阅读说明：本技术 一种光伏电站系统 (Photovoltaic power station system ) 是由 耿广科 李洪涛 周玉川 孙阳 李想 于 2020-05-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及光伏电站技术领域,尤其是涉及一种光伏电站系统。一种光伏电站系统包括清理装置、支架、电池板和中控系统。清理装置沿电池板的倾斜方向对电池板上表面的杂质进行清理,可以刷除、清理电池板及位于电池板上表面与其边框夹角区域等全部区域的等遮挡杂质,并将这些杂质清理出电池板,提高电池板上表面接收光照的有效面积,进而提高光伏组件的转换效率。而且本发明清理装置带有可收卷结构,可以控制收合或伸出清扫结构,既可以避免清扫结构常态位于电池板上面造成遮挡,还可以避免刮伤电池板上表面。同时避免清扫结构长时间受到光照影响使用寿命。(The invention relates to the technical field of photovoltaic power stations, in particular to a photovoltaic power station system. A photovoltaic power station system comprises a cleaning device, a support, a cell panel and a control system. The cleaning device cleans impurities on the upper surface of the battery panel along the inclination direction of the battery panel, can brush and clean the battery panel and cover the impurities in all areas such as the upper surface of the battery panel and the frame included angle area of the battery panel, and cleans the impurities out of the battery panel, so that the effective area of the upper surface of the battery panel for receiving illumination is increased, and the conversion efficiency of the photovoltaic module is improved. The cleaning device is provided with the rolling structure, and the rolling structure can be controlled to be folded or stretched out, so that the cleaning structure is prevented from being normally positioned on the battery panel to cause shielding, and the upper surface of the battery panel can be prevented from being scratched. Meanwhile, the long-time illumination influence on the service life of the cleaning structure is avoided.)

一种光伏电站系统

技术领域

本发明涉及光伏电站技术领域，尤其是涉及一种光伏电站系统。

背景技术

光伏电站是一种利用太阳光能，采用诸如晶硅板、逆变器等电子元件组成的发电体系，与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。光伏电站的发电量与光伏组件本身所能接收到的光照强度密切相关，而光伏组件表面是否被遮挡则关系着其是否能接收到太阳光照。因此光伏电站一般安装设置在空旷的区域。但光伏组件还是免不了被灰尘、泥土、鸟粪等污染遮挡，在空旷区域中对光伏组件进行清理需要投入大量的人力、物力。

公开号为CN109660197A的中国专利公开了一种智能光伏系统，包括清扫部分，具体包括支架、丝杠滑轨、清洁臂组、驱动结构、电池板。所述清洁臂组包括清洁臂和带动臂，清洁臂放置于电池板待清洁面，带动臂在电池板另一面垂直固定于丝杠滑轨的螺母座上并与清洁臂磁性吸引，驱动结构连接并驱动螺母座沿丝杠滑轨长度方向运动。清扫电池板将电池板上表面的灰尘、泥土等杂质从电池板的侧边清理。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：清扫的杂质将使安装在电池板侧边的驱动结构受到更大的污染，可能影响驱动结构。而且电池板带有都具有连接框，清洁臂常态贴靠于电池板上表面，难以有效移动、清理电池板每个位置的杂质。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种光伏电站系统，具有自动清理电池板，不划伤电池表面的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种光伏电站系统，包括中控系统、电池板、支架和清理装置；所述电池板倾斜安装在支架上面；所述清理装置电连接于中控系统。

所述清理装置包括丝杠滑轨、从动滑槽、移动辊和驱动结构。

所述丝杠滑轨、从动滑槽平行设置，且分别位于电池板的两个倾斜边外侧，丝杠滑轨、从动滑槽的长度不小于电池板倾斜边的长度；丝杠滑轨、从动滑槽下面与支架固定连接；所述移动辊一端通过一齿轮组与丝杠滑轨传动连接，另一端空套于从动滑槽内。

所述驱动结构连接安装于丝杠滑轨的一端，驱动结构与中控系统电连接；所述驱动结构用于控制丝杠滑轨转动，进而使移动辊沿丝杠滑轨移动，使移动辊绕自身的中轴线转动。

所述移动辊为管状，移动辊侧壁布设有多个沿轴向设置的条孔；移动辊内空套有内轴。所述内轴上内壁设有径向向外凸出的清扫结构；所述清扫结构内侧设有可收卷结构；所述清扫结构有多个，分别与条孔对应匹配；所述清扫结构的外端由可收卷结构控制，沿条孔内外方向移动；当清扫结构向条孔外移动时，清扫结构的外端部抵于电池板上表面；当清扫结构向条孔内移动时，清扫结构的外端部脱离电池板上表面。

采用上述技术方案，本发明驱动结构安装于丝杠滑轨一端，而丝杠滑轨位于电池板的侧边，可较大程度避开清理装置清扫出的粉尘污染。可根据实际情况将驱动结构安装在丝杠滑轨的上端或下端。而且清理装置采用的移动辊是沿电池板的倾斜方向转动清理电池板上表面，在移动辊的转动过程，带动多个布设在移动辊外的清扫结构，可以刷除、清理电池板及位于电池板上表面与其边框夹角区域等全部区域的等遮挡杂质，并将这些杂质清理出电池板。

移动辊两端分别与丝杠滑轨、从动滑槽连接，使其平行架设于电池板上表面。

同时，清理结构通过可收卷结构安装连接于移动辊内侧，当需要清理电池板，通过可收卷结构将清扫结构向条孔外移动伸出，使清扫结构外端与电池板上表面接触，随移动辊转动清理遮挡杂质。

而且驱动结构由中控系统电连接控制，使人员可以远程根据光伏电站的情况，通过中控系统控制驱动结构的启闭、转速等。驱动结构可采用步进电机、减速电机等。

当电池板上表面的遮挡杂质等被清理后，可提高电池板接收光照的有效面积。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述齿轮组包括位于移动辊与丝杠滑轨之间的上齿轮、下齿轮，使移动辊间接接触于丝杠滑轨；所述上齿轮、下齿轮分别位于移动辊沿丝杠滑轨倾斜移动的前侧、后侧；所述上齿轮、下齿轮之间通过齿轮连杆连接，齿轮连杆的两端分别与上齿轮、下齿轮空套连接。

采用上述技术方案，上齿轮、下齿轮可等间距置于丝杠滑轨与移动辊之间，避免移动辊与丝杠滑轨接触，使移动辊的转动方向与移动方向相反。同时齿轮组可将移动辊啮合夹住，避免未使用状态时，移动辊发生移动，影响正常使用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述移动辊的两端均安装有端盖；所述端盖中间设有与内轴端部匹配的内轴孔；内轴两端空套架设于端盖的内轴孔；所述可收卷结构包括内推板、复位结构和顶出结构；所述内推板位于顶出结构与移动辊之间；所述清扫结构固定于内推板的外侧壁；所述顶出结构固定于内轴，用于将内推板向外顶出，使清扫结构向外移动；所述复位结构位于内轴与内推板之间；当顶出结构未向外顶内推板时，复位结构将内推板向内，使清扫结构常态位于条孔内。

采用上述技术方案，内轴通过端盖设置的内轴孔空套于移动辊内，方便可收卷结构设置。

可收卷结构向内收卷，顶出结构随内轴转动，顶出结构脱离内推板内侧中间，使顶出结构、内推板、清扫结构的轴向长度之和小于内轴至移动辊外壁的间距，在复位结构的作用下内推板带动清扫结构向内移动，使清扫结构脱离电池板板。这样既可以避免清扫结构常态位于电池板上面造成遮挡，还可以避免刮伤电池板上表面；同时避免清扫结构长时间受到光照影响使用寿命。

可收卷结构向外伸出，顶出结构随内轴转动，移动至内推板内侧中间，使顶出结构、内推板、清扫结构的轴向长度之和大于内轴至移动辊外壁的间距，此时清扫结构外端位于移动辊外侧，且可与电池板接触，用于清理电池板上表面的遮挡杂质。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述顶出结构、复位结构分别有多个，顶出结构、复位结构沿内轴的轴向相错设置。

所述顶出结构的外壁径向向外设有顶杆，每个顶出结构的顶杆数量与内推板的数量相等；所述顶杆的外端面为导向面；所述顶杆位于内推板内侧。

所述复位结构的两端分别安装于相对设置的两个内推板内侧边缘，使两个内推板相向拉伸。

当顶杆随内轴转动至顶杆的外端位于内推板中间时，内推板带动清扫结构向条孔外移动；当顶杆随内轴转动至顶杆的外端位于内推板的内侧边缘时，内推板在复位结构的作用下，带动清扫结构向条孔内收回；所述丝杠滑轨或从动滑槽的端部上面与内轴端部之间设有内轴转动驱动。

采用上述技术方案，导向面设置的顶杆可更好地沿内推板的内侧面移动，推动内推板向外移动。所述复位结构给予两个相对设置的内推板之间具有汇聚在中间的拉伸力。

当顶杆的外端部随内轴转动至内推板内侧面的侧边时，在复位结构的作用下，可收卷结构的内推板带动清扫结构向内移动收回；当顶杆的外端部随内轴转动至内推板内侧面的中间时，可收卷结构的内推板带动清扫结构向外移动伸出。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述内轴转动驱动包括配合作业的触发板和挡杆；所述内轴的两端部径向向外均固定触发板；所述丝杠滑轨或从动滑槽的两个端部上面均固定有挡杆；所述挡杆沿内轴的轴向长度不大于触发板的轴向长度；当移动辊分别转动至丝杠滑轨的两端时，挡杆推动触发板朝与移动辊转动方向相反的方向转动，使内轴带动顶杆发生转动。

采用上述技术方案，当移动辊转动至电池板倾斜面的上端或下端时，由于内轴与移动辊为空套设置，内轴端部的触发板受到挡杆的抵挡，若移动辊继续转动，则可以使内轴朝向移动辊转动的方向发生旋转，进而使内轴与移动辊之间的可收卷结构实现收合或伸出的动作。挡杆沿内轴轴向长度设置可避免挡杆遮挡到移动辊。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述端盖上设有扇形状的限位槽，限位槽内侧与内轴孔相连通；所述内轴的两端部分别设有扇形状的卡块；所述卡块与限位槽相匹配，卡块的弧度小于限位槽的弧度；所述卡块绕内轴的中轴线转动；卡块转动抵贴于限位槽的两个内侧壁，分别对应于顶杆抵于内推板内侧、内推板的内侧边缘；所述触发板位于卡块的外侧；所述挡杆与触发板接触瞬间，挡杆抵于触发板的径向外端；当触发板触碰挡杆发生转动时，卡块沿限位槽由限位槽的一内侧壁向限位槽的另一内侧壁转动。

采用上述技术方案，所述限位槽、卡块配合可用于控制内轴的转动角度，该转动角度为与顶杆由内推板内侧面中间向内推板内侧面边缘转动的角度一致。这样设置可使移动辊转动至电池板倾斜上端时，挡杆抵挡推动触发板、并带动内轴朝向与移动辊转动方向相反的方向转动，同时卡块、限位槽配合限制内轴转动的角度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述内轴外周均匀环绕设有四块内推板；所述内推板的外壁与移动辊的内壁相匹配，内推板的内壁为平面；每个顶出结构外壁均匀设有四根顶杆；所述限位槽的弧度为π/2，卡块的弧度为π/4。

采用上述技术方案，通过上述数量、角度设置，使内轴相对端盖转动45°，就可以使可收卷结构实现收卷、伸出的动作。四块内推板两两间隔内轴呈对称设置，对称设置的两个内推板的边缘连接安装有复位结构。该复位结构可为弹簧。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述移动辊内壁径向向内设有导向柱，内推板设有与导向柱匹配的贯穿性导向孔。

采用上述技术方案，导向柱、贯穿性导向孔的设置可以使内推板保持移动方向，确保可收卷结构顺利进行。同时，当挡杆推动触发板带动内轴转动时，在卡块、限位槽配合下，还可使移动辊制止。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述移动辊为两个纵截面为半环形的弧形板固定连接构成。

采用上述技术方案，采用弧形板设置的移动辊可便于内轴、可收卷结构的安装。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述清扫结构为柔性材质制成的条形板。

采用上述技术方案，柔性材质的条形板可避免清扫结构对电池板的刮擦；而且当清扫结构随可收卷结构向条孔内收合时，条形板经过条孔，还可以将条形板表面附着的杂质清理，保持条形板的整洁。所述条形板的外端部还可设有刷毛，提高清扫效率。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1、本发明清理装置沿电池板的倾斜方向对电池板上表面的杂质进行清理，可以刷除、清理电池板及位于电池板上表面与其边框夹角区域等全部区域的等遮挡杂质，并将这些杂质清理出电池板，提高电池板上表面接收光照的有效面积，进而提高光伏组件的转换效率。

2、本发明清理装置带有可收卷结构，可以控制收合或伸出清扫结构，既可以避免清扫结构常态位于电池板上面造成遮挡，还可以避免刮伤电池板上表面。同时避免清扫结构长时间受到光照影响使用寿命。

3、当清扫结构随可收卷结构向条孔内收合时，条形板经过条孔，还可以将条形板表面附着的杂质清理，保持条形板的整洁。

附图说明

图1是本发明光伏阵列示意图；

图2是本发明结构示意图；

图3是本发明丝杠滑轨与移动辊连接结构示意图；

图4是图2中A-A向清扫结构收回状态示意图；

图5是图2中B-B向清扫结构伸出状态示意图；

图6是图2中C-C向剖视结构示意图；

图7是移动辊转动至丝杠滑轨上端的结构示意图；

图8是移动辊转动至丝杠滑轨下端的结构示意图。

图中，2、电池板；3、支架；4、清理装置；5、光伏阵列；6、丝杠滑轨；7、从动滑槽；8、移动辊；9、驱动结构；10、罩壳；11、条孔；12、内轴；13、清扫结构；15、上齿轮；16、下齿轮；17、齿轮连杆；18、端盖；19、内轴孔；20、内推板；21、复位结构；22、顶出结构；23、顶杆；24、触发板；25、挡杆；26、限位槽；27、卡块；28、导向柱；29、贯穿性导向孔；30、弧形板；31、条形板；32、齿圈。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明公开一种光伏电站系统，包括中控系统、电池板2、支架3和清理装置4。电池板2倾斜安装在支架3上面；清理装置4电连接于中控系统。支架3和电池板2均有多个；多个电池板2与支架3整齐排列形成一个光伏阵列5，光伏列阵按横平竖直等间距排列安装。

如图2所示，清理装置4包括丝杠滑轨6、从动滑槽7、移动辊8和驱动结构9。丝杠滑轨6、从动滑槽7平行设置，且分别位于电池板2的两个倾斜边外侧，丝杠滑轨6、从动滑槽7的长度不小于电池板2倾斜边的长度；丝杠滑轨6、从动滑槽7下面与支架3固定连接。

如图3所示，移动辊8一端设有齿圈32；移动辊8通过齿圈32与一齿轮组啮合，齿轮组与丝杠滑轨6啮合，移动辊8、齿轮组、丝杠滑轨6构成齿轮传动结构。移动辊8的另一端滑移安装于从动滑槽7内，使移动辊8平行架设于电池板2上表面。丝杠滑轨6上面罩设有罩壳10。驱动结构9安装于罩壳10上端或下端，同时驱动结构9贯穿罩壳10的侧壁与丝杠滑轨6的一端连接。当驱动结构9停止转动时，丝杠滑轨6、齿轮组、移动辊8自锁制止。

如图2所示，驱动结构9由中控系统连接控制，使人员可以远程根据光伏电站的情况，通过中控系统控制驱动结构9的启闭、转速等。驱动结构9可采用步进电机、减速电机等。驱动结构9用于控制丝杠滑轨6转动，进而使移动辊8沿丝杠滑轨6移动，使移动辊8绕自身的中轴线转动。驱动结构9安装于丝杠滑轨6一端，而丝杠滑轨6位于电池板2的侧边，可较大程度避开清理装置4清扫出的粉尘污染。

如图2所示，清理装置4采用的移动辊8是沿电池板2的倾斜方向转动清理电池板2上表面，在移动辊8的转动过程，带动多个布设在移动辊8外的清扫结构13，可以刷除、清理电池板2及位于电池板2上表面与其边框夹角区域等全部区域的等遮挡杂质，并将这些杂质清理出电池板2。

如图2、图4所示，移动辊8为管状，移动辊8侧壁布设有多个沿轴向设置的条孔11，移动辊8的周壁设有多个条孔11，所有条孔11错位设置。移动辊8内空套有内轴12。内轴12上内壁设有径向向外凸出的清扫结构13；清扫结构13有多个，分别与条孔11对应匹配。清扫结构13内侧设有可收卷结构；清扫结构13的外端由可收卷结构控制，沿条孔11内外方向移动；清扫结构13与条孔11对应，错位环绕在移动辊8的侧壁外面，用于清理电池板2上表面的各个角落。当清扫结构13向条孔11外移动时，清扫结构13的外端部抵于电池板2上表面；当清扫结构13向条孔11内移动时，清扫结构13的外端部脱离电池板2上表面。当需要清理电池板2，通过可收卷结构将清扫结构13向条孔11外移动伸出，使清扫结构13外端与电池板2上表面接触，随移动辊8转动清理遮挡杂质。

如图3所示，齿轮组包括位于移动辊8与丝杠滑轨6之间的上齿轮15、下齿轮16，使移动辊8间接接触于丝杠滑轨6；上齿轮15、下齿轮16分别位于移动辊8沿丝杠滑轨6倾斜移动的前侧、后侧；上齿轮15、下齿轮16之间通过齿轮连杆17连接，齿轮连杆17的两端分别与上齿轮15、下齿轮16空套连接。上齿轮15、下齿轮16可等间距置于丝杠滑轨6与移动辊8之间，避免移动辊8与丝杠滑轨6接触，使移动辊8的转动方向与移动方向相反。同时，齿轮组可将移动辊8啮合夹住，避免未使用状态时移动辊8发生移动，影响正常使用。

如图3所示，移动辊8的两端均安装有端盖18；端盖18中间设有与内轴12端部匹配的内轴12孔；内轴12两端空套架设于端盖18的内轴12孔。

如图5所示，可收卷结构包括内推板20、复位结构21和顶出结构22。顶出结构22、复位结构21分别有多个，顶出结构22、复位结构21沿内轴12的轴向相错设置。

如图5所示，内推板20位于顶出结构22与移动辊8之间；内轴12外周均匀环绕设有四块内推板20；四块内推板20两两间隔内轴12呈对称设置。内推板20的外壁与移动辊8的内壁相匹配，内推板20的内壁为平面。清扫结构13固定于内推板20的外侧壁。

如图5所示，顶出结构22固定于内轴12，顶出结构22的外壁径向向外设有顶杆23，每个顶出结构22的均匀设有四根顶杆23。顶杆23的外端面为导向面，导向面设置可使顶杆23更好地沿内推板20的内侧面移动。顶杆23位于内推板20内侧。

如图5所示，复位结构21位于内轴12与内推板20之间。复位结构21的两端分别安装于相对设置的两个内推板20内侧边缘，使两个内推板20相向拉伸。对称设置的两个内推板20的边缘连接安装有复位结构21，复位结构21为弹簧。当顶出结构22未向外顶内推板20时，复位结构21将内推板20向内，使清扫结构13常态位于条孔11内。

如图5所示，当顶杆23随内轴12转动至顶杆23的外端位于内推板20中间时，内推板20带动清扫结构13向条孔11外移动；当顶杆23随内轴12转动至顶杆23的外端位于内推板20的内侧边缘时，内推板20在复位结构21的作用下，带动清扫结构13向条孔11内收回；丝杠滑轨6或从动滑槽7的端部上面与内轴12端部之间设有内轴转动驱动。

如图5所示，当顶杆23的外端部随内轴12转动至内推板20内侧面的侧边时，在复位结构21的作用下，可收卷结构的内推板20带动清扫结构13向内移动收回；当顶杆23的外端部随内轴12转动至内推板20内侧面的中间时，可收卷结构的内推板20带动清扫结构13向外移动伸出。

如图3所示，端盖18上设有扇形状的限位槽26，限位槽26内侧与内轴12孔相连通。内轴12的两端部分别设有扇形状的卡块27，卡块27与限位槽26相匹配。限位槽26的弧度为π/2，卡块27的弧度为π/4。卡块27绕内轴12的中轴线转动。卡块27转动抵贴于限位槽26的两个内侧壁，分别对应于顶杆23抵于内推板20内侧、内推板20的内侧边缘。触发板24位于卡块27的外侧。挡杆25与触发板24接触瞬间，挡杆25抵于触发板24的径向外端。当触发板24触碰挡杆25发生转动时，卡块27沿限位槽26由限位槽26的一内侧壁向限位槽26的另一内侧壁转动。

如图3、图4所示，限位槽26、卡块27配合可用于控制内轴12的转动角度范围限制为45°，该转动角度为与顶杆23由内推板20内侧面中间向内推板20内侧面边缘转动的角度一致，使可收卷结构实现收卷、伸出的动作。这样设置可使移动辊8转动至电池板2倾斜上端时，挡杆25抵挡、推动触发板24、并带动内轴12朝向与移动辊8转动方向相反的方向转动，同时卡块27、限位槽26配合限制内轴12转动的角度。

如图4所示移动辊8为两个纵截面为半环形的弧形板30固定连接构成。采用弧形板30设置的移动辊8可便于内轴12、可收卷结构的安装。

如图4、图5所示，移动辊8内壁径向向内设有导向柱28，内推板20设有与导向柱28匹配的贯穿性导向孔29。导向柱28、贯穿性导向孔29的设置可以使内推板20保持移动方向，确保可收卷结构顺利进行。同时，当挡杆25推动触发板24带动内轴12转动时，在卡块27、限位槽26配合下，还可使移动辊8制止。

如图6、图7所示，内轴转动驱动包括配合作业的触发板24和挡杆25。内轴12的两端部径向向外均固定触发板24；丝杠滑轨6或从动滑槽7的两个端部上面均固定有挡杆25。挡杆25沿内轴12的轴向长度不大于触发板24的轴向长度。

如图7、图8所示，当移动辊8分别转动至丝杠滑轨6的两端时，挡杆25推动触发板24朝与移动辊8转动方向相反的方向转动，使内轴12带动顶杆23发生转动。当移动辊8转动至电池板2倾斜面的上端或下端时，由于内轴12与移动辊8为空套设置，内轴12端部的触发板24受到挡杆25的抵挡，若移动辊8继续转动，则可以使内轴12朝向移动辊8转动的方向发生旋转，进而使内轴12与移动辊8之间的可收卷结构实现收合或伸出的动作。挡杆25沿内轴12轴向长度设置可避免挡杆25遮挡到移动辊8。

如图8所示，清扫结构13为柔性材质制成的条形板31。柔性材质的条形板31可避免清扫结构13对电池板2的刮擦；而且当清扫结构13随可收卷结构向条孔11内收合时，条形板31经过条孔11，还可以将条形板31表面附着的杂质清理，保持条形板31的整洁。条形板31的外端部还可设有刷毛，提高清扫效率。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。