一种兼具防护及清洗功能的光伏板安装框架的制作方法

本发明涉及太阳能电池板安装技术领域，具体涉及一种兼具防护及清洗功能的光伏板安装框架。

背景技术：

太阳能光伏板是由若干单体电池片串/并联连接和严密封装构成的板状电源组件，其可以实现光与电的装换，即将清洁的、供人类自由利用的太阳光能转换为电能使用。太阳能光伏板需要阳光照射，因此通常安装在房顶等位置较高的地方，为了固定太阳能板，现有技术中通常选用安装架来固定，而现有技术中的太阳能电池板安装架只能对太阳能板起到固定的作用，功能性较为单一，但众所周知，太阳能电池板在安装时虽然采用倾斜方式布置，但太阳能电池板长时间暴露在外界环境中，大量灰尘会聚集在太阳能电池板的上表面，遇到雨季，虽然可以起到冲洗作用，但受到气候、天气的制约，我国北方较冷的冬季，降雪落到太阳能电池板的上表面，如不能及时融化，导致阳光不能照射到太阳能电池板的采光原件上，严重影响光能的转换率；冻雨时节，太阳能电池板表面覆盖一层冰等等，这些都影响着太阳能的转换率和利用率，同时对太阳能电池板的寿命也存在极大影响，现有技术中，大多数太阳能光伏板均采用人工防护及清洗等，但上述人工维护费时费力且不安全，需要改善。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种兼具防护及清洗功能的光伏板安装框架。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种兼具防护及清洗功能的光伏板安装框架，包括方形的框体，框体内设有用于容置光伏板的凹槽，在所述安装框架上设有自动防护装置，该装置包括位于框体上的防护组件以及驱动组件；所述防护组件包括固定安装在框体横向中间两侧的支撑座，两个支撑座之间穿设有转动杆，在转动杆上套设有柔性卷材，柔性卷材卷绕在转动杆杆体上，其一端边部固定胶接在转动杆杆体上，另一端边部固定胶接有拉动杆；所述防护组件还包括位于转动杆一侧的复位装置，其包括外部的壳体以及壳体内部的发条，转动杆的端部固定连接在发条的中心端，发条的外边侧部固定连接在壳体内壁上；

驱动组件包括设置在框体外的第一驱动电机、设置在框体侧部中的第一腔体、插设于第一腔体中的丝杆、套设于丝杆上的联动块，丝杆的一端连接在第一驱动电机的动力输出端，联动块中设有与丝杆相互配合的螺母，联动块还包括凸出部，框体上开设有第一条槽，凸出部穿设第一条槽延伸至框体上方，且所述拉动杆一端插接至凸出部中；

在所述拉动杆另一端连接有清洗装置，该装置包括设置在框体侧部中的第二腔体、插设于第二腔体中的滑动杆、连接于拉动杆一端的滑动块，滑动块包括位于第二腔体中的滑动部以及位于滑动块顶部的凸延部，滑动部套设在滑动杆上，凸延部与拉动杆一端连接，在框体侧部上还设有第二条槽，凸延部穿设第二条槽延伸至框架上方；

在所述凸延部中设有条孔，条孔中设有与条孔横向宽度间隙配合的限位块，条孔孔口的边沿处增设有防止限位块滑出的第一档条，限位块中套设有转轴，转轴一端连接有滚筒刷，另一端连接有第二驱动电机，滚筒刷位于安装框架上方；在凸延部中还设有第三条槽，第三条槽中设有滑块，在第三条槽的槽口边沿处增设有防止滑块滑出的第二档条，滑块外部连接有抽水电机，抽水电机包括其上设有的输送水管，输送水管的输出端位于安装框架上方，所述刷洗装置还包括与第一驱动电机、第二驱动电机以及抽水电机电性连接的plc控制器。

进一步地，在上述第二驱动电机侧部设有侧板，侧板上开设的第一螺纹孔，第一螺纹孔中配合连接有第一螺栓，第一螺栓的螺杆端抵接在凸延部侧壁上

进一步地，在上述抽水电机底部设有底板，底板中间两侧开设有第二螺纹孔，第二螺纹孔中穿设有与其配合连接的第二螺栓，第二螺栓的螺杆端抵接在凸延部侧壁上。

优选地，上述凸延部侧壁为粗糙面。

优选地，上述输送水管为柔性软管，输送水管的输入端连接水源，输出端位于凹槽上方。

进一步地，上述转动杆是通过支撑座上设有的轴承座与支撑座连接。

作为本发明结构上的一种优化方案，上述凹槽侧壁及底壁上均布设有阻尼材料。

优选地，上述阻尼材料为丁基橡胶或丁腈橡胶。

优选地，上述柔性卷材为塑料薄膜。

进一步优选地，上述塑料薄膜为pa薄膜、pet薄膜或bopp薄膜中的一种。

本发明具有如下的有益效果：本发明的光伏板安装框架主要由框体、框体侧部增设的电动防护装置以及清洗装置构成，通过第一驱动电机的启动工作，使得联动块在丝杆上移动，进而达到拉动杆拉动柔性卷材铺平设置在安装框架上方的目的，实现对太阳能板的防护，与此同时，拉动杆还带动左侧连接的滑动块在滑动杆上移动，达到了清洗装置上下移动的目的，再通过第二驱动电机以及抽水电机的启动，使得滚筒刷以转轴为轴心转动以及输送水管输出端的喷水，实现了对安装框架凹槽内嵌设的太阳能板上表面往复刷洗的功能，具有结构简单，设计合理巧妙，操作方便等优点，大大减少了外部因素对太阳能板的不利影响，防护的同时也改善了太阳能板板面的清洁度，提高了太阳能板的转换率、利用率及使用寿命，同时本发明还具有如下优点：

(1)本发明中增设的复位装置，能够将转动杆正转的机械能进行储存，待第一驱动电机反转，防护状态逐渐取消后，发条中具有的弹性势能便开始释放供给转动杆反转，达到对柔性卷材的卷绕收集，降低了制造及耗能成本；

(2)本发明中滚筒刷以及输送水管的高度还可提高第一螺栓和第二螺栓进行调整设置，提高了刷洗装置对太阳能板的清洗效果；

(3)阻尼材料的设置能够大大减小外部震动对太阳能光伏板的影响，减少了磨损，提高了稳定性和使用寿命。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是实施例1中框体的立体简图；

图2是实施例1的结构示意图(未防护)；

图3是实施例1的结构示意图(不完全防护)；

图4是实施例1的结构示意图(完全防护)；

图5是实施例1中发条与转动杆的连接示意图；

图6是实施例1中第一腔体的截面示意图；

图7是实施例1中联动块的截面示意图；

图8是图2中a处的放大图；

图9是实施例2的结构示意图(俯视)；

图10是实施例2的结构示意图(左视)；

图11是实施例2的结构示意图(后视)；

图12是实施例2中滑动块的立体简图。

图中标记为：1、框体；101、凹槽；102、阻尼材料；2、防护组件；201、支撑座；202、转动杆；203、轴承座；204、柔性卷材；205、拉动杆；206、壳体；207、发条；3、驱动组件；301、第一驱动电机；302、第一腔体；303、丝杆；304、联动块；305、凸出部；306、第一条槽；4、清洗装置；401、第二腔体；402、滑动杆；403、滑动块；404、滑动部；405、凸延部；406、第二条槽；407、滚筒刷；408、转轴；409、条孔；410、限位块；411、第一档条；412、第二驱动电机；413、侧板；414、第一螺栓；415、抽水电机；416、滑块；417、第三条槽；418、第二档条；419、底板；420、第二螺栓；421、输送水管；5、光伏板；6、屋顶。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“顶部”、“底部”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，也可以是电路连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，一种具有电动防护功能的光伏板安装框架，包括外部方形的框体1、框体1内边开设的用于容置太阳能光伏板5(嵌入)的凹槽101，框体1底部通过焊接或/和螺栓固定安装在倾斜的屋顶6上；

结合图2-4所示，在上述安装框架上增设有自动防护装置，该装置包括位于框体1上部的防护组件2以及位于框体1右边侧部的驱动组件3；

具体的，上述防护组件2包括固定安装在框体1横向中间两侧的支撑座201，两个支撑座201之间水平穿设有转动杆202，更好的，转动杆202通过支撑座201上安装的轴承座203与支撑座201连接，在转动杆202上套设有柔性卷材204，该柔性卷材204优选为塑料薄膜，更好的，上述塑料薄膜选用pa薄膜、pet薄膜或bopp薄膜任一种；未防护状态下，上述柔性卷材204卷绕在转动杆202杆体上，柔性卷材204一端边部固定胶接在转动杆202杆体上，其另一端边部固定胶接有拉动杆205；

结合图5所示，上述防护组件2还包括复位装置，复位装置安装在转动杆202左侧，其包括位于外部的壳体206以及壳体206内部的发条207，上述转动杆202的左端固定连接在发条207的中心端，发条207的外边侧部固定连接在壳体206内壁上；

结合图6和图7所示，上述驱动组件3包括位于框体1上方的第一驱动电机301、设置在框体1右边侧部中的第一腔体302、插设于第一腔体302中的丝杆303、套设于丝杆303上的联动块304，第一驱动电机301的动力输出端连接在丝杆303的上端，联动块304中内设有与丝杆303相互配合动作的螺母(未示出)，联动块304通过丝杆303与螺母传动运作实现在第一腔体302中的直线移动，联动块304还包括向上延伸的凸出部305，框体1上开设有第一条槽306，凸出部305穿设第一条槽306至框体1上方，并且上述防护组件2中的拉动杆205右端固定插接至凸出部305中。

上述驱动组件3还包括与第一驱动电机301电性连接的plc控制器(未示出)，plc控制器最好安装在房屋下部，以便使用者可以操控。

如图8所示，上述凹槽101侧壁及底壁上均布设有阻尼材料102，该阻尼材料102优选为弹性橡胶，更好的，上述弹性橡胶选用丁基橡胶或丁腈橡胶材质，

本实施例中的安装框架是通过如下操作实现对太阳能光伏板5的自动防护：

当出现雨雪天或外出长时间不使用太阳能光伏板5等情况下，需要对光伏电池板进行防护，使用者通过操控plc控制器实现对第一驱动电机301的正反转、启停；

防护：当第一驱动电机301正转工作时，丝杆303正转，带动联动块304的向下移动，此时，与凸出部305连接的拉动杆205也在向下移动，转动杆202转动，进而使得柔性卷材204展开成平面盖设于框架上方，达到了对太阳能光伏板5的防护作用，且在该过程中，连接于转动杆202左端的发条207处于上劲蓄能的状态；

取消防护：当第一驱动电机301反转工作时，丝杆303反转，带动联动块304的向上移动，此时，与凸出部305连接的拉动杆205也在向上移动，并且，原先处于上劲蓄能状态的发条207因拉动杆205拉力的撤销，储存的弹力势能开始释放，其先是带动转动杆202反转，转动杆202对柔性卷材204进行拉拽，使其复位卷绕至转动杆202杆体上，防护状态取消。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于，本发明的安装框架在实现对太阳能光伏板5进行外部防护的过程中，还可对太阳能光伏板5上表面进行清洗处理，为了达到上述目的，本实施例是通过增设以下结构实现的：

结合图9-图12所示，在上述拉动杆205左侧安装有清洗装置4，该装置包括设置在框体1左边侧部中的第二腔体401、竖向插设于第二腔体401中的滑动杆402、连接于拉动杆205左端的滑动块403，上述滑动块403包括位于第二腔体401中的滑动部404以及位于滑动块403顶部的凸延部405，滑动部404套设在滑动杆402上，凸延部405与拉动杆205左端固定连接，在框体1左边侧部还设有第二条槽406，凸延部405穿设第二条槽406至框架上方；

在上述滑动块403的右部安装有滚筒刷407，滚筒刷407包括表面上的软性毛层(未示出)，具体的，滚筒刷407是通过转轴408水平横置在滑动块403中部(滑动部404和凸延部405之间)右侧，在滑动块403中部竖向上还开设有条孔409，条孔409中设有与条孔409横向宽度间隙配合的限位块410，并在条孔409孔口的边沿处增设有防止限位块410沿转轴408横向滑出的第一档条411，上述转轴408一端插接至滚筒刷407左端，另一端穿设限位块410延伸至滑动块403左侧，并与限位块410左侧设有的第二驱动电机412的动力输出端连接，第二驱动电机412上安装有定位调节机构，其包括与第二驱动电机412两边连接的侧板413、侧板413上开设的第一螺纹孔(未示出)以及穿设第一螺纹孔并与其配合连接的第一螺栓414，第一螺栓414的螺母端位于侧板413左侧，第一螺栓414的螺杆端抵接在滑动块403侧壁上，更好的，滑动块403侧壁为粗糙面；

在上述滑动块403的后部安装有抽水电机415，抽水电机415前部连接有滑块416，滑块416的前部设置在滑动块403后部开设的第三条槽417中，且与第三条槽417横向宽度间隙配合，并能够实现滑块416在第三条槽417的上下移动，在第三条槽417的槽口边沿处增设有防止滑块416沿丝杆303竖向滑出的第二档条418，在抽水电机415底部连接有底板419，底板419横向中间两侧开设有第二螺纹孔(未示出)，第二螺纹孔中穿设有与其配合连接的第二螺栓420，第二螺栓420的螺母端位于底板419后侧，第二螺栓420的螺杆端抵接在滑动块403后壁上，更好的，滑动块403后壁为粗糙面；另外，上述抽水电机415还包括输送水管421(优选柔性软管，配合抽水电机415的移动)，输送水管421的输入端连接水源，输出端位于安装框架中，进一步地，输送水管421的输出端位于太阳能光伏板5上方。

上述第二驱动电机412和抽水电机415均分别电性连接于plc控制器上。

本实施例中的安装框架是通过如下操作实现对太阳能光伏板5的洗刷清洁：

冲洗：通过人为操控plc控制器来控制抽水电机415的启停，组合第一驱动电机301的正反转、启停，使得输送水管421沿滑动块403竖向上下移动，达到了太阳能光伏板5上板面洒水冲洗的目的，在这个过程中，可通过调节第二螺栓420，来调整抽水电机415在滑动块403后侧的上下位置，实现对输送水管421出水端喷水高度及距离的操控，具体的，第二螺栓420旋开，人为上下推动抽水电机415的位置，达到所需高度后，旋紧第二螺栓420，使其螺杆端抵接紧固在滑动块403后壁上，达到对抽水电机415及输送水管421高度的定位；

洗刷：通过人为操控plc控制器来控制第二驱动电机412的启停，组合第一驱动电机301正反转、启停以及抽水电机415的运作，使得滑动块403沿滑动杆402杆长方向上下移动、输送水管421的预先喷水以及滚筒刷407转动，进而实现了滚筒刷407在安装框架(凹槽101结构)中的上下移动以及滚动洗刷，在这个过程中，可通过调节第一螺栓414，来调整滚筒刷407的高度，实现对太阳能光伏板5板面洗刷力度的操控(滚筒刷407高度升高，软性毛层对光伏板5板面压力越小，刷洗力度减小；滚筒刷407高度降低，软性毛层对光伏板5板面压力越大，刷洗力度加大)，具体的，第一螺栓414旋开，人为上下推动第二驱动电机412在滑动块403条孔409中竖向位置，达到所需高度后，旋紧第一螺栓414，使其螺杆端抵接紧固在滑动块403左壁上，达到对条孔409中滑块416以及第二驱动电机412高度的定位。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。