光伏板支撑装置的制作方法

本发明属于太阳能发电技术领域，更具体地说，是涉及光伏板支撑装置。

背景技术：

无论从世界还是从中国来看，常规能源都是很有限的。中国的一次能源储量远远低于世界的平均水平，大约只有世界总储量的10％。太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，利用太阳能发电在长期的能源战略中具有重要地位。

太阳能发电主要采用光伏板技术，光伏板以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成，一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，主要安装于户外阳光充足的地域，但光伏板在户外安装后存在一定的问题，长期置于户外的光伏板的表面会附着比较多的灰尘和杂质，影响其光电转化率；遇到恶劣天气，如大风、雨雪、冰雹，风吹雨淋，冰粒冲击会使光伏板受到一定程度的影响，不但会使电转化率降低，更甚者，会使整个光伏板损坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供光伏板支撑装置，旨在解决户外的光伏板受到天气影响，表面附着比较多的灰尘和杂质，影响其光电转化率或使其损坏的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供的光伏板支撑装置，包括：

支架，上端设有光伏板；

连接杆，与所述支架固定连接；

翻转机构，连接所述连接杆，用于驱动所述连接杆转动翻转所述支架；

清洁机构，设置在所述支架的下方，用于清洁翻转后的所述支架上端的光伏板；

行走机构，设置在所述清洁机构的下端，用于带动所述清洁机构沿预设方向移动；

连接机构，用于连接所述清洁机构和所述行走机构；以及

升降平台，固定设置在所述行走机构的下端，用于驱动所述行走机构升降。

进一步地，所述翻转机构包括：

第一支撑架，设置在所述支架的一侧，与所述连接杆的一端转动连接；

第二支撑架，设置在所述支架的另一侧，与所述连接杆的另一端转动连接；

套管，固定设置在第二支撑架的上端，且套设在所述连接杆的一端；以及第一电机，驱动端与穿出所述套管的所述连接杆的一端连接，用于驱动所述连接杆转动。

进一步地，所述光伏板支撑装置还包括：

环形滑道，与所述连接杆同轴设置且固定于所述支架与所述翻转支撑架之间；以及

导向滑杆，一端固定设置在所述支架上，另一端滑动设置在所述环形滑道的滑槽内。

进一步地，所述清洁机构包括：

底座，两侧通过所述连接机构与所述行走机构连接；清洁头，设置在所述底座的上端面，用于清洁光伏板表面；

喷头，数量为多个，设置在所述底座上，且位于所述清洁头的一侧，用于对待清洁的光伏板喷水；以及

烘干喷管，数量为多个，设置在所述底座上，且位于所述清洁头的另一侧，用于干燥清洁后的光伏板。

进一步地，所述行走机构包括：

丝杠，数量为两个，平行设置在所述升降平台的两侧；

行走块，数量为两个，分别转动设置在所述丝杠上，且通过连接机构连接所述底座；以及

第二电机，固定设置在所述升降平台上，用于驱动所述丝杠转动。

进一步地，所述行走机构还包括：

保护罩，数量为两个，罩设在所述丝杠和所述行走块的外侧，且下端与所述升降平台固定连接。

进一步地，所述连接机构包括：

连接套，数量为两个，分别固定设置在两个所述行走块上；以及

连接板，数量为两个，固定设置在所述底座的两端，分别卡接在所述连接套内，且可沿所述连接套升降调节。

进一步地，所述光伏板支撑装置还包括：

弹性件，设置所述连接套内，且位于所述连接板的下方，用于支撑所述连接板并对所述连接板施加向上的弹力；以及

触点开关，固定设置在所述行走块上，且位于所述连接板的下端，用于控制所述第二电机的通断。

进一步地，所述升降平台包括：

底板，固定设置在所述行走机构的下端；以及

升降构件，设置在所述底板的下方，用于驱动所述底板升降。

进一步地，所述光伏板支撑装置还包括：

保护盖板，可翻转的设置在所述支架的下方，用于封闭通过所述升降平台下降后的所述清洁机构和所述行走机构。

本发明提供的光伏板支撑装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明光伏板支撑装置，通过翻转机构驱动连接杆将光伏板翻转，使其工作面向下，避免直接遭受风吹雨淋，冰雹冲击，可防止其被损坏；同时使用升降平台驱动的清洁机构和行走机构对翻转后的光伏板进行及时的清理，去除其表面的灰尘和杂质，保证光伏板光电转化率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的光伏板支撑装置工作状态下的主视图；

图2为本发明实施例提供的光伏板支撑装置收回状态下的主视图；

图3为本发明实施例提供的光伏板支撑装置工作状态下的侧视图；

图4为本发明实施例提供的光伏板支撑装置收回状态下的侧视图；

图5为图1的a处的放大结构示意图；

图6为图1的b处的放大结构示意图；

图7为本发明实施例提供的光伏板支撑装置的环形滑道的侧视图；

图8为图3的c处的放大结构示意图；

图9为本发明实施例提供的光伏板支撑装置的清洁机构、行走机构及连接机构的俯视图；

图10为图9的d处的放大结构示意图；

图11为本发明实施例提供的光伏板支撑装置的第一电机驱动连接杆的结构示意图。

图中：1、支架；2、连接杆；3、翻转机构；31、第一支撑架；32、第二支撑架；33、套管；34、第一电机；4、清洁机构；41、底座；42、清洁头；43、喷头；44、烘干喷管；5、行走机构；51、丝杠；52、行走块；53、第二电机；54、保护罩；6、连接机构；61、连接套；62、连接板；63、弹性件；64、触点开关；7、升降平台；71、底板；72、升降构件；8、环形滑道；9、导向滑杆；10、保护盖板。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现对本发明提供的光伏板支撑装置进行说明。请参阅图1至图11，光伏板支撑装置，包括支架1、连接杆2、翻转机构3、清洁机构4、行走机构5、连接机构6和升降平台7。

支架1上端设有光伏板；连接杆2与支架1固定连接；翻转机构3连接该连接杆2，用于驱动连接杆2转动翻转支架1；清洁机构4设置在支架1的下方，用于清洁翻转后的支架1上端的光伏板；行走机构5设置在清洁机构4的下端，用于带动清洁机构4沿预设方向移动；连接机构6用于连接清洁机构4和行走机构5；升降平台7固定设置在行走机构5的下端，用于驱动行走机构5升降。

本实施例中，支架1包括一个矩形的平板和固定于平板的下端面的两侧的连接架，平板的上端面用于安装太阳能光伏板，其面积不小于待安装的光伏板的面积，每个连接架均由两根支腿组成，配合平板形成三角型结构，两根支腿之间及支腿和平板之间通过焊接或螺栓固定连接，连接杆2水平设置，两根支腿的结合部分别焊接固定于连接杆2上，翻转机构3与连接杆2的一端连接，用于驱动连接杆2转动，从而带动支架1以连接杆2为轴转动，进而调节光伏板的角度，使光伏板始终保持垂直于光照方向，尽可能的吸收光能，提高光电转化率。支架1的下方依次设有清洁机构4和行走机构5，升降平台7位于支架1下方的地坑内，地坑的尺寸大于行走机构5和清洁机构4的外形轮廓，行走机构5焊接或螺栓固定在升降平台7上，清洁机构4通过连接机构6连接于行走机构5上，清洁机构4和行走机构5通过升降平台7驱动升降，能够将清洁机构4和行走机构5收回地坑内或升起高出地坑。户外出现恶劣的天气变化时，可通过翻转机构3驱动连接杆2将光伏板翻转，使其工作面向下，避免直接遭受风吹雨淋，冰雹冲击，可有效防止其被损坏；同时使用升降平台7驱动的清洁机构4和行走机构5对翻转后的光伏板进行及时的清理，去除其表面的灰尘和杂质，保证光伏板光电转化率。

本发明提供的光伏板支撑装置，与现有技术相比，本发明光伏板支撑装置，通过翻转机构3驱动连接杆2将光伏板翻转，使其工作面向下，避免直接遭受风吹雨淋，冰雹冲击，可防止其被损坏；同时使用升降平台7驱动的清洁机构4和行走机构5对翻转后的光伏板进行及时的清理，去除其表面的灰尘和杂质，保证光伏板光电转化率。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1至图11，翻转机构3包括第一支撑架31、第一支撑架32、套管33和第一电机34。

第一支撑架31设置在支架1的一侧，与连接杆2的一端转动连接；第一支撑架32设置在支架1的另一侧，与连接杆2的另一端转动连接；套管33横向固定设置在第一支撑架32的上端，连接杆2的一端贯穿套管33；第一电机34的驱动端与穿出套管33的连接杆2的一端连接，用于驱动连接杆2转动。

本实施例中，第一支撑架31为门形框架，其跨度大于地坑的宽度，跨设于地坑的两侧，上部的横梁的中部位置一体成型有轴套，轴套内嵌装有轴承，连接杆2的一端通过轴承转动连接于轴套内，第一支撑架32为门形结构，其高度低于第一支撑架31的高度，其跨度大于地坑的宽度，跨设于地坑的两侧，上部横梁的中部设有一体成型的纵梁，纵梁的上端焊接固定有横向的套管33，套管33内嵌装有轴承，连接杆2贯穿套管33，通过轴承与套管33转动连接，连接杆2穿出套管33的一端安装有齿轮，第一电机34通过接地螺栓固定于地面上，第一电机34的输出端为花键轴，花键轴上滑动设有驱动轮，第一电机34的上方并排安装有两组直径不同的联动齿轮，两组联动齿轮的相对车分别固定有基轮，两个基轮的大小相同，两组联动齿轮分别通过链条连接于连接杆2上的两组齿轮，驱动轮可沿花键轴滑动，驱动轮的下部滑动设有推板，用于推动花键轴上的驱动轮，驱动轮可分别与两个基轮切换啮合。第一组联动齿轮的直径为连接杆2上的齿轮的直径的3倍，当驱动轮在推板的驱动下滑动至该联动齿轮一侧时，与该侧的基轮啮合，实现第一组联动齿轮的转动，因其传动比较小，能够更为稳定的控制支架1的转动角度，精确调节光伏板与光照方向的角度。第二组的联动齿轮的直径为连接杆2上的齿轮的直径的1/3，当驱动轮在推板的驱动下滑动至该联动齿轮一侧时，与该侧的基轮啮合，实现第二组联动齿轮的转动，因其传动比较大，能够更快控制连接杆2的转动，可快速的翻转连接杆2，在恶劣天气下快速翻转支架1。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1至图11，光伏板支撑装置还包括环形滑道8和导向滑杆9。

环形滑道8与连接杆同轴设置且固定于支架与反转支撑架之间；导向滑杆9的一端固定设置在支架1上，另一端滑动设置在环形滑道8的滑槽内。

本实施例中，环形滑道8为圆环形，中轴线与连接杆2的中轴线重合，沿圆环的圆弧形轨迹开设有轨道，环形滑道8纵向设置，下端对称焊接有两个支腿，两个支腿的下端焊接固定在第一支撑架32上的上部横梁上。导向滑杆9为一根，导向滑杆9的一端焊接固定在支架1其中一个支腿上，且与支腿相互垂直，另一端位于环形滑道8内，导向滑杆9的端部嵌装有万向球，支架1转动时，导向滑杆9通过其端部的万向球在环形滑道8内滑动，导向滑杆9滑动配合于环形滑道8内是支架1转动的辅助装置，会提高支架1转动时的稳定性。另外，导向滑杆9也可为多根，均依次沿环形滑道8滑动配合，提高支架1转动时的稳定性。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1至图11，清洁机构4包括底座41、清洁头42、喷头43和烘干喷管44。

底座41通过连接机构6设置在行走机构5上；清洁头42设置在底座41的上端面，用于清洁光伏板表面；喷头43的数量为多个，设置在底座41上，且位于清洁头42的一侧，用于对待清洁的光伏板喷水；烘干喷管44的数量为多个，设置在底座41上，且位于清洁头42的另一侧，用于干燥清洁后的光伏板。

本实施例中，底座41为开口向上的u形槽，清洁头42为与底座41的u形槽适配的长条形棉条，嵌装于u形槽内，并通过螺钉固定与u形槽的底部，棉条的长度不小于光伏板的宽度。底座41的下部穿设有螺栓，并通过螺栓连接有水箱和热风机箱，水箱连接喷头43，为喷头43提供清洁水，水箱内还设有增加水泵，为喷头43喷水提供压力，喷头43为多个沿底座41的长度方向依次设置，能为光伏板表面提供均匀的喷水作业。热风机箱连接烘干喷管44，为烘干喷管44提供热风，热风机箱内还设有鼓风机、电热丝和蓄电池，多个烘干喷管44分别连通热风机箱，当电热丝接通蓄电池时，热风机箱内的温度上升，鼓风机将热风通过烘干喷管44喷出，烘干喷管44为多个沿底座41的长度方向依次设置，位于远离喷头43的一侧，能对清洁完成后的光伏板提供均匀的热风，及时干燥，防止光伏板表面沾有水分，二次沾染灰尘，尤其在寒冷的天气中，光伏板表面沾有水分会造成光伏板结冰，影响其光电转化率。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1至图11，行走机构5包括丝杠51、行走块52和第二电机53。

丝杠51的数量为两个，平行设置在升降平台7的两侧；行走块52的数量为两个，分别转动设置在丝杠51上，且通过连接机构6连接底座41；第二电机53固定设置在所述升降平台7上，用于驱动丝杠51转动。

本实施例中，丝杠51对称设置在底板71的上端面的两侧，丝杠51的两端均设有挡块，丝杠51与两端的挡块转动配合，丝杠51的一端贯穿一侧的挡块，丝杠51穿出的一端固定设有齿轮，第二电机53通过螺栓固定在底板71的上端面，第二电机53的外侧设有电机罩，电机罩焊接连接在底板71上，用于保护第二电机53。第二电机53的驱动端固定设有多级齿轮，分别与两个丝杠51上的齿轮通过链条啮合连接，第二电机53通过齿轮和链条配合驱动两个丝杠51转动。行走块52为两个，内部设有与丝杠51的外螺纹适配的螺纹孔，两个行走块52分别通过螺纹配装在两个丝杠51上，由于连接机构6的限定，丝杠51转动会使行走块52沿丝杠51的长度方向滑动，从而通过连接机构6带动清洁机构4沿光伏板滑动，完成光伏板的清洁。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1至图11，行走机构5还包括保护罩54。

保护罩54的数量为两个，罩设在丝杠51和行走块52的外侧，且下端与升降平台7连接。

本实施例中，保护罩54为两个，分别罩设在丝杠51和行走块52的外侧，用于保护丝杠51及行走块52，保护罩54的下端与底板71的上端面焊接或螺栓连接，保护罩54的上端还开设有槽口，行走块52沿丝杠51移动时，行走块52上的连接机构6通过槽口穿出保护罩54连接清洁机构4。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1至图11，连接机构6包括连接套61和连接板62。

连接套61的数量为两个，分别固定设置在两个行走块52上；连接板62的数量为两个，固定设置在底座41的两端，分别卡接在连接套61内，且可沿连接套61升降调节。

本实施例中，连接套61为开口向下的u形结构，连接套61的下端焊接固定于行走块52上，连接板62分别焊接于底座41长度方向的两侧，并贯穿连接套61，连接板62的两侧还开设有对称的卡口，卡口卡设在连接套61的两侧，用于限定连接板62与连接套61的位置关系，使连接板62只能沿连接套61升降，而不会从连接套61内脱落。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1至图11，光伏板支撑装置还包括弹性件63和触点开关64。

弹性件63设置连接套61内，且位于连接板62的下方，用于支撑连接板62并对连接板62施加向上的弹力；触点开关64固定设置在行走块52上，且位于连接板62的下端，用于控制第二电机53的通断。

本实施例中，弹性件63可为弹簧或弹性橡胶，下端固定于底板71上，且位于连接套61的内侧，用于支撑连接板62，当连接套61沿连接板62向上移动时，弹簧或弹性橡胶对连接板62施加向上的弹力，从而使与连接板62固定连接的底座41内的棉条始终压紧于光伏板上，保证清洁的效果。触点开关64的下端通过螺钉固定在行走块52上，上端为触点，触点开关64通过导线连接工控机，工控机分别通过导线连接第二电机53、升降平台7中的升降机构、清洁机构4中水箱内的水泵及热风机箱内的鼓风机和蓄电池，连接套61在升降平台7的带动下向上升起，上升过程中，连接板62先压住弹性件63，弹性件63对连接板62提供向上的弹力，使棉条压紧光伏板，连接套61继续上升，连接板62压住触点开关64，触点开关64向工控机发送信号，工控机向升降机构发送信号，升降机构停止上升，工控机向第二电机53发送信号，第二电机53启动，驱动行走块52沿丝杠51移动，从而带动清洁机构4移动，同时工控机向清洁机构4发送信号，水泵加压，喷头43向光伏板喷水，同时鼓风机和蓄电池开启，将热风通过烘干喷管44喷出，喷头43、清洁头42和烘干喷管44沿清洁机构4的移动轨迹依次设置，工作过程中可实现，对光伏板先喷水，再清洗，最后干燥的过程，能够彻底完成光伏板的清洁作业。

同时丝杠51远离其驱动端的一侧还设置有限位开关，限位开关通过螺栓连接于底板71上，限位开关通过导线连接工控机，限位开关为光电感应开关，当行走块52带动清洁机构4行走至光伏板的另一端时，光电感应开关的光电信号被清洁机构4遮挡，向工控机发送信号，工控机接收信号后，分别向升降机构、第二电机53、水泵、鼓风机及蓄电池发送信号，升降机构下降，第二电机53反向转动，水泵、鼓风机和蓄电池同时停止工作，从而使升降平台7、行走机构5和清洁机构4完成复位。同时，以上通过导线连接电性连接的方式，也可采用蓝牙、wifi等无线连接方式实现，减少导线连接。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1至图11，升降平台7包括底板71和升降构件72。

底板71固定设置在行走机构5的下端；升降构件72设置在底板71的下方，用于驱动底板71升降。

本实施例中，底板71为平板结构，水平置于升降构件72的上方，升降构件72为气缸、电动推杆或千斤顶中的一种，数量为多个，均布于底板71的下方，通过螺栓或焊接方式于底板71的下端面固定连接，同步升降，实现底板71的升降，从而带动行走机构5和清洁机构4完成升降。

作为本发明的一种具体实施方式，请参阅图1至图11，光伏板支撑装置还包括保护盖板10。

保护盖板10可翻转的设置在支架1的下方，用于封闭通过升降平台7下降后的清洁机构4和行走机构5。

本实施例中，保护盖板10盖在地坑上，一端通过合页铰接，上端面通过螺钉设有多个把手，需要清洁光伏板时，拉动把手将保护盖板10翻起，通过铰接部翻转至地坑的一侧。不需对光伏板进行清洁时，行走机构5和清洁机构4通过升降平台7下降至地坑内，保护盖板10盖在地坑上，用于保护行走机构5、清洁机构4及升降平台7，避免沾染灰尘、杂质或因雨雪使其零件发生锈蚀，影响其使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。