CN110048669A - 一种具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，包括太阳能板和两个支撑板，还包括防护机构和清洁机构，所述防护机构包括防护板、第一驱动组件、定位组件、转动轴和两个支撑套管，所述清洁机构包括水箱、第二驱动组件、第一水管、第二水管、水泵、两个导轨、两个移动套管和至少两个喷嘴，所述第一驱动组件包括第一电机、第一齿轮和第二齿轮，所述定位组件包括气缸和转盘，所述第二驱动组件包括第二电机、丝杆和驱动块，该具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池中，通过防护机构对太阳能板的防护作用，降低了太阳能板被冰雹损坏的几率，提高了太阳能电池的实用性，通过清洁机构对太阳能板进行清洁，提高了太阳能板吸收阳光的效率。
Description
技术领域
本发明涉及新能源电池领域，特别涉及一种具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池。
背景技术
太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。
现有技术的太阳能电池通常长期放置在户外，当遇到冰雹天气的时候，冰雹撞击太阳能电池，将会造成太阳能电池损坏，不仅如此，现有技术的太阳能电池在经过一段时间的使用之后，太阳能电池上会积累大量的灰尘，灰尘将会影响太阳能电池吸收阳光的效率，则降低了太阳能电池的发电效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，包括太阳能板和两个支撑板，两个支撑板相互平行，所述太阳能板与支撑板垂直，还包括防护机构和清洁机构，所述支撑板通过防护机构与太阳能板连接，所述清洁机构设置在两个支撑板之间；
所述防护机构包括防护板、第一驱动组件、定位组件、转动轴和两个支撑套管，所述转动轴与支撑板垂直，两个支撑板均设置在转动轴的同一侧，所述支撑套管与转动轴同轴设置，所述转动轴的两端分别穿过两个支撑套管，所述支撑套管与支撑板的靠近转动轴的一端固定连接，所述太阳能板设置在转动轴的远离支撑板的一侧，所述防护板与太阳能板平行，所述防护板设置在转动轴的远离太阳能板的一侧，所述防护板覆盖在太阳能板上，所述第一驱动组件设置在其中一个支撑套管上，所述第一驱动组件与转动轴连接，所述定位组件设置在另一个支撑套管上，所述定位组件与转动轴连接；
所述清洁机构包括水箱、第二驱动组件、第一水管、第二水管、水泵、两个导轨、两个移动套管和至少两个喷嘴，所述水箱设置在两个支撑板的远离转动轴的一端之间，所述水箱的靠近转动轴的一侧设有开口，所述导轨与支撑板垂直，两个导轨分别设置在支撑板的两侧，两个导轨所在的平面与太阳能板平行，所述导轨设置在水箱的靠近太阳能板的一侧，所述导轨的两端分别与两个支撑板固定连接，所述移动套管套设在导轨上，所述移动套管与导轨滑动连接，所述第二水管与导轨垂直，所述第二水管的两端分别与两个移动套管固定连接，各喷嘴排列设置在第二水管的靠近太阳能板的一侧，所述喷嘴与第二水管连通，所述第二驱动组件设置在两个支撑板之间，所述第二驱动组件与第二水管连接，所述第一水管设置在第二水管的靠近水箱的一侧，所述第一水管与第二水管连通，所述水泵设置在水箱的内部，所述水泵与第一水管的远离第二水管的一端连接。
作为优选，为了提高太阳能电池的自动化程度，所述支撑板上设有中控箱，所述中控箱的内部设有无线信号收发模块和PLC，所述无线信号收发模块与PLC电连接。
作为优选，为了给转动轴提供动力，所述第一驱动组件包括第一电机、第一齿轮和第二齿轮，所述第一电机设置在其中一个支撑套管上，所述第一电机与第二齿轮传动连接，所述第一齿轮与转动轴同轴设置，所述第一齿轮与转动轴的靠近第一电机的一端固定连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。
作为优选，为了对转动轴进行定位，所述定位组件包括气缸和转盘，所述转盘与转动轴的轴线垂直，所述转盘与转动轴的远离第一电机的一端固定连接，所述转盘上设有至少两个限位孔，各限位孔绕着转动轴的轴线周向均匀设置在转盘上，所述气缸的轴线与转动轴的轴线平行，所述气缸的缸体设置在支撑套管的远离支撑板的一侧，所述气缸的气杆的顶端穿过其中一个限位孔。
作为优选，为了给第二水管提供动力，所述第二驱动组件包括第二电机、丝杆和驱动块，所述丝杆与导轨平行，所述丝杆的两端均设有轴承，所述丝杆的两端均通过轴承与支撑板连接，所述第二电机设置在其中一个支撑板上，所述第二电机与丝杆传动连接，所述驱动块的内部设有通孔，所述丝杆穿过驱动块，所述丝杆与驱动块螺纹连接，所述驱动块与第二水管的中部固定连接。
作为优选，为了延长丝杆的使用寿命，所述丝杆的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了延长水箱的使用寿命，所述水箱的内壁上均涂有防腐涂层。
作为优选，为了提高移动套管移动的顺畅度，所述导轨上涂有润滑脂。
作为优选，为了扩大喷嘴的喷水范围，所述喷嘴为扇形喷嘴。
作为优选，为了提高对第一电机转动角度控制的精确度，所述第一电机为伺服电机。
本发明的有益效果是，该具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池中，通过防护机构对太阳能板的防护作用，降低了太阳能板被冰雹损坏的几率，提高了太阳能电池的实用性，与现有防护机构相比，该防护机构通过驱动太阳能板转动，实现了对太阳能板的角度调节，使太阳能板可以跟随阳光转动，延长了阳光照射太阳能板的时间，提高了太阳能电池的发电效率，不仅如此，通过清洁机构对太阳能板进行清洁，提高了太阳能板吸收阳光的效率，则提高了太阳能电池的发电效率，与现有清洁机构相比，该清洁机构在喷洒完清水之后，清水会掉落到水箱的内部，实现了清水的循环利用，同时通过水箱可以收集雨水，则降低了太阳能电池的水资源消耗量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池的结构示意图；
图2是本发明的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池的防护机构的结构示意图；
图3是本发明的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池的转盘的结构示意图；
图4是本发明的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池的清洁机构的结构示意图；
图中：1.第一电机，2.支撑套管，3.转动轴，4.太阳能板，5.防护板，6.气缸，7.转盘，8.支撑板，9.水箱，10.丝杆，11.导轨，12.移动套管，13.水泵，14.第一水管，15.驱动块，16.第二电机，17.第二水管，18.喷嘴，19.第一齿轮，20.第二齿轮，21.限位孔。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，包括太阳能板4和两个支撑板8，两个支撑板8相互平行，所述太阳能板4与支撑板8垂直，还包括防护机构和清洁机构，所述支撑板8通过防护机构与太阳能板4连接，所述清洁机构设置在两个支撑板8之间；
通过防护机构对太阳能板4的防护作用，降低了太阳能板4被冰雹损坏的几率，提高了太阳能电池的实用性，不仅如此，通过清洁机构对太阳能板4进行清洁，提高了太阳能板4吸收阳光的效率，则提高了太阳能电池的发电效率；
如图2所示，所述防护机构包括防护板5、第一驱动组件、定位组件、转动轴3和两个支撑套管2，所述转动轴3与支撑板8垂直，两个支撑板8均设置在转动轴3的同一侧，所述支撑套管2与转动轴3同轴设置，所述转动轴3的两端分别穿过两个支撑套管2，所述支撑套管2与支撑板8的靠近转动轴3的一端固定连接，所述太阳能板4设置在转动轴3的远离支撑板8的一侧，所述防护板5与太阳能板4平行，所述防护板5设置在转动轴3的远离太阳能板4的一侧，所述防护板5覆盖在太阳能板4上，所述第一驱动组件设置在其中一个支撑套管2上，所述第一驱动组件与转动轴3连接，所述定位组件设置在另一个支撑套管2上，所述定位组件与转动轴3连接；
当遇到冰雹天气的时候，操作人员控制太阳能电池，通过第一驱动组件提供动力，使转动轴3在支撑套管2的内部转动，则通过转动轴3驱动太阳能板4和防护板5绕着转动轴3转动，使防护板5转动到太阳能板4的上方，之后通过定位组件将转动轴3固定住，通过防护板5盖住太阳能板4，在防护板5的遮挡作用下，降低了冰雹撞击到太阳能板4上的几率，降低了太阳能电池发生损坏的几率；
如图4所示，所述清洁机构包括水箱9、第二驱动组件、第一水管14、第二水管17、水泵13、两个导轨11、两个移动套管12和至少两个喷嘴18，所述水箱9设置在两个支撑板8的远离转动轴3的一端之间，所述水箱9的靠近转动轴3的一侧设有开口，所述导轨11与支撑板8垂直，两个导轨11分别设置在支撑板8的两侧，两个导轨11所在的平面与太阳能板4平行，所述导轨11设置在水箱9的靠近太阳能板4的一侧，所述导轨11的两端分别与两个支撑板8固定连接，所述移动套管12套设在导轨11上，所述移动套管12与导轨11滑动连接，所述第二水管17与导轨11垂直，所述第二水管17的两端分别与两个移动套管12固定连接，各喷嘴18排列设置在第二水管17的靠近太阳能板4的一侧，所述喷嘴18与第二水管17连通，所述第二驱动组件设置在两个支撑板8之间，所述第二驱动组件与第二水管17连接，所述第一水管14设置在第二水管17的靠近水箱9的一侧，所述第一水管14与第二水管17连通，所述水泵13设置在水箱9的内部，所述水泵13与第一水管14的远离第二水管17的一端连接；
实际上，水箱9的内部灌注有清水，在导轨11的支撑作用下，通过移动套管12提高了第二水管17的稳定性，当太阳能板5转动到转动轴3的靠近水箱9的一侧的时候，通过第二驱动组件提供动力，驱动第二水管17沿着导轨11左右往复移动，则通过第二水管17驱动各喷嘴18移动，扩大了喷嘴18喷洒清水的范围，通过水泵13提供动力，通过第一水管14和第二水管17将水箱9内部的清水送至喷嘴18处，则通过喷嘴18将清水喷到太阳能板4上，提高了太阳能板4的清洁度，提高了太阳能电池的发电效率。
作为优选，为了提高太阳能电池的自动化程度，所述支撑板8上设有中控箱，所述中控箱的内部设有无线信号收发模块和PLC，所述无线信号收发模块与PLC电连接；
PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，通过无线信号收发模块使PLC可以与远程设备建立通讯，使操作人员可以通过远程设备远程控制太阳能电池运行，则提高了太阳能电池的自动化程度。
如图2所示，所述第一驱动组件包括第一电机1、第一齿轮19和第二齿轮20，所述第一电机1设置在其中一个支撑套管2上，所述第一电机1与第二齿轮20传动连接，所述第一齿轮19与转动轴3同轴设置，所述第一齿轮19与转动轴3的靠近第一电机1的一端固定连接，所述第一齿轮19与第二齿轮20啮合；
通过第一电机1驱动第二齿轮20转动，则通过第二齿轮20驱动第一齿轮19转动，之后通过第一齿轮19驱动转动轴3转动。
如图2-3所示，所述定位组件包括气缸6和转盘7，所述转盘7与转动轴3的轴线垂直，所述转盘7与转动轴3的远离第一电机1的一端固定连接，所述转盘7上设有至少两个限位孔21，各限位孔21绕着转动轴3的轴线周向均匀设置在转盘7上，所述气缸6的轴线与转动轴3的轴线平行，所述气缸6的缸体设置在支撑套管2的远离支撑板8的一侧，所述气缸6的气杆的顶端穿过其中一个限位孔21；
实际上，支撑板8上设有动力装置，通过动力装置给气缸6提供动力，当气缸6伸长的时候，气缸6的气杆***限位孔21的内部，则通过气缸6将转盘7与支撑套管2固定在一起，则实现了对转动轴3的固定作用，使转动轴3无法转动，当气缸6收短的时候，气缸6的气杆从限位孔21内部移出，则使转盘7可以转动，使转动轴3可以正常转动。
如图4所示，所述第二驱动组件包括第二电机16、丝杆10和驱动块15，所述丝杆10与导轨11平行，所述丝杆10的两端均设有轴承，所述丝杆10的两端均通过轴承与支撑板8连接，所述第二电机16设置在其中一个支撑板8上，所述第二电机16与丝杆10传动连接，所述驱动块15的内部设有通孔，所述丝杆10穿过驱动块15，所述丝杆10与驱动块15螺纹连接，所述驱动块15与第二水管17的中部固定连接；
通过第二电机16驱动丝杆10转动，则通过丝杆10驱动驱动块15移动，之后通过驱动块15驱动第二水管17沿着导轨11移动。
作为优选，为了延长丝杆10的使用寿命，所述丝杆10的制作材料为不锈钢；
由于不锈钢具有较好的抗腐蚀性能，则减缓了丝杆10被腐蚀的速度，延长了丝杆10的使用寿命。
作为优选，为了延长水箱9的使用寿命，所述水箱9的内壁上均涂有防腐涂层；
通过防腐涂层减缓了水箱9被腐蚀的速度，则延长了水箱9的使用寿命。
作为优选，为了提高移动套管12移动的顺畅度，所述导轨11上涂有润滑脂；
通过润滑脂减小了移动套管12与导轨11之间的摩擦力，则提高了移动套管12移动的顺畅度。
作为优选，为了扩大喷嘴18的喷水范围，所述喷嘴18为扇形喷嘴。
作为优选，为了提高对第一电机1转动角度控制的精确度，所述第一电机1为伺服电机。
当遇到冰雹天气的时候，通过第一驱动组件驱动太阳能板4和防护板5绕着转动轴3转动，使防护板5转动到太阳能板4的上方，之后通过定位组件将转动轴3固定住，通过防护板5盖住太阳能板4，在防护板5的遮挡作用下，降低了冰雹撞击到太阳能板4上的几率，降低了太阳能电池发生损坏的几率，实际上，水箱9的内部灌注有清水，当太阳能板5转动到转动轴3的靠近水箱9的一侧的时候，通过第二驱动组件驱动各喷嘴18移动，扩大了喷嘴18喷洒清水的范围，通过水泵13提供动力，通过喷嘴18将清水喷到太阳能板4上，提高了太阳能板4的清洁度，提高了太阳能电池的发电效率。
与现有技术相比，该具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池中，通过防护机构对太阳能板4的防护作用，降低了太阳能板4被冰雹损坏的几率，提高了太阳能电池的实用性，与现有防护机构相比，该防护机构通过驱动太阳能板4转动，实现了对太阳能板4的角度调节，使太阳能板4可以跟随阳光转动，延长了阳光照射太阳能板4的时间，提高了太阳能电池的发电效率，不仅如此，通过清洁机构对太阳能板4进行清洁，提高了太阳能板4吸收阳光的效率，则提高了太阳能电池的发电效率，与现有清洁机构相比，该清洁机构在喷洒完清水之后，清水会掉落到水箱9的内部，实现了清水的循环利用，同时通过水箱9可以收集雨水，则降低了太阳能电池的水资源消耗量。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，包括太阳能板(4)和两个支撑板(8)，两个支撑板(8)相互平行，所述太阳能板(4)与支撑板(8)垂直，其特征在于，还包括防护机构和清洁机构，所述支撑板(8)通过防护机构与太阳能板(4)连接，所述清洁机构设置在两个支撑板(8)之间；
所述防护机构包括防护板(5)、第一驱动组件、定位组件、转动轴(3)和两个支撑套管(2)，所述转动轴(3)与支撑板(8)垂直，两个支撑板(8)均设置在转动轴(3)的同一侧，所述支撑套管(2)与转动轴(3)同轴设置，所述转动轴(3)的两端分别穿过两个支撑套管(2)，所述支撑套管(2)与支撑板(8)的靠近转动轴(3)的一端固定连接，所述太阳能板(4)设置在转动轴(3)的远离支撑板(8)的一侧，所述防护板(5)与太阳能板(4)平行，所述防护板(5)设置在转动轴(3)的远离太阳能板(4)的一侧，所述防护板(5)覆盖在太阳能板(4)上，所述第一驱动组件设置在其中一个支撑套管(2)上，所述第一驱动组件与转动轴(3)连接，所述定位组件设置在另一个支撑套管(2)上，所述定位组件与转动轴(3)连接；
所述清洁机构包括水箱(9)、第二驱动组件、第一水管(14)、第二水管(17)、水泵(13)、两个导轨(11)、两个移动套管(12)和至少两个喷嘴(18)，所述水箱(9)设置在两个支撑板(8)的远离转动轴(3)的一端之间，所述水箱(9)的靠近转动轴(3)的一侧设有开口，所述导轨(11)与支撑板(8)垂直，两个导轨(11)分别设置在支撑板(8)的两侧，两个导轨(11)所在的平面与太阳能板(4)平行，所述导轨(11)设置在水箱(9)的靠近太阳能板(4)的一侧，所述导轨(11)的两端分别与两个支撑板(8)固定连接，所述移动套管(12)套设在导轨(11)上，所述移动套管(12)与导轨(11)滑动连接，所述第二水管(17)与导轨(11)垂直，所述第二水管(17)的两端分别与两个移动套管(12)固定连接，各喷嘴(18)排列设置在第二水管(17)的靠近太阳能板(4)的一侧，所述喷嘴(18)与第二水管(17)连通，所述第二驱动组件设置在两个支撑板(8)之间，所述第二驱动组件与第二水管(17)连接，所述第一水管(14)设置在第二水管(17)的靠近水箱(9)的一侧，所述第一水管(14)与第二水管(17)连通，所述水泵(13)设置在水箱(9)的内部，所述水泵(13)与第一水管(14)的远离第二水管(17)的一端连接。
2.如权利要求1所述的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，其特征在于，所述支撑板(8)上设有中控箱，所述中控箱的内部设有无线信号收发模块和PLC，所述无线信号收发模块与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，其特征在于，所述第一驱动组件包括第一电机(1)、第一齿轮(19)和第二齿轮(20)，所述第一电机(1)设置在其中一个支撑套管(2)上，所述第一电机(1)与第二齿轮(20)传动连接，所述第一齿轮(19)与转动轴(3)同轴设置，所述第一齿轮(19)与转动轴(3)的靠近第一电机(1)的一端固定连接，所述第一齿轮(19)与第二齿轮(20)啮合。
4.如权利要求1所述的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，其特征在于，所述定位组件包括气缸(6)和转盘(7)，所述转盘(7)与转动轴(3)的轴线垂直，所述转盘(7)与转动轴(3)的远离第一电机(1)的一端固定连接，所述转盘(7)上设有至少两个限位孔(21)，各限位孔(21)绕着转动轴(3)的轴线周向均匀设置在转盘(7)上，所述气缸(6)的轴线与转动轴(3)的轴线平行，所述气缸(6)的缸体设置在支撑套管(2)的远离支撑板(8)的一侧，所述气缸(6)的气杆的顶端穿过其中一个限位孔(21)。
5.如权利要求1所述的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，其特征在于，所述第二驱动组件包括第二电机(16)、丝杆(10)和驱动块(15)，所述丝杆(10)与导轨(11)平行，所述丝杆(10)的两端均设有轴承，所述丝杆(10)的两端均通过轴承与支撑板(8)连接，所述第二电机(16)设置在其中一个支撑板(8)上，所述第二电机(16)与丝杆(10)传动连接，所述驱动块(15)的内部设有通孔，所述丝杆(10)穿过驱动块(15)，所述丝杆(10)与驱动块(15)螺纹连接，所述驱动块(15)与第二水管(17)的中部固定连接。
6.如权利要求5所述的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，其特征在于，所述丝杆(10)的制作材料为不锈钢。
7.如权利要求1所述的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，其特征在于，所述水箱(9)的内壁上均涂有防腐涂层。
8.如权利要求1所述的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，其特征在于，所述导轨(11)上涂有润滑脂。
9.如权利要求1所述的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，其特征在于，所述喷嘴(18)为扇形喷嘴。
10.如权利要求3所述的具有防冰雹功能的清洁型太阳能电池，其特征在于，所述第一电机(1)为伺服电机。
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