一种输出平稳的高效光伏电池组件的制作方法
本发明涉及光伏电池组件技术领域，具体涉及一种输出平稳的高效光伏电池组件。
背景技术：
光伏电池组件是由光伏电池板、低铁超白绒面钢化玻璃、eva、tpt、互联条、汇流条、背板和铝合金边框组成。其使用寿命可达15至25年，并具有光电转换效率高、可靠性高等特点。
而专利号为cn208797879u的文件中，是通过增大太阳光照射到光伏电池组件的能量，来提升太阳光能量的利用率，同时依据降低光伏电池块和接线盒的工作温度，来保持光伏电池组件的转化效率，且结合现有的光伏电池组件来说，存在难以将周围环境的光照强度与光伏电池组件自身的工作温度相融合，进而合理的控制充电进程，以使充电电流在每阶段的输出始终保持平稳状态，有助于提高光伏电池板的使用效果及使用年限；同时现有的光伏电池组件在长期的工作过程中，光伏电池板的表面易沾染灰尘或水珠，进而影响自身对太阳光能量的转化效率，大大降低了使用效果。
针对以上问题，现提供所述解决方案。
技术实现要素：
为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种输出平稳的高效光伏电池组件，本发明是由数据分析模块来将实时的监测数据信息进行动作分析操作，并得出经由控制单元传输至动作执行模块的保持动作信号，以及经由数据分析模块拾取的二次判别信号，而在拾取到二次判别信号后再对实时获取的环境光照度数据进行数据化分析，以得出聚集动作信号、分散动作信号并一同经由控制单元传输至动作执行模块，而动作执行模块来进行对应的动作控制操作，以将周围环境的光照强度与光伏电池组件自身的工作温度相融合，进而合理的控制充电进程，使得充电电流在每阶段的输出始终保持平稳状态，有助于提高光伏电池板的使用效果及使用年限；
本发明，在整个运动过程中，可依据吸水海绵球和毛刷条来清除光伏电池板表面残留的脏污或水份，并在吸水海绵球和毛刷条与光伏电池板逐步接触时，充气气囊也将被逐渐挤压，并经s型气流通道将内部空间中的气体吹至吸水海绵球上，以吹干其表面残留的污渍，且s型气流通道为中间段宽、两出口段窄的形状，以便于加快气体在s型气流通道中的吹出速率，并提高对吸水海绵球的吹干效果；还可依据吸水海绵球和毛刷条与吸水耐磨网间的相对运动，来进一步清除其表面吸收的水份或残留的污渍，并由扭力弹簧的回复力作用来限制相对运动幅度，在擦除了光伏电池板表面残留的脏污或水份的同时，也使自身残留的污渍得到有效清理，以保证多次的连续除尘清洁质量，避免光伏电池板表面沾染的灰尘或水珠来影响自身对太阳光能量的转化效率，造成其使用效果的降低；
且在整个运动过程中，可依据吸水海绵球和毛刷条来清除光伏电池板表面残留的脏污或水份，并在吸水海绵球和毛刷条与光伏电池板逐步远离时，充气气囊也将吸气回至原状，并经s型气流通道将吸水海绵球表面吸收的水份引入其内部空间，且s型气流通道为中间段宽、两出口段窄的形状，以便于加快水份在s型气流通道中的引入速率；还可依据吸水海绵球和毛刷条与吸水耐磨网间的相对运动，来进一步清除其表面吸收的水份或残留的污渍，并由扭力弹簧的回复力作用来限制相对运动幅度，在擦除了光伏电池板表面残留的脏污或水份的同时，也使自身残留的污渍得到有效清理，以保证多次的连续除尘清洁质量，避免光伏电池板表面沾染的灰尘或水珠来影响自身对太阳光能量的转化效率，造成其使用效果的降低。
本发明所要解决的技术问题如下：
(1)如何将周围环境的光照强度与光伏电池组件自身的工作温度相融合，来合理的控制充电进程，以使充电电流在每阶段的输出始终保持平稳状态，进而提高光伏电池板的使用效果及使用年限；
(2)如何避免在长期的工作过程中，光伏电池板的表面易沾染灰尘或水珠，进而影响自身对太阳光能量的转化效率，大大降低了使用效果的情况。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种输出平稳的高效光伏电池组件，包括支撑架、连接柱、光照传感器、温度传感器、光伏电池板、凸透镜片、监测器、转轴、电动马达、接线盒、底座、透光布、吸水除尘装置、扭力弹簧、固定套筒、连接筋、辊轴、固定柱和吸水耐磨网，所述底座的一侧通过螺栓固定有接线盒，所述底座的顶部通过焊接固定有支撑架，所述支撑架的顶部中心处通过螺栓固定有光伏电池板，所述光伏电池板的一侧依次设置有光照传感器、温度传感器和监测器；
所述光伏电池板的一侧共安装有两个固定套筒，所述固定套筒为对应设置且位于光伏电池板的拐角处，所述辊轴依次穿过两个固定套筒且为轴承活动连接，所述辊轴的外部通过粘接固定有吸水耐磨网，所述辊轴的外端与固定套筒的一侧间设置有扭力弹簧且为点焊固定；
所述支撑架的一侧通过螺栓固定有电动马达，所述电动马达的顶部通过联轴器活动连接有转轴，所述转轴的一端通过焊接固定有连接柱，所述电动马达的一侧通过焊接固定有固定柱，且固定柱与连接柱之间设置有透光布并与光伏电池板相平行，所述透光布上均匀嵌入有凸透镜片，所述透光布靠近光伏电池板的一侧均匀分布有连接筋，所述连接筋的底部安装有吸水除尘装置，所述光照传感器、温度传感器、监测器和电动马达均与外部电源电性连接；
所述吸水除尘装置由立柱、充气气囊、s型气流通道、吸水海绵球、毛刷条和固定块组成，所述固定块的底部均匀嵌入有吸水海绵球和毛刷条且为间隔设置，所述固定块的顶部通过粘接固定有充气气囊，所述固定块的内部均匀开设有s型气流通道，所述充气气囊的顶部均匀分布有立柱并与连接筋相固定。
进一步的，所述监测器的内部设置有数据采集模块、数据分析模块、控制单元和动作执行模块；
所述数据采集模块用于采集实时的监测数据信息，且监测数据信息由光照传感器采集的环境光照度数据和温度传感器采集的光伏电池板上的温度数据组成，并将其传输至数据分析模块；
所述数据分析模块在接收到实时的监测数据信息时，即对其进行动作分析操作，具体步骤如下：
s1：先实时获取到监测数据信息中的光伏电池板上的温度数据，并将各时间段内的光伏电池板上的最大温度数据和最小温度数据分别标定为ximax和ximin，i＝1...n，且在当i＝1时的x1max和x1min分别表示为第一时间段内的光伏电池板上的最大温度数据和最小温度数据；
s2：依据公式ai＝ximax-ximin，i＝1...n，来求得各时间段内的光伏电池板上的温差值，且在当i＝1时的a1＝x1max-x1min表示为第一时间段内的光伏电池板上的温差值，并将其与预设值a相比较，当ai小于等于预设值a时，生成保持动作信号来经由控制单元传输至动作执行模块，当ai大于预设值a时，生成二次判别信号；
s3：当数据分析模块拾取到二次判别信号时，再来实时获取环境光照度数据，并将各时间段内每秒的环境光照度数据标定为yij，i＝1...n，j＝1...m，且在当i＝1时的y1j表示为第一时间段内每秒的环境光照度数据；
s4：依据公式
其中，各时间段可标定为每两小时的时间；
所述动作执行模块在接收到保持动作信号、聚集动作信号和分散动作信号时，即开始进行动作控制操作，具体方式如下：
d1：当接收到保持动作信号时，动作执行模块不控制任何部件工作；
d2：当接收到聚集动作信号时，动作执行模块控制电动马达工作，进而由转轴、连接柱来带动透光布逐渐铺开至指定位置处，以使透光布上均匀嵌入的凸透镜片位于光伏电池板的正上方，且在该过程中，可依据吸水海绵球和毛刷条来清除光伏电池板表面残留的脏污或水份，并在吸水海绵球和毛刷条与光伏电池板逐步接触时，充气气囊也将被逐渐挤压，并经s型气流通道将内部空间中的气体吹至吸水海绵球上，来吹干其表面残留的污渍；还可依据吸水海绵球和毛刷条与吸水耐磨网间的相对运动，来进一步清除其表面吸收的水份或残留的污渍，并由扭力弹簧的回复力作用来限制相对运动幅度，以完成动作控制操作；
d3：当接收到分散动作信号时，动作执行模块控制电动马达工作，进而由转轴、连接柱来带动透光布逐渐收回至指定位置处，以使位于光伏电池板正上方的凸透镜片移开，且在该过程中，可依据吸水海绵球和毛刷条来清除光伏电池板表面残留的脏污或水份，并在吸水海绵球和毛刷条与光伏电池板逐步远离时，充气气囊也将吸气回至原状，并经s型气流通道将吸水海绵球表面吸收的水份引入其内部空间；还可依据吸水海绵球和毛刷条与吸水耐磨网间的相对运动，来进一步清除其表面吸收的水份或残留的污渍，并由扭力弹簧的回复力作用来限制相对运动幅度，以完成动作控制操作。
进一步的，所述吸水海绵球和毛刷条在竖直方向上与光伏电池板相重合，且重合处的长度为一厘米，以便于吸水海绵球和毛刷条在运动时与光伏电池板充分接触，大大提高了清洁效果。
进一步的，所述s型气流通道为中间段宽、两出口段窄的形状，且s型气流通道的两出口段分别与吸水海绵球的嵌入处和充气气囊的内部空间处相连通，以便于加快气流在s型气流通道中的进出速率，并提高对吸水海绵球的吹干和吸水效果。
进一步的，所述辊轴在水平方向上与光伏电池板平行，且在竖直方向上比光伏电池板高两厘米，以便于辊轴外部的吸水耐磨网与毛刷条和吸水海绵球充分接触，进而对毛刷条和吸水海绵球上的脏污或水份进行清洁，提高后续的使用效果。
本发明的有益效果：
1.本发明是由数据分析模块来将实时的监测数据信息进行动作分析操作，并得出经由控制单元传输至动作执行模块的保持动作信号，以及经由数据分析模块拾取的二次判别信号，而在拾取到二次判别信号后再对实时获取的环境光照度数据进行数据化分析，以得出聚集动作信号、分散动作信号并一同经由控制单元传输至动作执行模块，而动作执行模块来进行对应的动作控制操作；
且动作执行模块在接收到聚集动作信号时，先控制电动马达工作，进而由转轴、连接柱来带动透光布逐渐铺开至指定位置处，以使透光布上均匀嵌入的凸透镜片位于光伏电池板的正上方，并由凸透镜片的聚光作用来使光线照射的更加集中，以利于光伏电池板对太阳光能量的吸收效果，进而避免充电电流在每阶段的输出不平稳的情况出现，而将周围环境的光照强度与光伏电池组件自身的工作温度相融合，来合理的控制充电进程，有助于提高光伏电池板的使用效果及使用年限；
且动作执行模块在接收到分散动作信号时，控制电动马达工作，进而由转轴、连接柱来带动透光布逐渐收回至指定位置处，以使位于光伏电池板正上方的凸透镜片移开，使得光线照射的更加分散，以降低光伏电池板对太阳光能量的吸收效果，进而避免充电电流在每阶段的输出不平稳的情况出现，而将周围环境的光照强度与光伏电池组件自身的工作温度相融合，来合理的控制充电进程，有助于提高光伏电池板的使用效果及使用年限；
2.本发明，在整个运动过程中，可依据吸水海绵球和毛刷条来清除光伏电池板表面残留的脏污或水份，并在吸水海绵球和毛刷条与光伏电池板逐步接触时，充气气囊也将被逐渐挤压，并经s型气流通道将内部空间中的气体吹至吸水海绵球上，以吹干其表面残留的污渍，且s型气流通道为中间段宽、两出口段窄的形状，以便于加快气体在s型气流通道中的吹出速率，并提高对吸水海绵球的吹干效果；还可依据吸水海绵球和毛刷条与吸水耐磨网间的相对运动，来进一步清除其表面吸收的水份或残留的污渍，并由扭力弹簧的回复力作用来限制相对运动幅度，在擦除了光伏电池板表面残留的脏污或水份的同时，也使自身残留的污渍得到有效清理，以保证多次的连续除尘清洁质量，避免光伏电池板表面沾染的灰尘或水珠来影响自身对太阳光能量的转化效率，造成其使用效果的降低；
且在整个运动过程中，可依据吸水海绵球和毛刷条来清除光伏电池板表面残留的脏污或水份，并在吸水海绵球和毛刷条与光伏电池板逐步远离时，充气气囊也将吸气回至原状，并经s型气流通道将吸水海绵球表面吸收的水份引入其内部空间，且s型气流通道为中间段宽、两出口段窄的形状，以便于加快水份在s型气流通道中的引入速率；还可依据吸水海绵球和毛刷条与吸水耐磨网间的相对运动，来进一步清除其表面吸收的水份或残留的污渍，并由扭力弹簧的回复力作用来限制相对运动幅度，在擦除了光伏电池板表面残留的脏污或水份的同时，也使自身残留的污渍得到有效清理，以保证多次的连续除尘清洁质量，避免光伏电池板表面沾染的灰尘或水珠来影响自身对太阳光能量的转化效率，造成其使用效果的降低。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的整体侧视结构示意图；
图2为本发明的整体俯视结构示意图；
图3为本发明的吸水除尘装置整体结构示意图；
图中：1、支撑架；2、连接柱；3、光照传感器；4、温度传感器；5、光伏电池板；6、凸透镜片；7、监测器；8、转轴；9、电动马达；10、接线盒；11、底座；12、透光布；13、吸水除尘装置；14、扭力弹簧；15、固定套筒；16、连接筋；17、辊轴；18、固定柱；19、吸水耐磨网；20、立柱；21、充气气囊；22、s型气流通道；23、吸水海绵球；24、毛刷条；25、固定块。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种输出平稳的高效光伏电池组件，包括支撑架1、连接柱2、光照传感器3、温度传感器4、光伏电池板5、凸透镜片6、监测器7、转轴8、电动马达9、接线盒10、底座11、透光布12、吸水除尘装置13、扭力弹簧14、固定套筒15、连接筋16、辊轴17、固定柱18和吸水耐磨网19，底座11的一侧通过螺栓固定有接线盒10，底座11的顶部通过焊接固定有支撑架1，支撑架1的顶部中心处通过螺栓固定有光伏电池板5，光伏电池板5的一侧依次设置有光照传感器3、温度传感器4和监测器7；
光伏电池板5的一侧共安装有两个固定套筒15，固定套筒15为对应设置且位于光伏电池板5的拐角处，辊轴17依次穿过两个固定套筒15且为轴承活动连接，辊轴17的外部通过粘接固定有吸水耐磨网19，辊轴17的外端与固定套筒15的一侧间设置有扭力弹簧14且为点焊固定，辊轴17在水平方向上与光伏电池板5平行，且在竖直方向上比光伏电池板5高两厘米，以便于辊轴17外部的吸水耐磨网19与毛刷条24和吸水海绵球23充分接触，进而对毛刷条24和吸水海绵球23上的脏污或水份进行清洁，提高后续的使用效果；
支撑架1的一侧通过螺栓固定有电动马达9，电动马达9的顶部通过联轴器活动连接有转轴8，转轴8的一端通过焊接固定有连接柱2，电动马达9的一侧通过焊接固定有固定柱18，且固定柱18与连接柱2之间设置有透光布12并与光伏电池板5相平行，透光布12上均匀嵌入有凸透镜片6，透光布12靠近光伏电池板5的一侧均匀分布有连接筋16，连接筋16的底部安装有吸水除尘装置13，光照传感器3、温度传感器4、监测器7和电动马达9均与外部电源电性连接；
吸水除尘装置13由立柱20、充气气囊21、s型气流通道22、吸水海绵球23、毛刷条24和固定块25组成，固定块25的底部均匀嵌入有吸水海绵球23和毛刷条24且为间隔设置，固定块25的顶部通过粘接固定有充气气囊21，固定块25的内部均匀开设有s型气流通道22，s型气流通道22为中间段宽、两出口段窄的形状，且s型气流通道22的两出口段分别与吸水海绵球23的嵌入处和充气气囊21的内部空间处相连通，以便于加快气流在s型气流通道22中的进出速率，并提高对吸水海绵球23的吹干和吸水效果，充气气囊21的顶部均匀分布有立柱20并与连接筋16相固定，吸水海绵球23和毛刷条24在竖直方向上与光伏电池板5相重合，且重合处的长度为一厘米，以便于吸水海绵球23和毛刷条24在运动时与光伏电池板5充分接触，大大提高了清洁效果。
且监测器7的内部设置有数据采集模块、数据分析模块、控制单元和动作执行模块；
数据采集模块用于采集实时的监测数据信息，且监测数据信息由光照传感器3采集的环境光照度数据和温度传感器4采集的光伏电池板5上的温度数据组成，并将其传输至数据分析模块；
数据分析模块在接收到实时的监测数据信息时，即对其进行动作分析操作，具体步骤如下：
s1：先实时获取到监测数据信息中的光伏电池板5上的温度数据，并将各时间段内的光伏电池板5上的最大温度数据和最小温度数据分别标定为ximax和ximin，i＝1...n，且在当i＝1时的x1max和x1min分别表示为第一时间段内的光伏电池板5上的最大温度数据和最小温度数据；
s2：依据公式ai＝ximax-ximin，i＝1...n，来求得各时间段内的光伏电池板5上的温差值，且在当i＝1时的a1＝x1max-x1min表示为第一时间段内的光伏电池板5上的温差值，并将其与预设值a相比较，当ai小于等于预设值a时，生成保持动作信号来经由控制单元传输至动作执行模块，当ai大于预设值a时，生成二次判别信号；
s3：当数据分析模块拾取到二次判别信号时，再来实时获取环境光照度数据，并将各时间段内每秒的环境光照度数据标定为yij，i＝1...n，j＝1...m，且在当i＝1时的y1j表示为第一时间段内每秒的环境光照度数据；
s4：依据公式
其中，各时间段可标定为每两小时的时间；
动作执行模块在接收到保持动作信号、聚集动作信号和分散动作信号时，即开始进行动作控制操作，具体方式如下：
d1：当接收到保持动作信号时，动作执行模块不控制任何部件工作；
d2：当接收到聚集动作信号时，动作执行模块控制电动马达9工作，进而由转轴8、连接柱2来带动透光布12逐渐铺开至指定位置处，以使透光布12上均匀嵌入的凸透镜片6位于光伏电池板5的正上方，且在该过程中，可依据吸水海绵球23和毛刷条24来清除光伏电池板5表面残留的脏污或水份，并在吸水海绵球23和毛刷条24与光伏电池板5逐步接触时，充气气囊21也将被逐渐挤压，并经s型气流通道22将内部空间中的气体吹至吸水海绵球23上，来吹干其表面残留的污渍；还可依据吸水海绵球23和毛刷条24与吸水耐磨网19间的相对运动，来进一步清除其表面吸收的水份或残留的污渍，并由扭力弹簧14的回复力作用来限制相对运动幅度，以完成动作控制操作；
d3：当接收到分散动作信号时，动作执行模块控制电动马达9工作，进而由转轴8、连接柱2来带动透光布12逐渐收回至指定位置处，以使位于光伏电池板5正上方的凸透镜片6移开，且在该过程中，可依据吸水海绵球23和毛刷条24来清除光伏电池板5表面残留的脏污或水份，并在吸水海绵球23和毛刷条24与光伏电池板5逐步远离时，充气气囊21也将吸气回至原状，并经s型气流通道22将吸水海绵球23表面吸收的水份引入其内部空间；还可依据吸水海绵球23和毛刷条24与吸水耐磨网19间的相对运动，来进一步清除其表面吸收的水份或残留的污渍，并由扭力弹簧14的回复力作用来限制相对运动幅度，以完成动作控制操作。
工作原理：先由数据采集模块来采集实时的监测数据信息，且监测数据信息由光照传感器3采集的环境光照度数据和温度传感器4采集的光伏电池板5上的温度数据组成，并将其传输至数据分析模块，再由数据分析模块来据此进行动作分析操作，而依据各时间段内的光伏电池板5上的温差值ai与预设值a的比较结果，来得出经由控制单元传输至动作执行模块的保持动作信号，以及经由数据分析模块拾取的二次判别信号，并据此来实时获取环境光照度数据，再由实时获取的环境光照度数据来求得各时间段内的环境光照度均值bi并与预设范围b相比较，以得出聚集动作信号、分散动作信号并一同经由控制单元传输至动作执行模块，并由动作执行模块来进行对应的动作控制操作；
且动作执行模块在接收到保持动作信号时，不控制任何部件工作；
且动作执行模块在接收到聚集动作信号时，先控制电动马达9工作，进而由转轴8、连接柱2来带动透光布12逐渐铺开至指定位置处，以使透光布12上均匀嵌入的凸透镜片6位于光伏电池板5的正上方，并由凸透镜片6的聚光作用来使光线照射的更加集中，以利于光伏电池板5对太阳光能量的吸收效果，进而避免充电电流在每阶段的输出不平稳的情况出现，而将周围环境的光照强度与光伏电池组件自身的工作温度相融合，来合理的控制充电进程，有助于提高光伏电池板5的使用效果及使用年限；
且在整个运动过程中，可依据吸水海绵球23和毛刷条24来清除光伏电池板5表面残留的脏污或水份，并在吸水海绵球23和毛刷条24与光伏电池板5逐步接触时，充气气囊21也将被逐渐挤压，并经s型气流通道22将内部空间中的气体吹至吸水海绵球23上，以吹干其表面残留的污渍，且s型气流通道22为中间段宽、两出口段窄的形状，以便于加快气体在s型气流通道22中的吹出速率，并提高对吸水海绵球23的吹干效果；还可依据吸水海绵球23和毛刷条24与吸水耐磨网19间的相对运动，来进一步清除其表面吸收的水份或残留的污渍，并由扭力弹簧14的回复力作用来限制相对运动幅度，在擦除了光伏电池板5表面残留的脏污或水份的同时，也使自身残留的污渍得到有效清理，以保证多次的连续除尘清洁质量，避免光伏电池板5表面沾染的灰尘或水珠来影响自身对太阳光能量的转化效率，造成其使用效果的降低；
且动作执行模块在接收到分散动作信号时，控制电动马达9工作，进而由转轴8、连接柱2来带动透光布12逐渐收回至指定位置处，以使位于光伏电池板5正上方的凸透镜片6移开，使得光线照射的更加分散，以降低光伏电池板5对太阳光能量的吸收效果，进而避免充电电流在每阶段的输出不平稳的情况出现，而将周围环境的光照强度与光伏电池组件自身的工作温度相融合，来合理的控制充电进程，有助于提高光伏电池板5的使用效果及使用年限；
且在整个运动过程中，可依据吸水海绵球23和毛刷条24来清除光伏电池板5表面残留的脏污或水份，并在吸水海绵球23和毛刷条24与光伏电池板5逐步远离时，充气气囊21也将吸气回至原状，并经s型气流通道22将吸水海绵球23表面吸收的水份引入其内部空间，且s型气流通道22为中间段宽、两出口段窄的形状，以便于加快水份在s型气流通道22中的引入速率；还可依据吸水海绵球23和毛刷条24与吸水耐磨网19间的相对运动，来进一步清除其表面吸收的水份或残留的污渍，并由扭力弹簧14的回复力作用来限制相对运动幅度，在擦除了光伏电池板5表面残留的脏污或水份的同时，也使自身残留的污渍得到有效清理，以保证多次的连续除尘清洁质量，避免光伏电池板5表面沾染的灰尘或水珠来影响自身对太阳光能量的转化效率，造成其使用效果的降低。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
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