一种太阳能电池板的风动除尘装置的制作方法

本发明涉及一种太阳能电池板的除尘装置，属于太阳能电池板技术领域。

背景技术：

随着清洁能源的发展，太阳能电池板普及开来。但太阳能电池板需要架设在开阔地势的露天环境中，表面上堆积了大量灰尘，灰尘对阳光的阻挡减少了太阳能电池板的发电量，因此需要及时对灰尘进行清理。现有太阳能电池板的除尘技术大致分为两种：①人工除尘，需要为清洁工提供支撑点，像脆弱的建筑物（如塑料蔬菜大棚）顶部无法承受，而清洗高层建筑物侧面的太阳能电池板需要提供吊绳等装备，操作十分不便；②机械除尘，已有专利技术大部分依靠电动机驱动除尘装置，电力一般来自于太阳能电池板本身，那么间接减少了太阳能电池板的最终发电量。

技术实现要素：

针对上述不足，本发明提供了一种太阳能电池板的风动除尘装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种太阳能电池板的风动除尘装置，是由太阳能电池板、支架、能量转化系统、传动系统、清扫刷组成，其特征在于：

所述能量转化系统由叶轮、尾翼组成；

所述传动系统由齿传动系统与带传动系统组成，

所述齿传动系统由一对直齿锥齿轮传动、一对蜗轮传动、转轴①、转轴②、上壳体、下壳体组成；下壳体固定在支架上，上壳体与下壳体通过转轴①为轴连接，上壳体可相对下壳体以转轴①为轴线进行360°自由旋转；

转轴②轴线垂直于转轴①轴线；

所述一对直齿锥齿轮传动由直齿锥齿轮①与直齿锥齿轮②啮合组成；叶轮与转轴②通过键连接，直齿锥齿轮①与转轴②通过键连接，保证叶轮、转轴②、直齿锥齿轮①同向旋转，即以转轴②为轴线自由旋转；尾翼固定于上壳体，尾翼轴线与转轴②轴线互相平行，尾翼前端较小呈流线型指向叶轮，后端细长，以保证尾翼后端顺着实际风向的水平分风向，尾翼前端与叶轮迎着实际风向的水平分风向，从而增大风能到机械能的能量转化率并保证叶轮的转向唯一；叶轮为右螺旋，迎风时逆时针旋转，那么叶轮、转轴②、直齿锥齿轮①转向为n1；直齿锥齿轮②与转轴①通过键连接，蜗杆与转轴①通过键连接，保证直齿锥齿轮②、转轴①、蜗杆同向旋转，转向为n2；

所述一对蜗轮传动由蜗杆与蜗轮组成，蜗杆为左旋，当蜗杆转向为n2时，蜗轮沿n3方向回转；所述带传动共有两条，分别位于太阳能电池板的两侧，由两条带、两个主动带轮、两个从动带轮、一根主动带轮转轴、一根从动带轮转轴组成，其中两个主动带轮与主动带轮转轴之间均为键连接、蜗轮与主动带轮转轴之间为键连接，保证蜗轮、主动带轮转轴、两个主动带轮同向旋转，转向n3；主动带轮转轴通过轴连接固定于太阳能电池板上端；从动带轮转轴通过轴连接固定于太阳能电池板下端；主动带轮转轴轴线与从动带轮转轴轴线互相平行；两个从动带轮与从动带轮转轴之间均为键连接，保证从动带轮与从动带轮转轴同向旋转，转向同n3；带的上表面平面高于太阳能电池板的上表面，带的下表面平面低于太阳能电池板的下表面以保证太阳能电池板不会阻碍带的传动；

所述清扫刷两端分别与太阳能电池板左右两端的带的内侧相接且保证清扫刷与太阳能电池板上边缘平行，清扫刷与带的运动同步，方向为v4；清扫刷与太阳能电池板接触的边长a小于清扫刷与两边带相接的长度c，以保证清扫刷不会阻碍带的传动，区域s为清扫刷与带的接触面，清扫刷与带为一体以保证s区域的抗拉强度，清扫刷选用透明材料以减少对阳光的遮挡。

本发明的有益之处在于：太阳能电池板一般安装在开阔地势的露天向阳处，此处一般多风，充分利用风力作为本发明的源动力，清洁环保；灰尘的去除对太阳能电池板的发电量有明显提升；避免使用太阳能电池板产生的电力，间接提高最终发电量；简单的传动机构能将风能到机械能的能量转化率尽可能提高，降低可驱动本发明的最低风力强度；自动化除尘，可用于人力无法触及的地形上的太阳能电池板。

附图说明

图1为本发明的能量流动图，

图2为本发明的总体结构示意图，

图2.1为本发明的图2中能量转化系统与齿传动系统结构后视图，

图2.2为本发明的图2中能量转化系统与齿传动系统结构右视图，

图3为本发明的图2中太阳能电池板的局部剖正视图，

图4为本发明的总体运行示意图，

图4.1为本发明的风向与尾翼关系示意图，

图4.2为本发明的能量转化系统与齿传动系统运行正视图，

图4.3为本发明的能量转化系统与齿传动系统运行右视图，

图5为本发明的图3中m区域放大示意图。

图中：1太阳能电池板、2支架、3叶轮、4齿传动系统、4.1直齿锥齿轮、4.2转轴、4.3蜗杆、4.4蜗轮、4.5上壳体、4.6下壳体、5带传动系统、5.1带轮、5.1.1主动带轮、5.1.2从动带轮、5.3主动带轮轮轴、5.4从动带轮轮轴、6清扫刷、a清扫刷与太阳能电池板接触的边长、c清扫刷与两边带连接的长度、m清扫刷与带连接的部位、s清扫刷与带的接触截面、v实际风向、v1水平分风向、v2竖直分风向、n1转轴②转向、n2转轴①转向、n3主动带轮转轴转向、v4清扫刷与带运动方向。

具体实施方式

一种太阳能电池板的风动除尘装置，是由1太阳能电池板、2支架、a能量转化系统、b传动系统、6清扫刷组成，其特征在于：所述a能量转化系统由3叶轮、7尾翼组成；所述b传动系统由4齿传动系统与5带传动系统组成，4齿传动系统由4.1直齿锥齿轮传动①、4.1直齿锥齿轮传动②、4.2转轴①、4.2转轴②、4.3蜗杆、4.4蜗轮、4.5上壳体、4.6下壳体组成；5带传动系统由5.1.1主动带轮、5.1.2从动带轮、5.2带、5.3主动带轮转轴、5.4从动带轮转轴组成，6清扫刷左右两端分别固定在1太阳能电池板两边的5.2带上。

如图4所示建立直角坐标系，

假设v实际风向的v1水平分风向沿x轴负方向，

4.5上壳体旋转，使7尾翼后端同样沿x轴负方向，3叶轮迎风逆时针旋转将风能转化为机械能；

3叶轮带动4.2转轴②与4.1直齿锥齿轮①，那么4.2转轴与4.1直齿锥齿轮①同转向n1；

4.1直齿锥齿轮①带动4.1直齿锥齿轮②，那4.1直齿锥齿轮②转向n2；

4.1直齿锥齿轮②带动4.2转轴①与4.3蜗杆，所以4.2转轴①、4.3蜗杆转向n2；

4.3蜗杆带动4.4蜗轮，4.4蜗轮转向n3；

4.4蜗轮带动5.3主动带轮转轴和两个5.1.1主动带轮，转向n3；

那么两个5.1.1主动带轮带动两个5.1.2从动带轮与两条5.2带运动方向为v4；

6清扫刷随5.2带运动，方向为v4；

实现6清扫刷扫过1太阳能电池板的向阳面后，跟随背阳面的5.2带回到1太阳能电池板的顶端，实现一个工作循环。

技术特征：

技术总结
一种太阳能电池板的风动除尘装置，属于太阳能电池板领域。是由太阳能电池板、支架、能量转化系统、传动系统与清扫刷组成。能量转化系统由尾翼定向，由叶轮将风力转化为机械能，再通过齿轮、蜗轮、带传动带动清扫刷运动，对太阳能电池板表面进行除尘，充分利用开阔地势多风能的特点实现除尘的自动化，提高太阳能电池板发电量。

技术研发人员：丁茂轩;李钰;安文杰;董桂伟;石伟懿;金丙洋
受保护的技术使用者：丁茂轩
技术研发日：2018.10.31
技术公布日：2019.03.15