17与第一锥齿轮18传动连接，两个驱动单元分别位于第一锥齿轮18的两侧，两个驱动单元关于第一锥齿轮18对称设置，两个推送单元分别位于驱动单元的上下两侧；

所述驱动单元包括第二锥齿轮19、丝杆20和滑块21，所述丝杆20与转轴13平行，所述丝杆20通过轴承座与驱动室14的内壁连接，所述轴承座和第二锥齿轮19分别设置在丝杆20的两端，所述第二锥齿轮19套设在丝杆20上，所述第二锥齿轮19与第一锥齿轮18啮合，所述滑块21上设有螺纹孔，所述丝杆20经螺纹孔穿过滑块21，所述丝杆20与滑块21螺纹连接，所述驱动室14的一侧设有滑槽，所述滑块21的一侧位于滑槽内，所述滑块21与滑槽匹配且滑动连接；

所述推送单元包括推送板22和两个连杆23，所述推送板22与光伏板3平行，所述连杆23位于滑块21和推送板22之间，两个连杆23的一端分别与两个滑块21铰接，两个连杆23的另一端均与推送板22铰接，所述水箱15设置在底部的推送板22的下方，所述水箱15的下方均匀设有若干喷头24，所述清洁板16与推送板22平行，所述清洁板16设置在顶部的推送板22的上方，所述清洁板16的上方设有清洁布；

当第三电机17驱动第一锥齿轮18转动时，第一锥齿轮18通过两个第二锥齿轮19驱动两个丝杆20反向转动，使得两个滑块21相向运动，两个滑块21分别通过两个连杆23驱动推送板22竖向移动，使得底部的推送板22推动水箱15向下移动，顶部的推送板22推动清洁板16向上移动，反之，当第三电机17反转时，水箱15和清洁板16均收纳至驱动室14内。

如图5所示，所述防风装置包括支撑杆25和若干个防风机构，所述支撑杆25竖向设置，各防风机构均设置在支撑杆25上，各防风机构沿着支撑杆25的轴向均匀分布；

所述防风机构包括套环26、连接块27和增压组件，所述套环26套设在支撑杆25上，所述套环26与支撑杆25滑动连接，所述连接块27位于套环26的上方，所述支撑杆25穿过连接块27且支撑杆25与连接块27固定连接，所述增压组件设置在连接块27和套环26之间；

所述增压组件包括两个增压单元，两个增压单元关于支撑杆25对称设置，所述增压单元包括连接杆28和增压块29，所述增压块29的一端与连接块27铰接，所述增压块29的另一端位于连接块27的下方，所述增压块29上设有滑动块，所述滑动块与增压块29滑动连接，所述连接杆28的一端与套环26铰接，所述连接杆28的另一端与滑动块铰接，所述增压块29的靠近套环26的一侧为弧形面，所述增压块29的远离套环26的一侧为平面，所述支撑杆25内设有动力机构，所述动力机构驱动套环26上下移动。

当动力机构驱动套环26向上移动时，套环26通过两个连接杆28分别驱动两个增压块29绕着连接块27转动，使得两个增压块29向支柱1外展开，此时，增压块29的顶部为平面，底部为弧形面，风吹向增压块29，当风速较大时，气流流经增压块29的顶部和底部时，顶部的空气流速比底部的空气流速小，使得顶部和底部之间形成压力差，从而使增压块29受到向下的压力，故对支柱1形成向下的压力。

如图6所示，所述动力机构包括第四电机30、圆柱齿轮31、齿条32和动力杆33，所述第四电机30与圆柱齿轮31传动连接，所述齿条32竖向设置，所述支撑杆25内设有滑动槽，所述齿条32通过滑动槽与支撑杆25的内壁滑动连接，所述圆柱齿轮31与齿条32啮合，所述动力杆33水平设置在齿条32的一侧，所述动力杆33有若干个，所述支撑杆25的一侧设有若干开口，各动力杆33分别经各开口与各套环26连接，当第四电机30启动时，第四电机30通过圆柱齿轮31驱动齿条32竖向运动，齿条32通过动力杆33驱动套环26上下移动，由于滑动槽限制了齿条32的运动范围，避免齿条32在移动时发生偏移，提高了齿条32移动的稳定性，从而提高套环26移动的稳定性。

作为优选，为了避免喷头24被沙尘堵塞，所述驱动室14上设有密封窗。

作为优选，为了增强清洁效果，所述清洁板16与推送板22之间设有弹簧34，所述弹簧34与推送板22所在的平面垂直，故清洁板16能在弹簧34弹力的作用下始终紧贴光伏板3移动，进行清洁，从而增强了清洁效果。

作为优选，为了进一步增强清洁效果，所述弹簧34有若干个，各弹簧34均匀设置在推送板22和清洁板16之间。

作为优选，为了保护弹簧34，所述弹簧34上套设有波纹管，所述波纹管的两端分别与推送板22和清洁板16连接。

作为优选，为了使滑块21快速移动，所述丝杆20的材质为不锈钢，由于不锈钢不易被腐蚀，从而减缓了丝杆20的腐蚀速度，使得丝杆20表面始终保持光滑，避免了因腐蚀产生的卡位现象，从而使滑块21快速移动。

作为优选，为了提高滑块21滑动的稳定性，所述滑槽为燕尾槽。

作为优选，为了实现防风装置的自动工作，所述支板2上设有风力传感器和plc，所述风力传感器和第四电机30均与plc电连接，当风力传感器检测到风力过大时，plc控制第四电机30工作，从而实现了防风装置的自动工作。

作为优选，为了使各机构的工作状态智能化，所述第一电机4、第二电机9、第三电机17和第四电机30均为伺服电机。

首先，启动清洁机构，使得底部的推送板22推动水箱15向下移动，进而使喷头24运动至驱动室14的下方，并使得喷头24位于光伏板3的上方，通过喷头24对着光伏板3喷水，此时，启动移动机构，使得喷头24边喷水边沿着光伏板3移动，来回冲洗光伏板3的表面，当冲洗完成后，再启动清洁机构，将水箱15和喷头24收纳至驱动室14内，此时，启动调节机构，使得清洁板16与水箱15均旋转180度，进而使清洁板16运动至光伏板3的正上方，此时，启动清洁机构，使得清洁板16上的清洁板16紧贴光伏板3的表面，再启动移动机构，使得清洁布边擦拭光伏板3的同时沿着光伏板3来回移动，从而对光伏板3表面的水分及残留沙粒进行清洁，以提高光伏板3的发电效率，相比于人工冲洗的方式，该方式更为省时省力，减轻劳动强度，且清洁装置能够实现先冲洗，再擦拭的工作流程，从而提高了除沙效率；另外，当遭遇大风天气时，通过启动防风装置，对支柱1形成向下的压力，提高了光伏板3的稳固性，进而使得其防风性能较高，避免其发生晃动或被风刮倒，从而避免带来经济损失。

与现有技术相比，该用于沙漠的除沙效率高的防风型光伏发电设备，通过清洁装置对光伏板3表面的沙粒进行清洁，以提高光伏板3的发电效率，相比于人工冲洗的方式，该方式更为省时省力，减轻劳动强度，且清洁装置能够实现先冲洗，再擦拭的工作流程，从而提高了除沙效率；另外，当遭遇大风天气时，通过启动防风装置，对支柱1形成向下的压力，提高了光伏板3的稳固性，进而使得其防风性能较高，避免其发生晃动或被风刮倒，从而避免带来经济损失，且相比于现有的清洁装置和防风装置，该清洁装置能够灵活切换冲洗和擦拭功能，实用性更强，该防风机构能在不工作时，收纳进支柱1内，实现保护功能。

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。