一种自清洁光伏发电设备及其工作方法与流程

1.本发明涉及光伏板相关领域，具体为一种自清洁光伏发电设备及其工作方法。


背景技术：

2.光伏板是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的薄身固体光伏电池组成。
3.而现有的光伏板均为固定安装在某个位置，众所周知光伏板是依靠半导体的光电效应发电，在光伏板面朝太阳时为最佳工作状态，而太阳在不同时间段处于不同步位置，而固定安装的光伏板只能在短暂时间段为最佳工作状态；其次，光伏板为暴露在室外，需要进行定期清理，否则光伏板表面会附着灰尘或鸟类粪便等，影响光伏板的正常工作。
4.为此，我们提出一种自清洁光伏发电设备及其工作方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种自清洁光伏发电设备及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自清洁光伏发电设备，包括：箱体及转动安装于所述箱体上的齿环，所述齿环上固定有两个呈镜像设置的支撑板，两个所述支撑板之间转动安装有装配件；第一不完全齿轮，所述第一不完全齿轮转动安装于所述箱体上并与所述齿环配合；传动杆，所述传动杆转动安装在其中一个所述支撑板远离所述装配件一侧，所述传动杆通过锥齿轮组连接所述装配件的转轴，且所述支撑板上还转动安装有第一齿轮，所述第一齿轮与固定安装于所述箱体上的传动环配合，所述第一齿轮的转轴还通过第二锥齿轮组连接所述传动杆。
7.优选的，所述第一齿轮的转轴上设置有蜗杆，所述蜗杆与同轴固定于所述传动杆上的蜗轮配合。
8.优选的，所述传动环远离所述箱体一侧圆周等距设置有多个环状齿条，所述环状齿条与所述第一齿轮配合。
9.优选的，所述箱体底部固定有底板，所述箱体与设置于所述箱体内的筒体形成清洁腔，所述清洁腔内密封滑动安装有抬升件，所述抬升件底部同心固定有内螺纹筒，所述内螺纹筒与转动安装于所述箱体上的螺柱螺纹配合。
10.优选的，所述抬升件远离所述内螺纹筒与一侧转动安装有清理件；所述抬升件上还固定有微型气泵及存储罐，所述微型气泵的输送端连通所述存储罐，所述存储罐通过输送管连通所述清理件。
11.优选的，所述抬升件边缘圆周等距设置有多个限位条，所述限位条与设置于所述
筒体内壁上的限位槽滑动配合。
12.优选的，所述螺柱远离所述内螺纹筒一端同轴固定有第二齿轮，所述第二齿轮与转动安装于所述底板底部的第三不完全齿轮和第二不完全齿轮配合，所述第三不完全齿轮和所述第二不完全齿轮之间通过第一传动链连接。
13.优选的，所述第三不完全齿轮还通过第二传动链连接所述第一不完全齿轮的转轴；所述箱体内部固定有电机，所述电机输送轴通过皮带或第三锥齿轮组连接所述第一不完全齿轮的转轴。
14.优选的，所述清理件上还同轴固定有第三齿轮；所述抬升件上固定有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的活动杆上设置有与所述第三齿轮啮合的齿槽。
15.一种自清洁光伏发电设备工作方法，通过所述电机的工作带动所述第一不完全齿轮转动，所述第一不完全齿轮转动的同时通过第三不完全齿轮转动；所述第一不完全齿轮转动时间歇带动齿环转动，时带动所述装配件跟随转动，且在所述齿环转动时还带动第一齿轮围绕齿环圆心转动，以通过第一齿轮于环状齿条的啮合驱使第一齿轮转动，通过第一齿轮的转动带动传动杆转动，通过传动杆的转动驱使装配件翻转对角度进行调整，所述装配件随着转动逐渐改变俯仰角度；当第三不完全齿轮转动时通过第一传动链驱使第二不完全齿轮随之同步转动，通过第三不完全齿轮和第二不完全齿轮的与第二齿轮的配合驱使螺柱顺时针或逆时针转动，在装配件的俯仰角度为朝向箱体时，以通过螺柱与内螺纹筒的螺纹配合驱使限位条上升至行程末端，通过微型气泵的工作向存储罐内增压，通过大气压驱使清洗液体通过清理件喷向装配件，以对光伏板本体进行清理。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本技术通过驱使光伏板本体和装配件间歇转动，且在转动的时调整俯仰角度，以使光伏板本体跟随太阳的运动，使光伏板本体始终朝向太阳，进而光伏板本体在太阳落山前均处于最佳工作状态；其次，在太阳下山后，装配件运动至朝向箱体的状态，以在装配件停止工作时对装配件表面进行清理；本技术在装配件可以得到半导体的光电，效应时处于最佳工作状态，在得不到半导体的光电效应对对装配件进行清理，实用性相对较高，且结构相对简单，生产成本低。
附图说明
17.图1为本发明部分结构的示意图；图2为图1中a处的局部结构放大图；图3为图1的结构分解图；图4为图3的又一方向的结构示意图；图5为本发明中第一不完全齿轮和齿环的结构示意图；图6为本发明又一部分的结构示意图；图7为图6又一方向的结构示意图；图8为图7的结构分解图；
图9为本发明中第三齿轮及电动伸缩杆的结构示意图图中：1、箱体；2、底板；3、传动环；4、齿环；5、装配件；6、锥齿轮组；7、支撑板；8、传动杆；9、蜗轮；10、蜗杆；11、第一齿轮；12、环状齿条；13、电池；14、光伏板本体；15、电机；16、第一不完全齿轮；17、抬升件；18、清理件；19、限位槽；20、第二不完全齿轮；21、第三不完全齿轮；22、第二齿轮；23、第一传动链；24、第二传动链；25、内螺纹筒；26、限位条；27、螺柱；28、第三齿轮；29、电动伸缩杆。
具体实施方式
18.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种自清洁光伏发电设备，包括箱体1及转动安装于所述箱体1上的齿环4，所述齿环4上固定有两个呈镜像设置的支撑板7，两个所述支撑板7之间转动安装有装配件5；第一不完全齿轮16，所述第一不完全齿轮16转动安装于所述箱体1上并与所述齿环4配合；传动杆8，所述传动杆8转动安装在其中一个所述支撑板7远离所述装配件5一侧，所述传动杆8通过锥齿轮组6连接所述装配件5的转轴，且所述支撑板7上还转动安装有第一齿轮11，所述第一齿轮11与固定安装于所述箱体1上的传动环3配合，所述第一齿轮11的转轴还通过第二锥齿轮组连接所述传动杆8。
20.所述传动环3远离所述箱体1一侧圆周等距设置有多个环状齿条12，所述环状齿条12与所述第一齿轮11配合。
21.进一步的，在齿环4和支撑板7转动时带动箱体1围绕所述齿环4圆心运动，所述环状齿条12设置在所述第一齿轮11运动路径，进而在第一齿轮11围绕齿环4圆心周转时与其路劲中的环状齿条12啮合，进而驱使第一齿轮11转动；其中，本实施例中环状齿条12为圆周等距设置，以在装配件5转动至特定角度时对装配件5的翻转角度进行调节；本发明又一实施例中，可将环状齿条12沿着传动环3圆周铺设，使其形成一个完整的患者齿条，此实施例中环状齿条12为始终与第一齿轮11啮合状态，只要第一齿轮11在进行周转时第一齿轮11同步进行自转动。
22.更进一步的，光伏板本体14可拆卸安装于所述装配件5上；驱使第一不完全齿轮16转动，当第一不完全齿轮16有齿部分与齿环4啮合时带动齿环4转动，齿环4转动的同时带动支撑板7、传动杆8、第一齿轮11、锥齿轮组6、装配件5、光伏板本体14随之转动，当第一不完全齿轮16有齿部分脱离所述齿环4时脱离传动关系，进而齿环4停止转动；通过驱使第一不完全齿轮16的持续转动间歇带动齿环4转动，所达到的效果为，众所周知，光伏板是半导体的光电效应，进而需要面朝太阳才能发电，而每天的不同时间段，太阳所处的位置不同，本实施例通过间歇驱使齿环4的转动以带动光伏板本体14始终跟随
太阳转动，进而是光伏板本体14的效率最大化；其中，当齿环4及支撑板7转动时还带动第一齿轮11围绕所述齿环4圆心转动，在第一齿轮11转动时通过与传动环3的配合驱使第一齿轮11自转，其具体工作过程为，齿环4及支撑板7转动带动蜗杆10围绕齿环4圆心转动的同时第一齿轮11还进自转动，当然，在齿环4及支撑板7停止转动时第一齿轮11相对应的停止转动；在第一齿轮11转动时通过第二锥齿轮组带动传动杆8转动，传动杆8转动时通过锥齿轮组6带动装配件5转动；所述产生效果为，上述到，在齿环4转动时间歇带动光伏板本体14及装配件5转动，在齿环4转动时还带动装配件5翻转，以对其俯仰角度进行调整，当齿环4转动时装配件5和光伏板本体14的运动状态为，在转动的同时调整俯仰角度，需要说明的是，其主要动力源为齿环4的转动的，而对装配件5和光伏板本体14的俯仰角度进行调节动力是依据齿环4的转动，从而在齿环4转动时整体调整，齿环4停止转动调整暂停；还需要说明的是，锥齿轮组6包括两个相互啮合的锥齿轮，两个所述锥齿轮分别与所述装配件5和所述传动杆8的转轴同轴固定；所述第二锥齿轮组同样包括两个相互啮合的锥齿轮，两个锥齿轮分别与所述第一齿轮11的转轴和所述传动杆8同轴固定。
23.本实施例只阐述原理，因此，不对传动比进行限定。
24.所述第一齿轮11的转轴上设置有蜗杆10，所述蜗杆10与同轴固定于所述传动杆8上的蜗轮9配合。
25.进一步的，本实施例中当第一齿轮11转动时带动蜗杆10随之转动，同时通过蜗杆10于蜗轮9的配合带动传动杆8转动，以通过蜗杆10和蜗轮9替换第二锥齿轮组；其中，通过蜗杆10带动蜗轮9转动的过程中，通过蜗杆10想蜗轮9施加锁止效果，进而只能通过蜗杆10带动蜗轮9转动，不能通过蜗轮9带动蜗杆10转动；其目的为，通过第一齿轮11的带动传动杆8转动，通过传动杆8带动装配件5翻转，通过对传动杆8进行锁止以自锁传递至装配件5上，使装配件5在任意角度均可停止，且不会因重力反方向翻转。
26.所述箱体1底部固定有底板2，所述箱体1与设置于所述箱体1内的筒体形成清洁腔，所述清洁腔内密封滑动安装有抬升件17，所述抬升件17底部同心固定有内螺纹筒25，所述内螺纹筒25与转动安装于所述箱体1上的螺柱27螺纹配合。
27.进一步的，驱使螺柱27转动，在螺柱27转动时通过与内螺纹筒25的螺纹配合驱使内螺纹筒25竖立上升或下降，在内螺纹筒25上升时带动抬升件17随之上升；其中，所述抬升件17偏心处还固定有贯穿所述抬升件17并与所述抬升件17固定连接的波纹管（图中未示出）。
28.所述抬升件17远离所述内螺纹筒25与一侧转动安装有清理件18；所述抬升件17上还固定有微型气泵及存储罐，所述微型气泵的输送端连通所述存储罐，所述存储罐通过输送管连通所述清理件18。
29.进一步的，当微型气泵工作时向存储罐内增压，通过大气压将存储在存储罐内的清洗液体通过输送管输送至清理件18内，通过设置于清理件18上的多个喷头将清洗液体喷向光伏板本体14，以对光伏板本体14进行清洁；
其中，因抬升件17我密封滑动安装于所述装配腔内，进而清洗后的液体任处于抬升件17上，也就是处于装配腔内，通过与抬升件17连通的波纹管将清洗液体排出，进而清洗液不会进入箱体1内；需要说明的是，所述抬升件17的升降是为装配件5的翻转让位，因装配件5的间歇翻转是始终朝向一个方向。
30.所述抬升件17边缘圆周等距设置有多个限位条26，所述限位条26与设置于所述筒体内壁上的限位槽19滑动配合。
31.所述清理件18上还同轴固定有第三齿轮28；所述抬升件17上固定有电动伸缩杆29，所述电动伸缩杆29的活动杆上设置有与所述第三齿轮28啮合的齿槽。
32.进一步的，所述电动伸缩杆29电性连接所述控制盒，当光伏板本体14及装配件5翻转至朝向朝向所述箱体1时控制盒驱使电动伸缩杆29往复工作，以通过活动杆上的齿槽驱使第三齿轮28往复转动，进而通过第三齿轮28带动清理件18进行往复转动，进而增大清洗面积；再进一步的，通过限位条26于限位槽19的滑动配合对抬升件17进行导向及限位；其中，因内螺纹筒25与螺柱27为螺纹配合，进而需要对内螺纹筒25进行限位，使其不能转动，从而在螺柱27转动时与螺柱27螺纹配合进行上升或下降。
33.所述螺柱27远离所述内螺纹筒25一端同轴固定有第二齿轮22，所述第二齿轮22与转动安装于所述底板2底部的第三不完全齿轮21和第二不完全齿轮20配合，所述第三不完全齿轮21和所述第二不完全齿轮20之间通过第一传动链23连接。
34.进一步的，驱使第三不完全齿轮21或第二不完全齿轮20转动，以在第一传动链23的存在下使第三不完全齿轮21和第二不完全齿轮20同步同方向转动；当第三不完全齿轮21有齿轮部于第二齿轮22啮合时带动第二齿轮22顺时针转动，当第三不完全齿轮21有齿部分与第二齿轮22脱离时第二不完全齿轮20有齿部分与第二齿轮22啮合，以带动第二齿轮22逆时针转动，进而通过第三不完全齿轮21和第二不完全齿轮20的转动驱使第二齿轮22顺时针转动一定圈数后逆时针转动同数量圈数；在第二齿轮22转动时带动螺柱27跟随转动；需要说明的是，本发明中的第一传动链23和第二传动链24均采用齿形带。
35.所述第三不完全齿轮21还通过第二传动链24连接所述第一不完全齿轮16的转轴；所述箱体1内部固定有电机15，所述电机15输送轴通过皮带或第三锥齿轮组连接所述第一不完全齿轮16的转轴。
36.进一步的，本实施例有两种施方式：实施方式一，电机15为水平安装，电机15的输出轴通过第三锥锥齿轮组连接所述第一不完全齿轮16的转轴；实施方式二，电机15为竖立安装，电机15的输出轴通过怕皮带连接第一不完全齿轮16的转轴；在电机15工作时通过第三锥齿轮或皮带带动第一不完全齿轮16转动，第一不完全齿轮16转动时在间歇驱使齿环4转动的同时带动第三不完全齿轮21转动；其中，所述箱体1内部还安装控制盒和电池13，电池13电性连接控制盒和电机15及
光伏板本体14，光伏板本体14所发的电存储至电池13内，且通过电池13向控制盒和电机15供电；控制盒电性连接电机15，通过控制盒控制电机15的输送速度及工作和停止；需要说明的是，在光伏板本体14翻转至朝向所述箱体1时电机15需停止工作，此时间段为对光伏板本体14的清洗。
37.一种自清洁光伏发电设备工作方法，通过所述电机15的工作带动所述第一不完全齿轮16转动，所述第一不完全齿轮16转动的同时通过第三不完全齿轮21转动；所述第一不完全齿轮16转动时间歇带动齿环4转动，时带动所述装配件5跟随转动，且在所述齿环4转动时还带动第一齿轮11围绕齿环4圆心转动，以通过第一齿轮11于环状齿条12的啮合驱使第一齿轮11转动，通过第一齿轮11的转动带动传动杆8转动，通过传动杆8的转动驱使装配件5翻转对角度进行调整，所述装配件5随着转动逐渐改变俯仰角度；当第三不完全齿轮21转动时通过第一传动链23驱使第二不完全齿轮20随之同步转动，通过第三不完全齿轮21和第二不完全齿轮20的与第二齿轮22的配合驱使螺柱27顺时针或逆时针转动，在装配件5的俯仰角度为朝向箱体1时，以通过螺柱27与内螺纹筒25的螺纹配合驱使限位条26上升至行程末端，通过微型气泵的工作向存储罐内增压，通过大气压驱使清洗液体通过清理件18喷向装配件5，以对光伏板本体14进行清理。
38.综上所述，本技术通过驱使光伏板本体14和装配件5间歇转动，且在转动的时调整俯仰角度，以使光伏板本体14跟随太阳的运动，使光伏板本体14始终朝向太阳，进而光伏板本体14在太阳落山前均处于最佳工作状态；其次，在太阳下山后，装配件5运动至朝向箱体1的状态，以在装配件5停止工作时对装配件5表面进行清理；本技术在装配件5可以得到半导体的光电，效应时处于最佳工作状态，在得不到半导体的光电效应对对装配件5进行清理，实用性相对较高，且结构相对简单，生产成本低。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种自清洁光伏发电设备，其特征在于，包括：箱体（1）及转动安装于所述箱体（1）上的齿环（4），所述齿环（4）上固定有两个呈镜像设置的支撑板（7），两个所述支撑板（7）之间转动安装有装配件（5）；第一不完全齿轮（16），所述第一不完全齿轮（16）转动安装于所述箱体（1）上并与所述齿环（4）配合；传动杆（8），所述传动杆（8）转动安装在其中一个所述支撑板（7）远离所述装配件（5）一侧，所述传动杆（8）通过锥齿轮组（6）连接所述装配件（5）的转轴，且所述支撑板（7）上还转动安装有第一齿轮（11），所述第一齿轮（11）与固定安装于所述箱体（1）上的传动环（3）配合，所述第一齿轮（11）的转轴还通过第二锥齿轮组连接所述传动杆（8）。2.根据权利要求1所述的一种自清洁光伏发电设备，其特征在于：所述第一齿轮（11）的转轴上设置有蜗杆（10），所述蜗杆（10）与同轴固定于所述传动杆（8）上的蜗轮（9）配合。3.根据权利要求2所述的一种自清洁光伏发电设备，其特征在于：所述传动环（3）远离所述箱体（1）一侧圆周等距设置有多个环状齿条（12），所述环状齿条（12）与所述第一齿轮（11）配合。4.根据权利要求1所述的一种自清洁光伏发电设备，其特征在于：所述箱体（1）底部固定有底板（2），所述箱体（1）与设置于所述箱体（1）内的筒体形成清洁腔，所述清洁腔内密封滑动安装有抬升件（17），所述抬升件（17）底部同心固定有内螺纹筒（25），所述内螺纹筒（25）与转动安装于所述箱体（1）上的螺柱（27）螺纹配合。5.根据权利要求4所述的一种自清洁光伏发电设备，其特征在于：所述抬升件（17）远离所述内螺纹筒（25）与一侧转动安装有清理件（18）；所述抬升件（17）上还固定有微型气泵及存储罐，所述微型气泵的输送端连通所述存储罐，所述存储罐通过输送管连通所述清理件（18）。6.根据权利要求4所述的一种自清洁光伏发电设备，其特征在于：所述抬升件（17）边缘圆周等距设置有多个限位条（26），所述限位条（26）与设置于所述筒体内壁上的限位槽（19）滑动配合。7.根据权利要求6所述的一种自清洁光伏发电设备，其特征在于：所述螺柱（27）远离所述内螺纹筒（25）一端同轴固定有第二齿轮（22），所述第二齿轮（22）与转动安装于所述底板（2）底部的第三不完全齿轮（21）和第二不完全齿轮（20）配合，所述第三不完全齿轮（21）和所述第二不完全齿轮（20）之间通过第一传动链（23）连接。8.根据权利要求7所述的一种自清洁光伏发电设备，其特征在于：所述第三不完全齿轮（21）还通过第二传动链（24）连接所述第一不完全齿轮（16）的转轴；所述箱体（1）内部固定有电机（15），所述电机（15）输送轴通过皮带或第三锥齿轮组连接所述第一不完全齿轮（16）的转轴。9.根据权利要求5所述的一种自清洁光伏发电设备，其特征在于：所述清理件（18）上还同轴固定有第三齿轮（28）；所述抬升件（17）上固定有电动伸缩杆（29），所述电动伸缩杆（29）的活动杆上设置有与所述第三齿轮（28）啮合的齿槽。10.一种自清洁光伏发电设备工作方法，采用如权利要求1-9所述的自清洁光伏发电设备，其特征在于，通过所述电机15的工作带动所述第一不完全齿轮16转动，所述第一不完全
齿轮16转动的同时通过第三不完全齿轮21转动；所述第一不完全齿轮16转动时间歇带动齿环4转动，时带动所述装配件5跟随转动，且在所述齿环4转动时还带动第一齿轮11围绕齿环4圆心转动，以通过第一齿轮11于环状齿条12的啮合驱使第一齿轮11转动，通过第一齿轮11的转动带动传动杆8转动，通过传动杆8的转动驱使装配件5翻转对角度进行调整，所述装配件5随着转动逐渐改变俯仰角度；当第三不完全齿轮21转动时通过第一传动链23驱使第二不完全齿轮20随之同步转动，通过第三不完全齿轮21和第二不完全齿轮20的与第二齿轮22的配合驱使螺柱27顺时针或逆时针转动，在装配件5的俯仰角度为朝向箱体1时，以通过螺柱27与内螺纹筒25的螺纹配合驱使限位条26上升至行程末端，通过微型气泵的工作向存储罐内增压，通过大气压驱使清洗液体通过清理件18喷向装配件5，以对光伏板本体14进行清理。

技术总结
本发明公开了一种自清洁光伏发电设备及其工作方法，涉及光伏板相关领域，包括箱体及转动安装于所述箱体上的齿环，所述齿环上固定有两个呈镜像设置的支撑板，两个所述支撑板之间转动安装有装配件，第一不完全齿轮，所述第一不完全齿轮转动安装于所述箱体上并与所述齿环配合，传动杆，所述传动杆转动安装在其中一个所述支撑板远离所述装配件一侧，所述传动杆通过锥齿轮组连接所述装配件的转轴，且所述支撑板上还转动安装有第一齿轮，通过驱使光伏板本体和装配件间歇转动，且在转动的时调整俯仰角度，以使光伏板本体跟随太阳的运动，使光伏板本体始终朝向太阳，进而光伏板本体在太阳落山前均处于最佳工作状态。落山前均处于最佳工作状态。落山前均处于最佳工作状态。


技术研发人员：王元文 陈超 苏振峰
受保护的技术使用者：王元文
技术研发日：2023.08.03
技术公布日：2023/10/19