本实用新型属于光伏发电技术领域，尤其是涉及一种可自动清洗的风光协同发电装置。
背景技术：
随着经济的发展，能源消耗越来越巨大，人们对于可再生能源的利用力度不断的加大。我国是能源消耗大国，因光伏发电技术相对简单、投资小等特点越来越被提倡，并且我国政策对新能源的支持力度越来越大，从而使得光伏发电得到了广泛应用。光伏发电是通过光伏电池板吸收太阳能并将其之间转化为电能的技术，其吸收太阳能的量直接决定产生电能的多少。为了更好的采集光源，太阳能电池板大多至于室外露天放置，如果长时间不去清扫，电池板表面会堆积大量的灰尘，这样不仅降低了光伏发电效率，而且还可能因为灰尘的堆积而引起热斑效应，从而缩短光伏电池板的寿命，严重者可使电池板烧毁。为防止电池板的损坏和保证其发电效率，必须对光伏电池板进行定期清理，但是目前多是人工进行清理，不仅需要耗费大量的人力财力，而且还不能保证人员在清理过程中的安全以及清理过程中人员对电池板造成的人为损坏。光伏发电系统一旦遇到长时间的阴雨天气，或者雾霾、沙尘天气，其发电能力大大减弱，而智能系统本省，如清洁部分，监控部分等都需要电能维持，靠外界供电显然不是最佳方案，本实用新型把微风发电系统引入该装置，可以解决因天气原因造成的发电问题，还可以增加发电量。
目前双轴跟踪式风光发电系统均采用光伏产生的电能供应本身控制系统，降低了光伏发电量。中国专利文献中，公开号为“CN10514421A”实用新型名称为“光伏电站太阳能电池板清洗装置”的实用新型专利公开了一种技术方案，包括上下轨道、上下轨道之间安装清洗装置支架，清洗装置支架可往复运动，清洗装置支架安装毛刷及多个清洗刮水胶条，相邻清洗刮水胶条的边沿相互搭接，清洗刮水胶条通过合页与清洗装置支架连接合页的转轴上设置扭簧。上述技术方案结构复杂，刮水胶条容易损坏，成本高且安装不便。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可自动清洗的风光协同发电装置，目的是一种适合追踪式太阳能光伏发电板灰尘积雪清扫装置，且采用微风发电系统为清扫装置供电，提高光伏发电量，此外，清洗装置具有运行平稳且运动过程中不会出现卡死现象，组装方便，结构简单，清扫效率高。
一种可自动清洗的风光协同发电装置，包括光伏发电系统、微风发电系统，二者电连接，所述光伏发电系统包括立柱、桁架、所述桁架上设有承载光伏电池板的光伏组件承载框架、所述光伏电池板上设有清洗装置、及用于监控清洗装置的监控装置；所述光伏组件承载框架呈“王”字形结构，所述清洗装置横跨在所述光伏组件承载框架上沿其两外边框往复运动。
和现有技术相比，本实用新型设计了具有螺旋毛刷的清洗装置，毛刷呈螺旋状，在转动过程中会产生一个径向切向力和一个轴向力，两个力合成作用与灰尘或积雪，形成一个强劲的清扫力，将电池板上的灰尘以及积雪等扫下光伏板以达到清扫目的。清洗装置的整体反复运动通过导轨机构、拉拽机构和导向轮组件共同实现，导向轮组件与基本框架组件构成平行四边形结构，能够避免整体装置在运动过程中被卡死，实现平稳运行。此外，微风发电系统可以在阳光条件不好的时候，维持整个系统的用电，不用依靠外来电源，同时可以增加发电量。
基于上述方案，本实用新型还做了如下改进：
所述清洗装置包括基本框架，安装于所述基本框架上的螺旋毛刷，安装于所述基本框架中部用于驱动螺旋毛刷旋转的毛刷驱动机构，用于螺旋毛刷对电池板进行清洗运动的拉拽机构，及沿光伏组件承载框架运动的导向轮组件。
所述拉拽机构包括拉拽电机、与所述拖拽电机相连的曲柄连杆组件或拉拽链条组件、与所述曲柄连杆组件或拉拽链条组件连接的滑块连接架；所述滑块连接架上端面与毛刷驱动机构相连、下端面与光伏组件承载框架相连。本改进方案中，清洗装置整体的移动通过拉拽机构实现，曲柄连杆组件不仅能为清洗装置提供直线运动的动力，而且在连杆与滑块连接架共线时由于其死点特性还可防止清洗装置下坠及上蹿。拉拽链条组件也可实现清洗装置整体的移动。滑块连接架将毛刷驱动机构与导轨机构连接，限制清洗装置整体的上下浮动。
所述光伏组件承载框架包括带托直线导轨、位于其两侧的L型导轨、及与上述三者垂直的支撑条；所述带托直线导轨通过拉拽机构与毛刷驱动机构相连，L型导轨与导向轮组件配合。本改进方案中，带托直线导轨不仅实现限制清洗装置的上下浮动，且具有导向作用。清洗装置在L型导轨与导向轮组件的配合下实现运动。
所述清洗装置还包括清洗水泵、雾化喷头、水箱，所述雾化喷头安装在所述光伏组件承载框架的两外边框上。本改进方案中，设置了水洗装置，通过毛刷擦拭和水洗相结合的方式实现光伏电池板的清洗，清洗时，先干洗即毛刷擦拭后水洗。
所述监控装置包括安装在清洗装置上的光感装置、和无人机监控装置。本改进方案用于实时监控光伏发电装置以及清洗装置的运行情况。
所述微风发电系统包括配电箱、微风发电装置、风速测量装置以及风向测量装置，所述微风发电装置采用竖直式风轮装置，所述微风发电系统用于为清洗装置及监控装置提供电能。
所述桁架一端与竖直回转减速器通过螺栓连接，一端焊有一个“凸”型轴，用于与光伏组件承载框架的回转轴承配合连接。本改进方案中是对桁架设置，实现光伏电池组件的竖直回转。
所述立柱与桁架之间通过立柱连接架相连，所述立柱连接架与桁架间连接有水平回转减速器。本改进方案中通过立柱连接架实现立柱与水平回转减速器之间的连接，解决了主立柱与回转减速器之间径向尺寸的差别配合问题。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构图；
图2是本实用新型的光伏组件承载框架结构示意图；
图3是本实用新型的清洗装置结构示意图；
图4是本实用新型的曲柄连杆组件结构示意图；
图5是本实用新型的拉拽链条组件结构示意图；
图6是本实用新型的桁架结构示意图。
1、立柱；2、桁架；3、光伏组件承载框架；4、清洗装置；5、光感装置；6、配电箱；7、微风发电装置；8、风速测量装置；9、风向测量装置；10、光伏电池板；11、无人机；21、法兰盘；22、凸型轴；31、带托直线导轨；32、L型导轨；41、基本框架；42、螺旋毛刷；43、毛刷驱动机构；44、拉拽机构；45、导向轮组件；46、清洗水泵；47、雾化喷头；441、拉拽电机；442、曲柄连杆组件；443、拉拽链条组件；444、滑块连接架。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示，一种可自动清洗的风光协同发电装置，包括光伏发电系统、微风发电系统，二者电连接，所述光伏发电系统包括立柱1、桁架2、所述桁架上设有承载光伏电池板10的光伏组件承载框架3、所述光伏电池板上设有清洗装置4、及用于监控清洗装置4的监控装置，所述光伏组件承载框架3呈“王”字形结构，所述清洗装置横跨在所述光伏组件承载框架上沿其两外边框往复运动。所述清洗装置4包括基本框架41，安装于所述基本框架41上的螺旋毛刷42，安装于所述基本框架41中部用于驱动螺旋毛刷42旋转的毛刷驱动机构43，用于螺旋毛刷对电池板进行清洗运动的拉拽机构44，及沿光伏组件承载框架3运动的导向轮组件45。所述光伏组件承载框架3包括带托直线导轨31、位于其两侧的L型导轨32、及与上述三者垂直的支撑条；所述带托直线导轨31通过拉拽机构与毛刷驱动机构43相连，L型导轨32与导向轮组件45配合。所述光伏组件承载框架3主体结构由方钢管组成，其上装配有采用螺栓连接的C型钢，光伏电池板10由中压块、边压块以及U型卡组件压合在C型钢之上。清洗装置的导向轮组件45与L型导轨32两侧面配合，用于清洗装置的直线导向，导向轮组件45与基本框架41组成相对较大的平行四边形结构，且有略小的浮动范围，从而达到装置移动过程中防止卡死的目的。所述导轮组件包括L型连接块、在所述L型连接块两端的直角边设有水平导向轮和竖直导向轮。
所述立柱1通过地脚螺栓和法兰盘与地面相固连，立柱1由两个厚法兰盘与无缝钢管组成，用于支撑光伏发电装置。所述立柱1与桁架之间通过立柱连接架相连，所述立柱连接架与桁架2间连接有水平回转减速器。所述立柱连接架用于水平回转减速器与立柱1的连接，水平回转减速器与桁架通过螺栓连接。如图6所示，所述桁架2一端与竖直回转减速器通过法兰盘21螺栓连接，一端焊有一个“凸”型轴22，用于与光伏组件承载框架3的回转轴承配合连接。所述桁架2采用方钢管，通过焊接的螺栓连接板实现各部分的连接，底部采用法兰盘21与水平回转减速器通过螺栓连接，各部分均采用螺栓连接，应力集中小，且部件维修更换方便。
如图4所示，所述拉拽机构包括拉拽电机441、与所述拖拽电机相连的曲柄连杆组件442、与所述曲柄连杆组件的滑块连接架444；所述滑块连接架上端面与毛刷驱动机构43相连、下端面光伏组件承载框架3相连。所述曲柄连杆组件442作用在于提供清洗装置4直线运动的动力，其一端装有拉拽电机441，加一齿轮减速器以增大拉拽所产生的力，拉拽电机及减速组件通过螺栓固定在支架上，曲柄的驱动端两侧装有带座轴承，通过传动轴串联在一起，两轴承内凸肩起到曲柄驱动端轴向定位作用。
所述清洗装置还包括清洗水泵46、雾化喷头47、水箱，所述雾化喷头47安装在所述光伏组件承载框架3的两外边框上。所述监控装置包括安装在清洗装置上的光感装置5、和无人机监控装置11。所述微风发电系统包括配电箱6、微风发电装置7、风速测量装置8以及风向测量装置9，所述微风发电装置采用竖直式风轮装置，所述微风发电系统用于为清洗装置及监控装置提供电能。
实施例2
如图1-3所示，一种可自动清洗的风光协同发电装置，包括光伏发电系统、微风发电系统，二者电连接，所述光伏发电系统包括立柱1、桁架2、所述桁架2上设有承载光伏电池板的光伏组件承载框架3、所述光伏电池板10上设有清洗装置4、及用于监控清洗装置4的监控装置，所述光伏组件承载框架3呈“王”字形结构，所述清洗装置4横跨在所述光伏组件承载框架3上沿其两外边框往复运动。所述清洗装置4包括基本框架41，安装于所述基本框架41上的螺旋毛刷42，安装于所述基本框架41中部用于驱动螺旋毛刷42旋转的毛刷驱动机构43，用于螺旋毛刷对电池板进行清洗运动的拉拽机构44，及沿光伏组件承载框架3运动的导向轮组件45。所述光伏组件承载框架3包括带托直线导轨31、位于其两侧的L型导轨32、及与上述三者垂直的支撑条；所述带托直线导轨31通过拉拽机构44与毛刷驱动机构42相连，L型导轨32与导向轮组件45配合。所述光伏组件承载框架3主体结构由方钢管组成，其上装配有采用螺栓连接的C型钢，光伏电池板10由中压块、边压块以及U型卡组件压合在C型钢之上。清洗装置的导向轮组件45与L型导轨32两侧面配合，用于清洗装置的直线导向，导向轮组件45与基本框架41组成相对较大的平行四边形结构，且有略小的浮动范围，从而达到装置移动过程中防止卡死的目的。所述导轮组件45包括L型连接块、在所述L型连接块两端的直角边设有水平导向轮和竖直导向轮。
所述立柱1通过地脚螺栓和法兰盘与地面相固连，立柱1由两个厚法兰盘与无缝钢管组成，用于支撑光伏发电装置。所述立柱与1桁架之间通过立柱连接架相连，所述立柱连接架与桁架间连接有水平回转减速器。所述立柱连接架用于水平回转减速器与立柱1的连接，水平回转减速器与桁架2通过螺栓连接。如图6所示，所述桁架2一端与竖直回转减速器通过法兰盘21螺栓连接，一端焊有一个“凸”型轴22，用于与光伏组件承载框架的回转轴承配合连接。所述桁架采用方钢管，通过焊接的螺栓连接板实现各部分的连接，底部采用法兰盘与水平回转减速器通过螺栓连接，各部分均采用螺栓连接，应力集中小，且部件维修更换方便。
如图5所示，所述拉拽机构包括拉拽电机441、与所述拖拽电机相连的拉拽链条组件443、与所述拉拽链条组件443的滑块连接架444；所述滑块连接架444上端面与毛刷驱动机构42相连、下端面光伏组件承载框架3相连。所述拉拽链条其作用在于提供清洗装置直线运动的动力，其一端装有拉拽电机，加一齿轮减速器以增大拉拽所产生的力，拉拽电机及减速组件通过螺栓固定在支架上，另一端置有链轮惰轮，链轮惰轮两侧装有带座轴承，通过传动轴串联在一起，两轴承内凸肩起到链轮轴向定位作用。
所述清洗装置还包括清洗水泵46、雾化喷头47、水箱，所述雾化喷头47安装在所述光伏组件承载框架的两外边框上。所述监控装置包括安装在清洗装置上的光感装置5、和无人机监控装置44。所述微风发电系统包括配电箱6、微风发电装置7、风速测量装置8以及风向测量装置9，所述微风发电装置采用竖直式风轮装置，所述微风发电系统用于为清洗装置及监控装置提供电能。