太阳能发电设备及系统的制作方法

文档序号:14922778发布日期:2018-07-11 04:56

本实用新型涉及光伏发电技术领域,具体而言,涉及一种太阳能发电设备及系统。



背景技术:

在光伏发电领域中,太阳能发电装置一般是长时间放置于室外环境中,随着使用时间越长,光伏板表面的附着物物就越多(其附着物包括PM2.5颗粒、灰尘、积雪等),较长时间后,附着物就会影响到光伏板吸收光能。在现有技术中,尽管可通过人工清洁光伏板上的附着物,但其清理的效率低。另外,在清洁过程中,容易导致附着在光伏板表面的附着物随风飘散,而飘散在空气中的附着物中的一部分会继续附着在清理后的光伏板上,导致清洁的成效低。因此,如何提供一种可解决上述问题的方案,已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术中的不足,本实用新型提供一种清理效率高、清理效果好的太阳能发电设备及系统,可自动对光伏板上的附着物进行清理,进而解决上述问题。

为了实现上述目的,本实用新型较佳实施例所提供的技术方案如下所示:

本实用新型较佳实施例提供一种太阳能发电设备,所述太阳能发电设备包括:

光伏板;

设置在所述光伏板相对两侧的第一传动组件,以及设置在所述第一传动组件上的清洁装置,其中:

所述第一传动组件用于带动所述清洁装置以使所述清洁装置在所述光伏板上往复运动;

所述清洁装置包括装置本体、尘盒、清洁刷及至少两个第一电动机;所述装置本体设置有进风口及出风口,所述尘盒可拆卸设置在所述装置本体中,所述尘盒设置有两开口端,其中一开口端与所述进风口相对,另一开口端设置有滤网并与所述出风口相对,所述清洁刷设置在所述进风口的侧边,其中一个第一电动机与所述清洁刷传动连接,用于使所述清洁刷转动以清扫所述光伏板表面的附着物,至少一个第一电动机设置有叶轮,并与所述进风口、滤网、出风口相配合,用于为吸除所述光伏板表面的附着物提供吸力。

可选地,上述第一传动组件包括第一传动部、第二传动部、转轴及第二电动机,所述第二电动机与所述转轴联动,所述第一传动部与第二传动部通过所述转轴传动连接以同步转动,所述第二电动机与所述第一传动部或第二传动部中的一个传动连接。

可选地,上述清洁装置包括与所述第一传动部及第二传动部固定连接的滑轨,所述装置本体设置有与所述滑轨相配合的滑槽,所述滑轨上设置有用于带动所述清洁装置在所述滑轨上往复运动的第二传动组件。

可选地,上述第一传动部包括至少两个皮带轮及设置在所述至少两个皮带轮上的皮带;

及/或第二传动部包括至少两个皮带轮及设置在所述至少两个皮带轮上的皮带,其中,至少一个所述皮带轮与所述第二电动机传动连接。

可选地,上述第一传动部包括至少两个齿轮及设置在所述至少两个齿轮上的传动链;

及/或第二传动部包括至少两个齿轮及设置在所述至少两个齿轮上的传动链,其中,至少一个所述齿轮与所述第二电动机传动连接。

可选地,上述太阳能发电设备还包括:

处理模块;

用于采集太阳光以得到太阳光照射角度的第一传感组件;

用于采集所述光伏板空间角度的第二传感组件;

与所述光伏板连接的以使所述光伏板在高度角方向旋转的第一转动部,以及与所述光伏板连接的以使所述光伏板在方位角方向旋转的第二转动部,其中:

所述处理模块与所述第一传感组件、第二传感组件、第一转动部及第二转动部电连接,用于根据第一传感组件及第二传感组件采集的数据,控制第一转动部和/或第二转动部转动,以使太阳光照射方向与所述光伏板的夹角在预设范围内。

可选地,上述第一传感组件包括多个光敏传感器;所述第二传感组件包括至少一个角度传感器。

可选地,上述清洁刷的至少部分表面设置有柔性刷毛。

可选地,上述光伏板包括多个呈阵列排布的光伏子板。

本实用新型较佳实施例还提供一种太阳能发电系统,包括移动终端及上述的太阳能发电设备,其中:

所述移动终端与所述太阳能发电设备通信连接,用于向所述太阳能发电设备发送控制命令;

所述太阳能发电设备用于接收所述控制命令,并根据所述控制命令控制传动组件及清洁装置的启停,和/或根据所述控制命令控制第一转动部及第二转动部的启停。

相对于现有技术而言,本实用新型提供的太阳能发电设备及系统至少具有以下有益效果:太阳能发电设备包括光伏板、第一传动组件及清洁装置,第一传动组件设置在光伏板的两侧,用于带动清洁装置以使清洁装置在光伏板上往复运动。具体地,清洁装置包括装置本体、尘盒、清洁刷及至少两个第一电动机,装置本体上设置有进风口及出风口,尘盒可拆卸设置在装置本体中。尘盒设置有两开口端,其中一开口端与进风口相对,另一开口端设置有滤网并与出风口相对,清洁刷设置在进风口的侧边,其中一个第一电动机与清洁刷传动连接,用于使清洁刷转动以清除光伏板表面的附着物;至少一个第一电动机设置有叶轮,并与进风口、滤网、出风口相配合,用于为吸除所述光伏板表面的附着物提供吸力。本方案通过清洁装置自动对光伏板进行清扫,降低人工劳动力,另外,清洁装置通过在装置本体中产生负压,以吸取光伏板上的附着物,可减少或避免清扫的附着物再次附着在光伏板上,进而提高清洁效果。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举本实用新型较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电设备的一种结构示意图。

图2为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电设备中的清洁装置的结构示意图。

图3为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电设备中的清洁装置的爆炸示意图。

图4为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电设备的电路方框示意图。

图5为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电设备的另一种结构示意图。

图6为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电系统的交互示意图。

图标:10-太阳能发电系统;100-太阳能发电设备;110-光伏板;120-第一传动组件;121-第一传动部;122-第二传动部;123-第二电动机;124-转轴;125-滑轨;130-清洁装置;131-装置本体;132-尘盒;133-清洁刷;134-第一电动机;135-滤网;136-进风口;137-出风口;138-盖体;139-滑槽;140-处理模块;150-第一传感组件;160-第二传感组件;170-第一转动部;180-第二转动部;190-通信模块;200-移动终端;300-网络。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电性连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图,对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1,为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电设备100的一种结构示意图。本实用新型提供的太阳能发电设备100包括光伏板110(又称太阳能板、太阳能电池板等)、第一传动组件120及清洁装置130。第一传送组件设置在光伏板110的相对两侧,并凸出于光伏板110吸收光能的一面。清洁装置130直接或间接设置在第一传动组件120上。其中,第一传动组件120用于带动清洁装置130以使该清洁装置130在光伏板110上行往复运动,清洁装置130用于清除光伏板110上的附着物,并在第一传动组件120的带动下,清洁装置130可在光伏板110上往复运动,其运动所覆盖的区域便为清洁装置130清扫的区域。

在本实施例中,清洁装置130通过吸取光伏板110上的附着物,以实现光伏板110进行清洁。该清洁装置130可使得光伏板110上的附着物被隔离,彻底实现清洁,而清洁度高的光伏板110可吸收更多的光能,产生的电量也就更多。其中,该光伏板110可以包括多个呈阵列排布的光伏子板,多个光伏子板可通过串联和/或并联的方式形成光伏板110,这里对光伏子板的数量不作具体限定。另外,附着物包括但不限于PM2.5颗粒、灰尘、积雪等,这里不作具体限定。

请结合参照图2和图3,其中,图2为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电设备100中的清洁装置130的结构示意图,图3为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电设备100中的清洁装置130的爆炸示意图。在本实施例中,清洁装置130可以包括装置本体131、尘盒132、清洁刷133及至少两个第一电动机134。装置本体131设置有进风口136及出风口137,尘盒132可拆卸设置在装置本体131中,用于容放从光伏板110上吸取的附着物,并对附着物起隔离作用,以避免清扫的附着物飘散在空气中并再次附着在光伏板110上,有助于提高清洁的效果。

在本实施例中,装置本体131可以包括用于容置尘盒132的容器及盖体138,其中,盖体138可拆卸设置在容器上,用于盖住该容器的开口,并对尘盒132起固定作用。可选地,进风口136设置在容器上,出风口137设置在盖体138上。也就是在太阳能发电设备100上,进风口136设置在装置本体131靠近光伏板110的一侧,出风口137设置在装置本体131远离光伏板110的一侧。

在本实施例中,装置本体131的形状、尺寸可根据实际情况进行设定,比如,该装置本体131呈圆柱状结构或长方体结构等。另外,进风口136及出风口137的形状、尺寸可根据实际情况进行设置,这里不作具体限定。

在本实施例中,尘盒132设置有两开口端,其中以开口端与进风口136相对,另一开口端设置有滤网135并与出风口137相对。可理解地,空气可经由进风口136、滤网135及出风口137排到外界,而在空气流动过程中会吸取光伏板110上的附着物。携带有附着物的空气被滤网135过滤,可将粒径较大的颗粒拦截在尘盒132内,进而实现对光伏板110的清扫。其中,滤网135的滤孔可根据实际情况进行设置,这里不作具体限定。

在本实施例中,清洁刷133设置在所述进风口136的侧边,用于清扫光伏板110上的附着物,清扫的附着物可通过进风口136被吸入至尘盒132中。可选地,清洁刷133上布满柔性刷毛(比如塑料毛、动物毛发等),以保证清洁刷133在刷动过程中不会刮损光伏板110。其中,清洁装置130设置清洁刷133的数目可以为一个或多个,这里不作具体限定。

可选地,清洁刷133与第一电动机134传动连接(一个第一电动机134可以与一个清洁刷133传动连接,或者通过传动结构与多个清洁刷133传动连接),电动机可述清洁刷133转动以清扫光伏板110表面的附着物。至少一个第一电动机134设置有叶轮,并与进风口136、滤网135、出风口137相配合,用于为吸除所述光伏板110表面的附着物提供吸力。可理解地,设置有叶轮的第一电动机134在运行时,通过叶轮转动可将尘盒132内的空气从出风口137排出,使得尘盒132内的压强小于外界压强,从而使进风口136吸入外界的空气,而在吸入外界空气的过程中,便会吸取光伏板110上的附着物,以达到清洁的目的。

在本实施例中,进风口136、滤网135、出风口137、装置本体131及尘盒132形成用于供空气流通的通道,设置有叶轮的第一电动机134可设置在该通道对应的结构上。比如,该第一电动机134设置在盖体138上的出风口137部位,并靠近滤网135一侧。

请再次参照图1,在本实施例中,第一传动组件120包括第一传动部121、第二传动部122、转轴124及第二电动机123,所述第二电动机123与所述转轴124联动,所述第一传动部121与第二传动部122通过所述转轴124传动连接以同步转动,所述第二电动机123与所述第一传动部121或第二传动部122中的一个传动连接。

可选地,第一传动部121包括至少两个皮带轮,及设置在至少两个皮带轮上的皮带;及/或第二传动部122包括至少两个皮带轮,及设置在至少两个皮带轮上的皮带。其中,至少一个所述皮带轮与所述第二电动机123传动连接。因两传动部中的皮带轮通过转轴124联接,当第二电动机123转动时,便会带动联接的两皮带轮转动,两皮带轮将分别带动各自的皮带运动,而清洁装置130固定设置在两皮带之间并位于光伏板110上,也就是清洁装置130将在皮带的带动下,便会在光伏板110上往复运动。

可选地,第一传动部121包括至少两个齿轮及设置在所述至少两个齿轮上的传动链;及/或第二传动部122包括至少两个齿轮及设置在所述至少两个齿轮上的传动链。其中,至少一个所述齿轮与所述第二电动机123传动连接。齿轮与传动链形成的第一传动部121和/或第二传动部122的工作原理与上述工作原理的类似,这里不再赘述。

可选地,所述第二电动机123可以为步进电机,当转动预设转数时,便改变转动方向,以使清洁装置130在光伏板110上往复运动。其中,预设转数可根据实际情况进行设定,这里不作具体限定。

在本实施例中,清洁装置130可以直接与第一传动组件120连接,也可以通过其他部件与第一传动组件120连接。

请结合参照图1和图2,可选地,清洁装置130包括与所述第一传动部121及第二传动部122固定连接的滑轨125,装置本体131设置有与该滑轨125相配合的滑槽139,所述滑轨125上设置有用于带动所述清洁装置130在所述滑轨125上往复运动的第二传动组件。滑轨125与滑槽139相互配合,以引导清洁装置130运动。

该第二传送组件可以具有与第一传动组件120相同或类似的结构,或者第二传动组件为其他组件。比如,第二传送组件为蜗轮组件,滑轨125为蜗杆结构,装置本体131上固定设置有电动机,该电动机配置有与蜗杆相配合的滑块,该滑块设置有与蜗杆相啮合的螺纹(可作为蜗轮)。当电动机转动后,带动滑块转动,从而带动清洁装置130在蜗杆上运动。通过改变电动机的转动方向,便可使清洁装置130在蜗杆上往复运动。

可理解地,第一传动组件120和第二传动组件可使清洁装置130在光伏板110上横向运动及纵向运动,从而使清洁装置130可对整个光伏板110进行清洁。

可选地,太阳能发电设备100设置有防水部件,该防水部件可使太阳能发电设备100中的电子器件(比如第一电动机134、第二电动机123、第一传感组件150等)不受雨水影响而正常运行。

值得说明的是,第一传动组件120、第二传动组件及清洁装置130可每隔预设时长便自动运行。也就是太阳能发电设备100每个预设时长便可自动进行清洁。其中,太阳能发电设备100中各电子器件的供电可由太阳能发电设备100中的电源提供,或者由外接电源提供。

请结合参照图4和图5,其中,图4为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电设备100的电路方框示意图,图5为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电设备100的另一种结构示意图。可选地,太阳能发电设备100还包括处理模块140、第一传感组件150、第二传感组件160、第一转动部170及第二转动部180。其中,第一转动部170可由电动机及与电动机联接的转轴124组成,第二转动部180可以具有与第一转动部170相同或类似的构造。

在本实施例中,第一转动部170的转轴124横向设置在光伏板110上,用于带动光伏板110在高度角方向旋转。第二转动部180的转轴124竖直设置并与光伏板110底部连接,用于带动光伏板110在方位角方向旋转。第一传感组件150用于采集太阳光以得到太阳光照射角度;第二传感组件160用于采集所述光伏板110空间角度。处理模块140与第一传感组件150、第二传感组件160、第一转动部170及第二转动部180电连接,用于根据第一传感组件150及第二传感组件160采集的数据,控制第一转动部170和/或第二转动部180转动,以使太阳光照射方向与所述光伏板110的夹角在预设范围内。该预设范围可使太阳光照射方向与光伏板110表面垂直或趋近于垂直。具体地,该预设范围可根据实际情况进行设置,这里不作具体限定。

进一步地,第一传感组件150包括多个光敏传感器,用于采集不同方向上的光照强度,以确定太阳光的照射角度。第二传感组件160包括至少一个角度传感器(比如三轴倾角传感器),该角度传感器可设置在光伏板110上,用于采集光伏板110的空间角度,该空间角度包括高度角及方位角,高度角可理解为光伏板110吸收太阳能的表面与水平面的夹角,方位角可理解为该表面的法线与参照系中的预设参考线的夹角。该预设参考线可根据实际情况进行设定,这里不作具体限定。

另外,第一传感组件150及第二传感组件160可每隔预设时段便采集照射角度及空间角度,若在预设时段内得到的光伏板110表面与太阳光线的夹角不在预设范围内,便控制第一转动部170及/或第二传动部122带动光伏板110转动,以使该夹角在预设范围内;若在预设时段内得到的光伏板110表面与太阳光线的夹角在预设范围内,便可不控制第一转动部170及/或第二传动部122运动。其中,该预设时段可根据实际情况进行设置,这里不作具体限定。

值得说明的是,第一传感组件150得到的太阳光照射角度与第二传感组件160得到的空间角度需转换到同一坐标系中,以根据太阳光照射角度确定光伏板110表面与太阳光线的夹角。

可选地,太阳能发电设备100还可以包括通信模块190,用于与外界设备进行数据交互。比如,该通信模块190可以为HOPERF无线通信模块190。

在本实施例中,处理模块140可以为处理器、单片机等,比如,处理模块140为中央处理器、STM32系列芯片等,这里不作具体限定。

请参照图6,为本实用新型较佳实施例提供的太阳能发电系统10的交互示意图。该太阳能发电系统10包括移动终端200及上述实施例中的太阳能发电设备100。该移动终端200可以通过网络300与至少一个太阳能发电设备100通信连接,以进行数据交互。该移动终端200用于向太阳能发电设备100发送控制命令。太阳能发电设备100在接收到控制命令后,便会根据控制命令控制传动组件及清洁装置130的启停,和/或根据所述控制命令控制第一转动部170及第二转动部180的启停。该网络300可以是,但不限于有线网络、无线网络。

可理解地,用户可通过移动终端200远程控制太阳能发电设备100自动进行清洁,和/或远程控制太阳能发电设备100自动追踪太阳,以使太阳光线与光伏板110表面的夹角在预设范围内,进而提高光伏板110吸收的光能。

可选地,移动终端200可以为智能手机、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、移动上网设备等,这里不作具体限定。

综上所述,本实用新型提供一种太阳能发电设备及系统。太阳能发电设备包括光伏板、第一传动组件及清洁装置,第一传动组件设置在光伏板的两侧,用于带动清洁装置以使清洁装置在光伏板上往复运动。具体地,清洁装置包括装置本体、尘盒、清洁刷及至少两个第一电动机,装置本体上设置有进风口及出风口,尘盒可拆卸设置在装置本体中。尘盒设置有两开口端,其中一开口端与进风口相对,另一开口端设置有滤网并与出风口相对,清洁刷设置在进风口的侧边,其中一个第一电动机与清洁刷传动连接,用于使清洁刷转动以清除光伏板表面的附着物;至少一个第一电动机设置有叶轮,并与进风口、滤网、出风口相配合,用于为吸除所述光伏板表面的附着物提供吸力。本方案通过清洁装置自动对光伏板进行清扫,降低人工劳动力,另外,清洁装置通过在装置本体中产生负压,以吸取光伏板上的附着物,可减少或避免清扫的附着物再次附着在光伏板上,进而提高清洁效果。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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