[發明專利]一種太陽能組件保護清潔一體裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 202110519042.6
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113054900A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 李騰;高培鑫;張立英;鄧明基;高建輝
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: H02S40/10
• 分類號: H02S40/10;H02S40/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發明公開了一種用于太陽能組件保護清潔一體裝置及其工作方法，包括光伏發電本體系統、旋轉升降遮擋系統、自動清潔系統和儲能系統，光伏發電本體系統用于將太陽能轉化為電能，并網多余電為本發明裝置提供動力電能；旋轉升降遮擋系統安裝在光伏發電本體系統上，工作時用于遮擋、阻礙沙塵、雨雪等惡劣氣候對發電本體系統的影響。自動清潔系統安裝在旋轉升降系統遮擋板的背面，用于清潔發電本體光伏組件表面雜物，儲能系統將光伏電能進行存儲，并按控制指令對裝置中電動設備提供電能。本發明具有無需人工現場操作、清潔效率快，清潔到位等特點。為光伏電站提供一種更加高效、實用的解決光伏組件積雪覆蓋塵沙的方案。

技術領域

本發明屬于新能源光伏發電應用領域，具體涉及一種太陽能組件保護清潔一體裝置及其工作方法。

背景技術

自20世紀70年代全球爆發石油危機以來，太陽能光伏發電技術在引起了高度重視，光伏行業在全球迅速發展。光伏發電裝機容量從2013年的135.76GW，快速增長到到2018年的480.36GW，短短5年時間，實現了3.5倍的增長。

由于光伏組建長期暴露在室外空曠環境中，受到極端天氣的影響嚴重，其中以下雪和沙塵最為代表性。下雪后光伏組件上如果堆積有厚重積雪會影響光伏板吸收太陽輻射，降低發電量，積雪融化形成的雪水會破壞電池板，產生光伏發電系統故障。所以光伏組件上如果有厚重積雪是需要及時清潔的。光伏項目有時會在惡劣的沙塵環境下運行，加之光伏板表面有時無法及時打掃，導致有時候光伏板表面堆積有厚厚的一層灰塵，這些灰塵附在光伏板表面，使得透光率降低，對當前發電量受到影響，且酸堿性灰塵粘結在光伏板上還將腐蝕玻璃蓋板，對光伏板會造成不可逆轉的損害，長期降低光伏組件的轉化效率。

現有清雪清灰常用方法還是采用人工除雪除灰的方式，該方式存在需要工人維護、工作環境惡劣、清潔效率慢，清潔不到位，清潔過程中損壞組件等風險。

發明內容

本發明一種用于太陽能組件保護清潔一體裝置，該裝置可以快速啟動，保護光伏組件不受極端天氣(雪、塵)的侵害，同時可高效實現組件表面除雪作用，無需人工現場操作、清潔效率高，并且不留死角。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種用于太陽能組件保護清潔一體裝置，包括光伏發電本體系統、旋轉升降遮擋系統、自動清潔系統和儲能系統；其中，光伏發電本體系統用于將太陽能轉化為電能，光伏發電本體系統的電能輸出端連接儲能系統的電能輸入端；旋轉升降遮擋系統安裝在光伏發電本體系統上，自動清潔系統安裝在旋轉升降系統遮擋板的背面，用于清潔發電本體光伏組件表面雜物；儲能系統為旋轉升降遮擋系統和自動清潔系統中的電動設備提供電能；旋轉升降遮擋系統包括旋轉軸、可升降伸縮桿和遮擋板；旋轉軸與光伏組件的金屬邊框側邊旋轉連接，可升降伸縮桿與旋轉軸連接，可升降伸縮桿的伸縮端和遮擋板連接。

光伏發電本體系統包括發電元件光伏組件、包裹固定發電元件光伏組件的金屬邊框、用于支撐發電元件光伏組件的支架與基礎、傳輸光伏組件發出直流電能的直流線以及用于逆變及升壓的逆變升壓設備；金屬邊框設置在支架與基礎上，光伏組件的輸出端通過直流線連接逆變升壓設備的輸入端。

遮擋板的尺寸大小以及形狀與光伏組件大小一致；遮擋板包括第一層遮擋板與第二層遮擋板，第一層遮擋板與第二層遮擋板上開設若干交錯的通孔，兩層遮擋板重合時，第一層遮擋板與第二層遮擋板上的通孔交錯分布，并且第一層遮擋板與第二層遮擋板可滑動連接。

第一層遮擋板與第二層遮擋板之間設置雙向轉動電機，所述雙向轉動電機安裝在第一層遮擋板內側，雙向轉動電機的輸出軸設置齒輪，第二層遮擋板上設置齒條，所述齒輪與齒條嚙合。

自動清潔系統包括清潔海綿塊和包裹海綿塊的滑動固定框；滑動固定框安裝在第二層遮擋板的背面，滑動固定框連接有往復平移機構。

往復平移機構包括電機和拉伸彈簧，拉伸彈簧的兩端分別連接滑動固定框和可升降伸縮桿，電機的輸出軸設置有纏繞繩，纏繞繩的一端連接電機的輸出軸，另一端連接滑動固定框，遮擋板的兩端均設置所述往復平移機構。