[發明專利]一種可自動除雪除塵的太陽能發電裝置

有效

• 申請號: 201410364857.1
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104104324A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 高丙團;湯奕;劉曉峰;魏巍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02S40/10
• 分類號: H02S40/10;H02S40/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術領域

本發明屬于太陽能發電應用技術領域，尤其涉及可自動除雪或除塵的太陽能發電的技術領域。

背景技術

當今世界，能源危機以及環境污染問題越來越引起人們的重視，太陽能作為一種新型可再生能源，由于其環境友好性特點，其利用日益廣泛。太陽能具有“能量密度低、間歇性、空間分布隨時變化”等特點，因此對太陽能利用技術提出了更高的要求。提高太陽能的利用率是目前太陽能利用技術的重點和難點。

就目前來看，提高太陽能利用率的重點都是在開發太陽能跟蹤系統這一領域上，卻很少有人關注過對太陽能發電裝置除雪/沙塵這一領域。雖然自動除雪/沙塵裝置對于提高太陽能利用效率方面不及太陽能跟蹤系統那么高，但是這依然是值得去開發研究的，這樣就可以更進一步提高太陽能利用率。

據相關文獻記載，由于光伏發電組件上的沙塵的累積，通常會損失光伏系統發電功率的3-4％。如果長時間干旱，則損失率更高，可高達14％左右。例如高海拔地區經常下雪，西北地區經常有沙塵暴，這些地區雪/沙塵對光伏發電效率的影響則會更大。但令人遺憾的是，目前我國對太陽能除雪/沙塵的研究卻很少，相關專利也不多。有專利通過在晶體硅光伏組件背面貼發熱膜，通電流發熱進而融化雪，但該方案卻不能實現除塵的功能；有專利利用在光伏組件表面增加如“汽車雨刷”的自動清除單元從而達到除雪除塵的目，其實現方案復雜，另外，這種接觸式的擦除單元易磨損而失效，同時可能對光伏組件表面產生損傷。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種可自動除雪除塵的太陽能發電裝置，在不接觸太陽能光伏組件的表面的情況下，達到除雪除塵的效果，且其結構簡單、成本低、可操作性強。

技術方案：為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種可自動除雪除塵的太陽能發電裝置，包括太陽能光伏組件、支撐柱、轉軸、彈簧、傳動桿和凸輪驅動單元，所述轉軸豎直固定在轉動單元上，所述轉動單元安裝在結構預埋件上，所述支撐柱通過軸銷與轉軸轉動連接，所述支撐柱的頂端固定設置有太陽能光伏組件，在軸銷的一側，所述支撐柱通過彈簧與轉軸連接；在軸銷的另一側，所述轉軸上固定安裝有凸輪驅動單元，所述凸輪驅動單元包括凸輪和電機及減速箱，所述凸輪與電機及減速箱固定連接，所述凸輪為半徑逐漸增大，達到最大半徑后階躍變小回到初始半徑的逗號形凸輪，所述傳動桿的一端與支撐柱固定連接，所述傳動桿的另一端卡設在凸輪的邊緣上，初始時，所述傳動桿另一端位于在凸輪的最小半徑處，啟動時，所述傳動桿的另一端隨著凸輪的轉動沿凸輪的邊沿移動。

當凸輪驅動單元在電機驅動下運動時，由于逗號形凸輪的特殊構造，使得凸輪在每個轉動周期都可以使得太陽能光伏組件發生“震顫”，附著在太陽能光伏組件上的積雪或沙塵在震顫過程由于慣性作用將從太陽能光伏組件上滑落下來，從而達到除雪和除沙塵的效果。

更進一步的，所述支撐柱的頂端通過平臺支撐架固定設置有太陽能光伏組件。

更進一步的，還包括電氣調控箱，所述電氣調控箱的信號輸出端分別與凸輪驅動單元和轉動單元的信號輸入端連接。通過電氣調控箱控制凸輪驅動單元和控制轉動單元的工作狀態。

更進一步的，所述傳動桿的另一端通過軸承卡設在凸輪的邊緣，減小摩擦。

更進一步的，在軸銷的下側，所述支撐柱的尾端通過彈簧與轉軸的底部連接；在軸銷的上側，所述轉軸的頂部固定安裝有凸輪驅動單元，所述傳動桿的一端固定在支撐柱的上側。

有益效果：本發明裝置可以大大減少人工，并且所需硬件很少，成本很低，提高了性價比，另外本發明可以在不接觸太陽能光伏組件的表面的情況下，僅僅利用彈簧和凸輪機構控制太陽能光伏組件發生“震顫”的慣性運動，有效地實現除雪和除沙塵。

附圖說明

附圖1為本發明裝置的結構示意圖。

附圖2為本發明裝置中凸輪驅動單元的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。