一种用于太阳能电池板的简易清洁装置论文和设计-宋帅迪

全文摘要

本实用新型公开了一种用于太阳能电池板的简易清洁装置，包括太阳能板和太阳能板清洁单元，太阳能板清洁单元底部固定设有太阳能板连接单元，太阳能板连接单元与太阳能板可拆卸连接，太阳能板连接单元上端的侧面固定设有刮拭保护架，刮拭保护架可伸缩，刮拭保护架底面与太阳能板的顶面贴合，太阳能板清洁单元下端固定设有配件单元，配件单元上设有刮拭单元，刮拭单元下端抵在刮拭保护架上，刮拭单元与配件单元可拆卸连接，可将刮拭单元拆下替换为毛刷单元；可伸缩的太阳能板连接单元可以在不拆除太阳能板的情况下进行清洁，刮拭保护架保护太阳能板表面不会受到损伤，毛刷单元和刮拭单元替换使用，可以分步进行清洁，清洁效果更佳。

主设计要求

1.一种用于太阳能电池板的简易清洁装置，包括太阳能板(1)和太阳能板清洁单元(2)，其特征在于：所述太阳能板清洁单元(2)底部固定设有太阳能板连接单元(3)，所述太阳能板连接单元(3)与所述太阳能板(1)可拆卸连接，所述太阳能板连接单元(3)靠内的侧面的上端固定设有刮拭保护架(6)，所述刮拭保护架(6)底面与所述太阳能板(1)的表面贴合，所述刮拭保护架(6)可伸缩，所述太阳能板清洁单元(2)下端固定设有配件单元(4)，所述配件单元(4)上设有刮拭单元(5)，所述刮拭单元(5)下端抵在所述刮拭保护架(6)上，所述刮拭单元(5)上端与所述配件单元(4)可拆卸连接，所述刮拭单元(5)可拆下替换为毛刷单元(7)，所述毛刷单元(7)与所述配件单元(4)可拆卸连接；所述太阳能板连接单元(3)包括第一安装件(31)、第二安装件(32)、第三安装件(33)、第四安装件(34)、第一弹簧(35)以及第二弹簧(36)，所述第一安装件(31)与所述第二安装件(32)通过所述第一弹簧(35)实现连接，所述第一安装件(31)与所述第三安装件(33)通过所述第二弹簧(36)实现连接，所述第二安装件(32)与所述第四安装件(34)通过所述第二弹簧(36)实现连接，所述第三安装件(33)与所述第四安装件(34)通过所述第一弹簧(35)实现连接，所述第一安装件(31)、所述第二安装件(32)、所述第三安装件(33)以及所述第四安装件(34)均处于同一水平高度，所述太阳能板连接单元(3)与所述太阳能板(1)的底面和四个侧面贴合。

设计方案

所述太阳能板连接单元(3)包括第一安装件(31)、第二安装件(32)、第三安装件(33)、第四安装件(34)、第一弹簧(35)以及第二弹簧(36)，所述第一安装件(31)与所述第二安装件(32)通过所述第一弹簧(35)实现连接，所述第一安装件(31)与所述第三安装件(33)通过所述第二弹簧(36)实现连接，所述第二安装件(32)与所述第四安装件(34)通过所述第二弹簧(36)实现连接，所述第三安装件(33)与所述第四安装件(34)通过所述第一弹簧(35)实现连接，所述第一安装件(31)、所述第二安装件(32)、所述第三安装件(33)以及所述第四安装件(34)均处于同一水平高度，所述太阳能板连接单元(3)与所述太阳能板(1)的底面和四个侧面贴合。

2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能电池板的简易清洁装置，其特征在于：所述太阳能板清洁单元(2)包括滑轨(21)、第一滑槽(22)、第二滑槽(23)、第一固定座(24)、第二固定座(25)、转动杆(26)、转动电机(27)、电机固定杆(28)以及走轮(29)，所述第一固定座(24)底部与所述第一安装件(31)顶部固定连接，所述第二固定座(25)底部与所述第三安装件(33)顶部固定连接，所述滑轨(21)有两根，两根所述滑轨(21)对称地固定设置在所述第一固定座(24)上，所述滑轨(21)沿所述第二弹簧(36)的长度方向设置，所述滑轨(21)远离所述第一固定座(24)的一端与所述第二固定座(25)的顶部滑动连接，所述第一滑槽(22)固定设置在所述滑轨(21)的顶面，所述电机固定杆(28)穿过所述转动电机(27)上端且与所述转动电机(27)固定连接，所述转动电机(27)内带有蓄电池，所述电机固定杆(28)两端分别与两侧的所述第一滑槽(22)滑动连接，所述第二滑槽(23)固定设置在所述滑轨(21)靠内侧的一面，所述转动杆(26)穿过所述转动电机(27)下端，所述转动杆(26)与所述转动电机(27)转动连接，所述转动杆(26)两端固定设有所述走轮(29)，所述走轮(29)与所述第二滑槽(23)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于太阳能电池板的简易清洁装置，其特征在于：所述配件单元(4)包括配件连接架(41)以及配件杆(42)，所述配件连接架(41)顶部与所述转动电机(27)底部固定连接，所述配件杆(42)均匀地固定设置在所述配件连接架(41)下端。

4.根据权利要求3所述的一种用于太阳能电池板的简易清洁装置，其特征在于：所述转动电机(27)靠近所述第一固定座(24)的一面上固定设有接触感应器，所述转动电机(27)靠近所述第二固定座(25)的一面上也固定设有接触感应器。

5.根据权利要求4所述的一种用于太阳能电池板的简易清洁装置，其特征在于：所述刮拭单元(5)包括刮拭板(51)、刮拭板连接架(52)以及刮拭对接孔(53)，所述刮拭板(51)顶部与所述刮拭板连接架(52)底部固定连接，所述刮拭对接孔(53)均匀地固定设于所述刮拭板连接架(52)的上端，所述刮拭对接孔(53)的位置与所述配件杆(42)的位置对应，所述刮拭板连接架(52)与所述配件杆(42)通过所述刮拭对接孔(53)实现可拆卸连接；

所述毛刷单元(7)包括毛刷(71)、毛刷连接架(72)以及毛刷对接孔(73)，所述毛刷(71)顶部与所述毛刷连接架(72)底部固定连接，所述毛刷对接孔(73)均匀地固定设于所述毛刷连接架(72)上端，所述毛刷对接孔(73)的位置与所述配件杆(42)的位置对应，所述毛刷连接架(72)与所述配件杆(42)通过所述毛刷对接孔(73)实现可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于太阳能电池板的简易清洁装置，其特征在于：所述第二滑槽(23)内固定设有防滑垫，所述走轮(29)上固定套连有防滑套。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池板技术领域，更具体地说，它涉及一种用于太阳能电池板的简易清洁装置。

背景技术

随着世界生产经济的迅猛发展和全球人口的不断增加，原先以化石能源为主的不可再生能源日益减少，同时化石能源引起的生态污染对人类赖以生存的环境造成了严重破坏。然而以太阳能为主的新型能源成为了可再生能源的主流之一，因其普遍性、长久性和总量巨大等特点备受青睐。其中光伏发电是太阳能应用的一种技术，将太阳能转换为电能，利用光伏发电技术建立的分布式光伏电站应运而生，并被广泛推广，其中太阳能板为核心部件之一。分布式光伏电站的安装位置有一定的要求，必须是露天安装在室外屋顶、高空或空旷处，尽可能的接收太阳光，最大限度的发挥其光电转换性能。

实际生活中，对于太阳能板的清洁最好能在不拆卸太阳能板的情况下进行，因为太阳能板安装和拆卸的成本较大；太阳能板由于处在室外，极易沾粘有鸟粪、泥块等污浊，需要先对太阳能板上的大块异物进行刮拭再洗刷擦拭，但是刮拭不当会对太阳能板的表面造成损伤；太阳能板的清洁不能只进行单一的洗刷，最好能够以多种方式分步完成。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于太阳能电池板的简易清洁装置，其具有的特点：可以直接手动安装在太阳能板上且安装简单、刮拭不会损伤太阳能板的受光表面、太阳能板的清洁以多种方式分步完成。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种用于太阳能电池板的简易清洁装置，包括太阳能板和太阳能板清洁单元，太阳能板清洁单元底部固定设有太阳能板连接单元，太阳能板连接单元与太阳能板可拆卸连接，太阳能板连接单元靠内的侧面的上端固定设有刮拭保护架，刮拭保护架底面与太阳能板的顶面贴合，刮拭保护架可伸缩，太阳能板清洁单元下端固定设有配件单元，配件单元上设有刮拭单元，刮拭单元下端抵在刮拭保护架上，刮拭单元上端与配件单元可拆卸连接，刮拭单元可拆下替换为毛刷单元，毛刷单元与配件单元可拆卸连接；

太阳能板连接单元包括第一安装件、第二安装件、第三安装件、第四安装件、第一弹簧以及第二弹簧，第一安装件与第二安装件通过第一弹簧实现连接，第一安装件与第三安装件通过第二弹簧实现连接，第二安装件与第四安装件通过第二弹簧实现连接，第三安装件与第四安装件通过第一弹簧实现连接，第一安装件、第二安装件、第三安装件以及第四安装件均处于同一水平高度，太阳能板连接单元与太阳能板的底面和四个侧面贴合，第一弹簧的长度要小于第二弹簧的长度，第一弹簧的长度极限和第二弹簧的长度极限满足太阳能板连接单元匹配绝大多数太阳能板的尺寸。

通过采用上述技术方案，通过可伸缩的太阳能板连接单元在不拆除太阳能板的情况下，通过简易的安装，将太阳能板简易清洗装置通过太阳能板连接单元安装到太阳能板上，通过可替换的毛刷单元和刮拭单元与配件单元可拆卸连接，可以实现先刮拭大块异物，再用刷洗的分步清洁，刮拭保护架通过一层厚度极薄的可伸缩架体将刮拭单元下降最低高度作出限制，避免因刮拭高度过低而对太阳能板表面造成损伤。

进一步地，太阳能板清洁单元包括滑轨、第一滑槽、第二滑槽、第一固定座、第二固定座、转动杆、转动电机、电机固定杆以及走轮，第一固定座底部与第一安装件顶部固定连接，第二固定座底部与第三安装件顶部固定连接，滑轨有两根，两根滑轨对称地固定设置在第一固定座上，滑轨沿第二弹簧的长度方向设置，第二固定座的结构区别于第一固定座，顶部附加了一个带有凹槽的板块，滑轨远离第一固定座的一端与第二固定座的顶部附加的板块滑动连接，第一滑槽固定设置在滑轨的顶面，电机固定杆穿过转动电机上端且与转动电机固定连接，转动电机内带有蓄电池，电机固定杆两端分别与两侧的第一滑槽滑动连接，第二滑槽固定设置在滑轨靠内侧的一面，转动杆穿过转动电机下端，转动杆与转动电机转动连接，转动杆两端固定设有走轮，走轮与第二滑槽滑动连接，滑轨的长度固定且满足太阳能板清洁单元对绝大多数太阳能板进行往复清洁的活动范围要求。

通过采用上述技术方案，蓄电池为转动电机提供电源，通过转动电机控制太阳能板清洁单元整体沿着滑轨长度方向进行移动，完成刮拭和洗刷。

进一步地，配件单元包括配件连接架以及配件杆，配件连接架顶部与转动电机底部固定连接，配件杆均匀地固定设置在配件连接架下端。

通过采用上述技术方案，配件单元作为中转装置，连接太阳能板清洁单元与刮拭单元或毛刷单元。

进一步地，转动电机靠近第一固定座的一面上固定设有接触感应器，转动电机靠近第二固定座的一面上也固定设有接触感应器。

通过采用上述技术方案，当转动电机接触到第一固定座或第二固定座时，接触感应器发出信号给转动电机，反向转动，实现来回的往复运动，清洁效果更好。

进一步地，第二滑槽内固定设有防滑垫，走轮上固定套连有防滑套。

通过采用上述技术方案，通过增大走轮与第二滑槽的摩擦力来保证刮拭和洗刷的质量。

进一步地，刮拭单元包括刮拭板、刮拭板连接架以及刮拭对接孔，刮拭板顶部与刮拭板连接架底部固定连接，刮拭对接孔均匀地固定设于刮拭板连接架的上端，刮拭对接孔的位置与配件杆的位置对应，刮拭板连接架与配件杆通过刮拭对接孔实现可拆卸连接，刮拭板连接架的长度固定且大于绝大多数太阳能板的宽度；

毛刷单元包括毛刷、毛刷连接架以及毛刷对接孔，毛刷顶部与毛刷连接架底部固定连接，毛刷对接孔均匀地固定设于毛刷连接架上端，毛刷对接孔的位置与配件杆的位置对应，毛刷连接架与配件杆通过毛刷对接孔实现可拆卸连接，毛刷连接架的长度固定且大于绝大多数太阳能板的宽度。

通过采用上述技术方案，通过对接孔与配件杆实现可拆卸连接，两种不同的清洗组件丰富了清洁的步骤，效果更佳。

进一步地，本实用新型还配备有擦拭单元，擦拭单元与配件单元可拆卸连接，擦拭单元包括海绵、海绵连接架以及海绵对接孔，海绵板顶部与海绵板连接架底部固定连接，海绵对接孔均匀地固定设于海绵板连接架的上端，海绵对接孔的位置与配件杆的位置对应，海绵板连接架与配件杆通过海绵对接孔实现可拆卸连接，海绵连接架的长度固定且大于绝大多数太阳能板的宽度，擦拭单元、毛刷单元以及刮拭单元三者择一与配件单元连接，毛刷和海绵由于其特性，毛刷和海绵的大小必须保证其可以与太阳能板表面直接接触。

通过采用上述技术方案，擦拭单元进一步完善了清洁的步骤和内容，当然在实际情况下，还可以增设其他和配件单元配合使用的组件。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种实施方式的整体结构正三轴侧视图；

图2为本实用新型提供的一种实施方式的太阳能板连接单元结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种实施方式的太阳能板清洁单元与配件单元连接结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种实施方式的刮拭单元、毛刷单元以及擦拭单元示意图；

图5为本实用新型提供的一种实施方式的电路控制关系图；

图中：1、太阳能板；2、太阳能板清洁单元；21、滑轨；22、第一滑槽；23、第二滑槽；24、第一固定座；25、第二固定座；26、转动杆；27、转动电机；28、电机固定杆；29、走轮；3、太阳能板连接单元；31、第一安装件；32、第二安装件；33、第三安装件；34、第四安装件；35、第一弹簧；36、第二弹簧；4、配件单元；41、配件连接架；42、配件杆；5、刮拭单元；51、刮拭板；52、刮拭板连接架；53、刮拭对接孔；6、刮拭保护架；7、毛刷单元；71、毛刷；72、毛刷连接架；73、毛刷对接孔；8、擦拭单元；81、海绵；82、海绵连接架；83、海绵对接孔。

具体实施方式

实施例：

以下结合附图1-5对本实用新型作进一步详细说明。

一种用于太阳能电池板的简易清洁装置，如图1、4所示，包括太阳能板1和太阳能板清洁单元2，太阳能板清洁单元2底部固定设有太阳能板连接单元3，太阳能板连接单元3与太阳能板1可拆卸连接，太阳能板连接单元3靠内的侧面的上端固定设有刮拭保护架6，刮拭保护架6底面与太阳能板1的顶面贴合，即刮拭保护架6和太阳能板连接单元3相关部件之间的距离与绝大多数太阳能板1的厚度一致，刮拭保护架6可伸缩，太阳能板清洁单元2下端固定设有配件单元4，配件单元4上设有刮拭单元5，刮拭单元5下端抵在刮拭保护架6上，刮拭单元5上端与配件单元4可拆卸连接，刮拭单元5可拆下替换为毛刷单元7，毛刷单元7与配件单元4可拆卸连接；

如图1、2所示，太阳能板连接单元3包括第一安装件31、第二安装件32、第三安装件33、第四安装件34、第一弹簧35以及第二弹簧36，第一安装件31与第二安装件32通过第一弹簧35实现连接，第一安装件31与第三安装件33通过第二弹簧36实现连接，第二安装件32与第四安装件34通过第二弹簧36实现连接，第三安装件33与第四安装件34通过第一弹簧35实现连接，第一安装件31、第二安装件32、第三安装件33以及第四安装件34均处于同一水平高度，太阳能板连接单元3与太阳能板1的底面和四个侧面贴合，第一弹簧35的长度要小于第二弹簧36的长度，第一弹簧35的长度极限和第二弹簧36的长度极限满足太阳能板连接单元3匹配绝大多数太阳能板1的尺寸。

如图1、2、3所示，太阳能板清洁单元2包括滑轨21、第一滑槽22、第二滑槽23、第一固定座24、第二固定座25、转动杆26、转动电机27、电机固定杆28以及走轮29，第一固定座24底部与第一安装件31顶部固定连接，第二固定座25底部与第三安装件33顶部固定连接，滑轨21有两根，两根滑轨21对称地固定设置在第一固定座24上，滑轨21沿第二弹簧36的长度方向设置，第二固定座25的结构区别于第一固定座24，顶部附加了一个带有凹槽的板块，滑轨21远离第一固定座24的一端与第二固定座25顶部滑动连接，第一滑槽22固定设置在滑轨21的顶面，电机固定杆28穿过转动电机27上端且与转动电机27固定连接，转动电机27为伺服电机且内部带有蓄电池，转动电机27外壳上带有接口，可以为蓄电池充电，电机固定杆28两端分别与两侧的第一滑槽22滑动连接，第二滑槽23固定设置在滑轨21靠内侧的一面，转动杆26穿过转动电机27下端，转动杆26与转动电机27转动连接，转动杆26两端固定设有走轮29，走轮29与第二滑槽23滑动连接，滑轨21的长度固定且满足太阳能板清洁单元2对绝大多数太阳能板1进行往复清洁的活动范围要求，第二滑槽23内固定设有防滑垫，走轮29上固定套连有防滑套，转动电机27靠近第一固定座24的一面上固定设有接触感应器，转动电机27靠近第二固定座25的一面上也固定设有接触感应器。

如图1、3所示，配件单元4包括配件连接架41以及配件杆42，配件连接架41顶部与转动电机27底部固定连接，配件杆42均匀地固定设置在配件连接架41下端。

如图1、3、4所示，刮拭单元5包括刮拭板51、刮拭板连接架52以及刮拭对接孔53，刮拭板51顶部与刮拭板连接架52底部固定连接，刮拭对接孔53均匀地固定设于刮拭板连接架52的上端，刮拭对接孔53的位置与配件杆42的位置对应，刮拭板连接架52与配件杆42通过刮拭对接孔53实现螺栓连接，刮拭板连接架52的长度固定且大于绝大多数太阳能板1的宽度；毛刷单元7包括毛刷71、毛刷连接架72以及毛刷对接孔73，毛刷71顶部与毛刷连接架72底部固定连接，毛刷对接孔73均匀地固定设于毛刷连接架72上端，毛刷对接孔73的位置与配件杆42的位置对应，毛刷连接架72与配件杆42通过毛刷对接孔73实现螺栓连接，毛刷连接架72的长度固定且大于绝大多数太阳能板1的宽度；本实用新型还配备有擦拭单元8，擦拭单元8与配件单元4可拆卸连接，擦拭单元8包括海绵81、海绵连接架82以及海绵对接孔83，海绵81板顶部与海绵81板连接架底部固定连接，海绵对接孔83均匀地固定设于海绵81板连接架的上端，海绵对接孔83的位置与配件杆42的位置对应，海绵81板连接架与配件杆42通过海绵对接孔83实现螺栓连接，海绵连接架82的长度固定且大于绝大多数太阳能板1的宽度，擦拭单元8、毛刷单元7以及刮拭单元5三者择一与配件单元4连接，毛刷71和海绵81由于其特性，毛刷71和海绵81的大小必须保证其可以与太阳能板1表面直接接触。

工作原理：握住四个连接件，将与之相连的弹簧拉长，并将这四个连接件套连在需要清洁的太阳能板1的四角，确认刮拭保护架6与太阳能板1表面贴合，先将刮拭单元5安装到配件单元4上，启动转动电机27，刮拭单元5在太阳能板清洁单元2的带动下，沿着滑轨21长度方向进行滑动，转动电机27接触到第一固定座24或第二固定座25后，如图5所示，通过接触感应器发出信号，转动电机27会反向转动，刮拭单元5做往复运动，在这个过程中，因为刮拭保护架6极薄，刮拭单元5能将大块异物的绝大部分刮拭掉，刮拭一段时间后，将转动电机27停下，拆下刮拭单元5，替换上浸泡过的毛刷单元7，启动转动电机27，毛刷单元7沿着导轨做往复运动，对太阳能板1进行洗刷，洗刷一段时间后，先替换上浸泡过的擦拭单元8，再替换上干燥的擦拭单元8，分别进行洗擦和擦拭，清洁完成后，拆下擦拭单元8，将太阳能板1四角上的安装件取下，当前太阳能板1的清洁工作完成。

转动电机27为内部带有蓄电池的伺服电机，可以由一般的伺服电机改造后得到，无特殊要求；接触感应器为深圳市信为科技发展有限公司生产的对应大小的位置传感器。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、设置有刮拭单元5、毛刷单元7以及擦拭单元8，三者择一分别与配件单元4螺栓连接，将清洁分为刮拭、洗刷以及擦拭三步进行，清洁效果更优；

2、刮拭保护架6对配件单元4上螺栓连接的组件的最低高度进行限制，防止因高度过低，这些组件，主要是刮拭单元5与太阳能板1表面过度接触，造成太阳能板1表面的损伤，刮拭保护架6保护了太阳能板1，有效延长了太阳能板1的使用寿命；

3、太阳能板连接单元3通过弹簧连接的四个连接件，所以整个太阳能板连接单元3整体都是可伸缩，通过伸缩将四个连接件套连在太阳能板1的四角上，实现了在不拆除太阳能板1的情况下，对太阳能板1进行简易清洁，避免了拆除太阳能板1拆除产生的成本，更加高效方便。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

设计图

一种用于太阳能电池板的简易清洁装置论文和设计

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全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

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