[發明專利]一種自然風去除太陽能電池板表面灰塵的裝置

在審

• 申請號: 201710064721.2
• 申請日: 2017-02-05
• 公開（公告）號: CN107065942A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 張鵬;李丹丹;李靜;白仲航;習道政;楊通達;馮慧;蔣偉;檀潤華
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G05D3/20
• 分類號: G05D3/20
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙)12210
• 代理人: 李濟群,付長杰

技術領域

本發明涉及太陽能電池板除塵技術領域，具體涉及一種自然風去除太陽能電池板表面灰塵的裝置。

背景技術

太陽能電池板應用環境復雜，一些具備自動跟蹤能力的太陽能電站，經過一段時間工作其表面會積聚許多灰塵，尤其是在一些降雨量少的地方積聚的灰塵更多。灰塵積聚在太陽能電池板感光面上會降低光的轉化效率。人工除塵的方法工作強度大，危險系數高，雇傭工人的話成本也高。楊景發等人(楊景發,邱鵬飛,李冰,等.太陽能電池板跟蹤與除塵裝置的設計[J].機械設計與制造,2013(9):60-62.)指出可以噴涂納米TiO₂，在太陽能電池板表面形成透明薄膜，利用超親水性、催化降解的特性催化降解有機附著物，達到除塵的目的，但這種方法采用化學試劑，對環境可能造成二次污染。還有一些技術使用步進電機驅動滾刷清掃太陽能電池板表面灰塵，但這在結構上增加了許多額外的機構，對太陽能跟蹤系統本身改動較大，成本也較高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明擬解決的技術問題是，提供一種自然風去除太陽能電池板表面灰塵的裝置。該裝置以自然風為動力，充分利用現有太陽能電池板系統，通過風速測量和風向調整及單片機的控制，實現對太陽能電池板上灰塵的自動清除，提高太陽能電池板能源利用率，達到節能減排的目的，且不會造成環境污染，成本低，更適于大規模的生產應用。

本發明解決所述技術問題采用的技術方案是：提供一種自然風去除太陽能電池板表面灰塵的裝置，該裝置包括風向傳感器固定片、風速傳感器固定片、風向傳感器、風速傳感器、底座、控制模塊和旋轉軸；風向傳感器用來測量風向，風速傳感器用來測量風速；控制模塊控制整個裝置的工作；所述風向傳感器由風向傳感器固定片固定在底座上；所述風速傳感器由風速傳感器固定片固定在底座上；太陽能電池板通過旋轉軸固定在底座上部，所述控制模塊固定于底座上；

所述控制模塊包括24V直流電源、電壓轉換芯片、單片機、外擴存儲芯片、時鐘芯片、液晶顯示屏、步進電機驅動器、AD轉換芯片以及獨立鍵盤；所述24V直流電源為24V輸出，為步進電機驅動器供電，24V電壓經過電壓轉換芯片轉換成5V電壓，給單片機供電；所述單片機分別與外擴存儲芯片、時鐘芯片、液晶顯示屏、獨立鍵盤和步電機驅動器連接；所述風向傳感器輸出端通過AD轉換芯片接入單片機；所述風速傳感器輸出端直接接入單片機；所述單片機的輸出端通過步進電機驅動器與旋轉軸上的步進電機連接，單片機的輸入端還與太陽能電池板的輸出端連接。

與現有技術相比，本發明有益效果在于：

1)本發明采用自然風作為吹掃動力源，直接利用風這一無處不在的清潔能源作為除塵動力，不再引入其他化學物質等造成環境污染，最低限度減小不必要的能源消耗；該裝置可以在夜間或者陰天等時候進行除塵，不影響白天太陽能追蹤系統的正常工作；能有效提高太陽能轉化效率，去除太陽能電池板上的灰塵，提高了太陽能電池板有效轉化率；

2)本發明裝置機械結構簡單，僅在已有的太陽能追蹤系統中加入兩個傳感器分別測量風速與風向，同時結合單片機實現控制，對原有結構改動極小，制作成本低，可有效快速將太陽能電池板上的灰塵成功去除，顯著提高太陽能電池板能源利用效率。

3)利用風速傳感器檢測風速，當風速不小于5.5m/s時，且太陽能自動追蹤系統處于可除塵模式，此時利用風向傳感器檢測到風向，控制步進電機轉動，使感光面垂直于風的方向，此時進行除塵。由于太陽能電池板表面一天的灰塵積累量不會過多，所以白天太陽能追蹤系統正常工作，夜晚再進行除塵，就不會影響其正常工作，使太陽能電池板的工作效率最大化。

附圖說明

圖1本發明自然風去除太陽能電池板表面灰塵的裝置的整體結構示意圖；

圖2本發明自然風去除太陽能電池板表面灰塵的裝置一種實施例的控制模塊結構框圖；

圖中，1風向傳感器固定片；2風速傳感器固定片；3風向傳感器；4風速傳感器；5底座；6控制模塊；601.24V直流電源、602.電壓轉換芯片、603.單片機、604.外擴存儲芯片、605.時鐘芯片、606.液晶顯示屏，607.步進電機、608.步進電機驅動器、609.AD轉換芯片、610.獨立鍵盤。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明權利要求保護的范圍。