CN103191870B - 一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光伏组件的表面清障和遮阳的装置，特别是一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化的装置，包括底座，所述底座上固定有支架，所述支架上设置有光伏电池板，所述光伏电池板上方设置有遮阳布，所述遮阳布前端固定有清障刷，所述光伏电池板两侧固定有遮阳布收放装置，所述遮阳布绕制在遮阳布收放装置上。采用上述结构后，可以对光伏电池板表面进行除尘、除冰雪、鸟粪等操作，被清除出电池表面的灰尘、积雪、积冰等通过排障通孔或排障槽落至地面；同时，光伏***发生异常（如***短路、局部发热等）时，电机可以将遮阳布展开，挡住阳光，安全地断开直流电源。

Description

一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化***

技术领域

本发明涉及一种光伏组件的表面清障和遮阳的装置，特别是一种光伏组件的表面自动清障和遮阳一体化的装置。

背景技术

太阳能光伏发电是一种可再生的绿色能源，是世界范围内都在倡导使用的清洁能源。太阳能光伏发电是通过光伏组件列阵，也就是常说的太阳能电池板将太阳能转化为直流电使用，或者再通过逆变器将直流电转变为交流电使用或并入供电电网。太阳能光伏组件是光伏***中必不可少的组成部分，光伏组件的正常工作与否直接关系到太阳能的转化效率。

因为太阳能光伏组件需要设置在室外接受阳光的照射，所以在光伏组件的表面难免会堆积灰尘、雪、鸟粪、冰，这样会影响光伏组件表面接受到的光辐射量，从而进一步影响发电效率。另外，因为堆积的障碍物距离电池片的距离很近，会形成阴影，就会在光伏组件局部形成热斑效应进而降低组件的发电效率，甚至烧毁组件。目前最常用、最有效的电池板表面清洗方式是人工清洗。这种清洗方式工作量特别大，并且浪费水资源，人工成本高。所以需要设计开发一种有效的自动清障的光伏组件的辅助设备。

另外，目前国内外光伏电站的综合技术水平、***可靠性还有待完善。***应用中，常会出现***局部短路、发热等现象，甚至引起火灾。***在发生异常后，比如局部失火后不容易断开直流电源、灭火器很难及时灭火。而及时断开直流电源，是消除事故根源，避免异常、事故扩大化的良策。所以，设计开发出一种有效的自动遮挡阳光的辅助设备非常必要，在现场出现异常情况时，及时启动遮阳设备，挡住阳光，安全地断开直流电源，避免异常情况或者事故扩大化。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化的装置。

为解决上述的技术问题，本发明的一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化***包括底座，所述底座上固定有支架，所述支架上设置有光伏电池板，所述光伏电池板上方设置有遮阳布，所述遮阳布前端固定有清障刷，所述光伏电池板两侧固定有遮阳布收放装置，所述遮阳布绕制在遮阳布收放装置上。

进一步的，所述遮阳布收放装置包括分别设置在光伏电池板两端的遮阳布卷轴和丝线卷轮，所述丝线卷轮固定在驱动电机的电机输出转轴上，所述电机输出转轴与遮阳布卷轴上都设置有皮带轮，所述两个皮带轮通过皮带相连接；所述遮阳布绕制在遮阳布卷轴上，所述清障刷上连接有丝线，所述丝线另一端绕制在丝线卷轮上。

更进一步的，所述光伏电池板上下两端的侧面设置有遮阳布位置检测开关。

更进一步的，所述遮阳布位置检测开关为行程开关。

更进一步的，所述遮阳布位置检测开关为红外线开关或者光电开关。

更进一步的，所述光伏电池板与丝线卷轮之间设置有若干排障通孔，所述通孔成一字型排列。

更进一步的，所述光伏电池板与丝线卷轮之间设置有排障槽。

采用上述结构后，通过电机拉动丝线或卷轴，丝线或卷轴带动遮阳布前端的清障刷在光伏电池板表面往返移动擦刷，可以对光伏电池板表面进行除尘、除冰雪、鸟粪等操作，被清除出电池表面的灰尘、积雪、积冰等，通过排障通孔或排障槽落至地面；同时，光伏***发生异常（如***短路、局部发热等）时，电机可以将遮阳布展开，挡住阳光，安全地断开直流电源。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的侧视结构示意图。

图2为本发明的俯视结构示意图。

图3为本发明遮阳工作原理示意图。

图4为本发明清障工作原理示意图。

图5为本发明排障槽的结构示意图。

图中：1为底座，2为支架，3为光伏电池板，4为遮阳布卷轴，5为遮阳布，6为清障刷，7为丝线，8为电机输出转轴，9为机侧行程开关，10为丝线卷轮，11为机侧皮带轮，12为皮带，13为驱动电机，14为排障通孔，15为轴侧皮带轮，16为轴侧行程开关，17为排障槽

具体实施方式

如图1和图2所示，一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化***包括有一个底座1，所述底座1上固定有支架2，所述支架2上设置有光伏电池板3。设置光伏电池板3时，为了使得光伏电池板3更好的吸收太阳光，光伏电池板3一般倾斜放置，光伏电池板表面最好与入射太阳光相垂直。本发明还包括设置在光伏电池板上方的遮阳布5，所述遮阳布前端固定有清障刷6。所述光伏电池板两侧固定有遮阳布收放装置，所述遮阳布绕制在遮阳布收放装置上。这样可以通过遮阳布收放装置将遮阳布收起和放开，因为清障刷固定在遮阳布前端，在收放遮阳布的同时，清障刷自然会清扫光伏电池板表面。

进一步的，本发明的遮阳布收放装置包括分别设置在光伏电池板两端的遮阳布卷轴4和丝线卷轮10，所述丝线卷轮10固定在驱动电机13的电机输出转轴8上。所述电机输出转轴8与遮阳布卷轴4上都设置有皮带轮，分别为设置在电机输出转轴8上的机侧皮带轮11和设置在遮阳布卷轴4上的轴侧皮带轮15，所述机侧皮带轮11和轴侧皮带轮15通过皮带12相连接。所述遮阳布5绕制在遮阳布卷轴4上，所述清障刷6上连接有丝线7，所述丝线7另一端绕制在丝线卷轮10上。

进一步的，为了控制清障刷正常的移动，所述光伏电池板上下两端的侧面设置有遮阳布位置检测开关。通过遮阳布位置开关来检测清障刷的位置，判断遮阳布的状态，以控制驱动电机的正反转工作，保证对整个光伏电池板都进行清障或遮阳。本实施方式采用的遮阳布位置检测开关为行程开关，包括设置在靠近电机一侧的机侧行程开关9和设置在靠近遮阳布卷轴一侧的轴侧行程开关16。当然，本发明的遮阳布位置控制开关也可以采用红外线开关或光电开关，所述红外线开关或光电开关分别包括发射器和接收器，当除尘除雪刷处于发射器和接收器之间时，就会隔断红外线或光线的接收，产生信号，从而检测清障刷的位置，判断遮阳布的状态。

本发明一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化***的工作原理如下：如图2和图4所示，需要对光伏电池板3进行除尘或者除雪等清障操作时，控制***启动驱动电机13正转，电机输出转轴8带动卷丝轮10、机侧皮带轮11将丝线7卷收起来，这样丝线7就会将清障刷6向电机侧拉动；与此同时，机侧皮带轮11带动皮带12，轴侧皮带轮15，带动遮阳布卷轴4，所以遮阳布卷轴4以同样的速度将遮阳布5展开。当清障刷6移动到机侧行程开关9的位置时，机侧行程开关9的开关状态发生变化，给控制***发出信号，控制***控制电机13反转，这样机侧皮带轮11就带动遮阳布卷轴4将遮阳布5和清障刷6卷收起，当清障刷6移动到轴侧行程开关16的位置时，轴侧行程开关16的开关状态发生变化，给控制***发出信号，控制***控制驱动电机13再正转，再次拉动清障刷往电机侧刷动，展开遮阳布5。如此反复往复刷动多次就可以对光伏电池板3的表面进行除尘、除雪、除冰等操作，被清除出电池板表面的灰尘、积雪通过出尘出雪口落至地面。本发明的出尘出雪口为光伏电池板3与丝线卷轮10之间设置有若干排障通孔14，所述通孔成一字型排列。清障刷每次的往复运动将灰尘或者积雪等障碍物推至排障通孔14，障碍物从排障通孔14落至地面。因为光伏电池板3是倾斜设置的，这样更有助与障碍物从排障通孔14排出。当然，本发明的排障通孔14也可以换成是如图5所示的排障槽17，这样的变换均落在本发明的保护范围之内。

如图3所示，当光伏***发生状态异常（如***短路、局部发热等）时，控制***启动驱动电机13将遮阳布5展开，当清障刷6移动到机侧位置开关9的位置时，机侧位置开关9的开关状态发生变化，给控制***发出信号，控制***控制电机13抱住，停止转动。这样遮阳布5就被完全展开，遮挡住了太阳光，实现安全地断开直流电源。

当上述机构中之驱动电机13、卷丝轮10、机侧皮带轮11、轴侧皮带轮15，皮带12、清障刷6、遮阳布卷轴4等任何一处器件实效而不能正常工作时，电机控制电路可以通过两个行程开关的状态变化情况，分析、识别出故障来。上述机构正常时，当电机得到反复进行除尘除雪动作的指令时，机侧行程开关9，轴侧行程开关16两个行程开关的状态会周期性发生变化。当上述机构中行程开关正常，但整个机构不能正常工作时，当电机得到反复进行除尘除雪动作的指令时，除尘除雪刷不能触碰到机侧行程开关9，轴侧行程开关16两个行程开关中的一个或者两个，两个行程开关的状态不会周期性发生变化。

当机侧行程开关9的线路失效时，清障刷6会卡在机侧行程开关9上，或者越过机侧行程开关9，被遮阳布卷轴4拉住，引起驱动电机正转堵转，因为驱动电机带堵转保护功能，所以驱动电机不会因此损坏，此时，控制电路检测出故障来。

当轴侧行程开关16的线路失效时，清障刷6会卡在轴侧行程开关16上，或者越过轴侧行程开关16，被遮阳布卷轴4下面的固定架卡住，引起驱动电机反转堵转，因为驱动电机带堵转保护功能，所以驱动电机不会因此损坏，此时，控制电路检测出故障来。

当***检测到故障后会立即解除对除尘除雪遮阳机构的操作，控制电路会对外发送故障信号，及时通知维护人员。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本技术领域内的熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (5)

1.一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化***，包括底座，所述底座上固定有支架，所述支架上设置有光伏电池板，其特征在于：所述光伏电池板上方设置有遮阳布，所述遮阳布前端固定有清障刷，所述光伏电池板两侧固定有遮阳布收放装置，所述遮阳布绕制在遮阳布收放装置上；所述遮阳布收放装置包括分别设置在光伏电池板两端的遮阳布卷轴和丝线卷轮，所述丝线卷轮固定在驱动电机的电机输出转轴上，所述电机输出转轴与遮阳布卷轴上都设置有皮带轮，所述两个皮带轮通过皮带相连接；所述遮阳布绕制在遮阳布卷轴上，所述清障刷上连接有丝线，所述丝线另一端绕制在丝线卷轮上；所述光伏电池板上下两端的侧面设置有遮阳布位置检测开关。

2.按照权利要求1所述的一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化***，其特征在于：所述遮阳布位置检测开关为行程开关。

3.按照权利要求1所述的一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化***，其特征在于：所述遮阳布位置检测开关为红外线开关或者光电开关。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化***，其特征在于：所述光伏电池板与丝线卷轮之间设置有若干排障通孔，所述通孔成一字型排列。

5.按照权利要求1至3中任一项所述的一种光伏组件表面自动清障和遮阳一体化***，其特征在于：所述光伏电池板与丝线卷轮之间设置有排障槽。