自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备及其实施方法
阅读说明：本技术 自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备及其实施方法 (Automatic unfolding type photovoltaic panel self-cleaning solar power generation equipment and implementation method thereof ) 是由 王雪梅 于 2021-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备及其实施方法,所述自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备包括安装底板,安装底板的前侧安装有八组收放组件,安装底板前侧的右端固定有伺服电机一,安装底板前侧的右端焊接有上下两个固定架,伺服电机一的输出轴与一收放辊的下端固连,收放辊的上端与上方的固定架转动连接,安装底板的前侧位于收放组件的顶部和底部分别设置有自清洁组件,安装底板前侧的顶部和底部均活动安装有防护罩,安装底板的顶部和底部固定有缓冲组件。该自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备及其实施方法中,光伏板组件能够展开和收起,还能够根据使用情况对光伏板的表面进行清洁。(The invention discloses an automatic expansion type photovoltaic panel self-cleaning solar power generation device and an implementation method thereof. According to the automatic unfolding type photovoltaic panel self-cleaning solar power generation equipment and the implementation method thereof, the photovoltaic panel component can be unfolded and folded, and the surface of the photovoltaic panel can be cleaned according to the use condition.)
技术领域
本发明属于太阳能发电技术领域，特别是涉及自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备及其实施方法。
背景技术
本部分的描述仅提供与本说明书公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电。
在授权公告号为CN107437924B、授权公告日为2019.05.17的发明专利中公开了一种光伏板装置，包括支架；所述支架上方倾斜设置有光伏框，所述光伏框呈矩形，其正面形成一个内置有光伏板的矩形凹腔，该矩形凹腔的正面覆盖有玻璃盖板，所述玻璃盖板与光伏板之间留有间隔；所述光伏框的背面设有一块活动插板，所述活动插板平行于所述光伏框的背面，并与光伏框之间形成矩形空腔；所述活动插板可横向抽离光伏框的背面；所述玻璃盖板表面镀制有红外阻隔膜，所述光伏框的底板由金属板构成，所述活动插板亦由金属板构成。该发明专利中的光伏板只是单一的焊接式组装，将光伏板焊接固定好后即可，既不可以自动展开，也不可以自动收起，在特殊天气下，光伏板容易受到外界因素的破坏，导致太阳能发电设备无法正常工作。
此外，由于太阳能发电设备安装在户外，因此长时间的使用后，其表面容易积落灰尘，从而影响发电效率。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本说明书的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本说明书的
背景技术
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
本发明的目的是提供自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备及其实施方法，该自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备及其实施方法中，光伏板组件能够展开和收起，操作方便，能够避免因外界天气等因素对光伏板造成损坏，降低维护成本，还能够根据使用情况对光伏板的表面进行清洁，方便快速，省时省力，能够时刻保证光伏板组件表面的干净，提高发电效率。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备，它包括安装底板，所述安装底板的前侧均匀安装有八组收放组件，所述安装底板前侧的右端固定安装有伺服电机一，所述安装底板前侧的右端对称焊接有上下两个固定架，所述伺服电机一的输出轴与一收放辊的下端固连，所述收放辊的上端与上方的固定架转动连接，所述安装底板的前侧位于收放组件的顶部和底部分别设置有自清洁组件，所述安装底板前侧的顶部和底部均活动安装有防护罩，所述安装底板的顶部和底部固定安装有与收放组件数量相等且位置对应的缓冲组件；
所述收放组件包括焊接在安装底板上的固定框，所述固定框的内腔设置有套筒，所述套筒通过支撑架固定安装在固定框的内壁上，所述套筒的内部设置有两个辅助拉索，所述套筒的内部安装有两个与辅助拉索相适配的滑轮二，所述固定框的内腔固定安装有位于套筒下方的滑轮三，所述滑轮三的轴线与滑轮二的轴线垂直，两个辅助拉索的底端伸至套筒的底部并固连有与滑轮三相适配的主拉索，所述安装底板的前侧固定安装有位于固定框上方和下方的安装支座，两安装支座的内腔分别转动安装有光伏板组件，所述光伏板组件中远离安装支座的一端中部固连有与辅助拉索相适配的拉环，所述光伏板组件的侧面与固定框的外壁之间连接有复位弹簧，各个主拉索中远离辅助拉索的一端均延伸至收放辊的位置并缠绕在收放辊的表面。
优选的，所述安装底板的前侧且位于收放辊的左侧沿竖向固定安装有与主拉索数量相等的滑轮一，任意相邻两滑轮一之间的竖向间距相等，所述主拉索绕过相应的滑轮一后缠绕在收放辊的表面。
优选的，所述自清洁组件包括固定安装在安装底板上的伺服电机二，所述伺服电机二的输出轴固连有螺纹丝杆，所述螺纹丝杆远离伺服电机二的一端转动连接在固定架上，所述螺纹丝杆的表面螺纹连接有螺纹管，所述螺纹管上固连有清洁组件。
优选的，所述清洁组件包括焊接在螺纹管上的移动架，所述移动架的后侧与安装底板的表面滑动接触，所述移动架中远离收放组件的一端嵌入式设置有定位组件，所述移动架上沿左右方向转动连接有转动轴，所述转动轴的表面固定安装有齿轮，所述齿轮中靠近收放组件的一侧固连有清洁刷，所述转动轴的表面套设有扭簧一，所述扭簧一的两端分别与移动架的内壁和齿轮固连，所述清洁刷用于清洁的一侧与相应的光伏板组件接触。
优选的，所述定位组件包括固定杆，所述移动架上开设有安装缺口，所述固定杆固定安装在安装缺口内，所述固定杆的表面转动安装有定位销，所述固定杆的表面位于定位销的两侧分别套装有扭簧二，所述扭簧二的两端分别与定位销和安装缺口的侧壁固连，所述定位销的一端与齿轮的齿槽插接配合、另一端固连有按块。
优选的，所述转动轴的一端贯穿至移动架的外侧并固定安装有把手。
优选的，所述防护罩包括固定安装在安装底板左右两端的两个安装架，所述安装架的内腔转动安装有摆动支杆，两个摆动支杆之间固连有透明罩板。
优选的，所述缓冲组件包括焊接在安装底板上且前侧敞口的外壳，所述外壳的内腔连接有多个弹簧，各个弹簧的弹力总和小于复位弹簧的弹力，各个弹簧的前端共同固连有活动块，当弹簧处于自然伸缩状态时，所述活动块的前端伸出外壳。
本发明还提供了一种自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备的实施方法，它包括如下步骤：
S1：展开光伏板组件：
启动伺服电机一，伺服电机一带动收放辊转动，收放辊对各个主拉索进行收卷，每个主拉索带动与其连接的两个辅助拉索同步移动，辅助拉索通过拉环拉动光伏板组件克服复位弹簧的弹力绕安装支座转动，直至光伏板组件的端部搭靠在固定框上，然后关闭伺服电机一，如此便完成了光伏板组件的展开；
S2：光伏板组件表面的清洁：
按动按块，按块带动定位销的端部从齿轮的齿槽内移出，解除对齿轮的限位，然后转动把手，把手带动转动轴、齿轮和清洁刷同步转动，使清洁刷转动至清洁工位，然后松开按块，扭簧二复位并带动定位销同步复位，使定位销的端部卡入到齿轮的齿槽内，对齿轮进行限位固定，使清洁刷保持在清洁工位；
启动伺服电机二，伺服电机二带动螺纹丝杆转动，螺纹管沿螺纹丝杆向右移动，清洁组件随螺纹管同步移动，使随着清洁组件中的清洁刷贴合在光伏板组件的表面，随着螺纹管的移动，清洁刷便能够对光伏板组件的表面进行清洁；
S3：光伏板组件表面清洁完成后，清洁组件复位：
伺服电机二反向转动，螺纹管沿螺纹丝杆向左移动，清洁组件随螺纹管同步向左移动至初始位置，等待下一次清洁作业；
S4：遇到极端天气时，光伏板组件翻转收起：
伺服电机一反向转动并带动收放辊反向转动，将主拉索松开，从而使辅助拉索放松，在复位弹簧的复位作用下，光伏板组件逐渐绕安装支座反向转动，光伏板组件接触到活动块后，复位弹簧推动光伏板组件克服各个弹簧的弹力将活动块向外壳内推动，使光伏板组件继续转动，直至光伏板组件的端部搭靠在外壳上，此时光伏板组件的工作面朝内，极端天气解除后，重复步骤S1，使光伏板组件恢复至工作状态。
优选的，当光伏板组件的端部搭靠在外壳上时，所述光伏板组件与安装底板之间呈30°的夹角。
本发明的有益效果：
1、在本发明中，光伏板组件能够展开和收起，操作方便，能够避免因外界天气等因素对光伏板造成损坏，降低维护成本，收起时，光伏板组件的复位速度是受主拉索松开的速度控制的，因此速度不会太快，从而能够对光伏板组件起到保护的作用，还能够根据使用情况对光伏板的表面进行清洁，方便快速，省时省力，能够时刻保证光伏板组件表面的干净，提高发电效率，也能够保护光伏板不会受到损坏；
2、本发明中，滑轮三能够对主拉索起到导向的作用，避免主拉索与套筒接触产生磨擦而损坏；
3、本发明中，滑轮二能够对辅助拉索起到导向和提高流畅性的作用，避免辅助拉索被卡住；
4、本发明中，滑轮一能够将各个主拉索分开，使得各个主拉索分开缠绕在收放辊上，从而避免出现打结的情况；
5、本发明中，在雨雪天气时，可将两个透明罩板对向翻转组合在一起，便能够形成一个顶板，从而将所有的光伏板组件保护起来；
6、本发明中，在外壳的内腔连接有多个弹簧，当光伏板组件触碰到活动块时，活动块会向外壳的内腔滑动，从而压缩弹簧，进而在压缩弹簧自身弹力的作用下起到缓冲的作用，保护光伏板组件不受到损坏。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：
图1为本发明中自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备的结构示意图；
图2为本发明中自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备的清洁组件的立体结构示意图；
图3为本发明中自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备的收放组件的立体剖视结构示意图；
图4为本发明中自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备的复位弹簧的立体装配结构示意图；
图5为本发明中自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备的缓冲组件的平面剖视结构示意图；
图6为图1中A点的放大图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、安装底板，2、收放组件，3、伺服电机一，4、收放辊，5、固定架，6、伺服电机二，7、螺纹丝杆，8、清洁组件，9、防护罩，10、螺纹管，11、缓冲组件，12、滑轮一，91、安装架，92、摆动支杆，93、透明罩板，81、移动架，82、转动轴，83、齿轮，84、扭簧一，85、清洁刷，86、把手，87、定位组件，871、固定杆，872、定位销，873、扭簧二，874、按块，21、固定框，22、支撑架，23、套筒，24、辅助拉索，25、滑轮二，26、滑轮三，27、主拉索，28、安装支座，29、光伏板组件，210、拉环，211、复位弹簧，111、外壳，112、弹簧，113、活动块。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备的实施例。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备，如图所示，它包括安装底板1，所述安装底板1的前侧均匀安装有八组收放组件2，所述安装底板1前侧的右端固定安装有伺服电机一3，所述安装底板1前侧的右端对称焊接有上下两个固定架5，所述伺服电机一3的输出轴与一收放辊4的下端固连，所述收放辊4的上端与上方的固定架5转动连接，所述安装底板1的前侧位于收放组件2的顶部和底部分别设置有自清洁组件，所述安装底板1前侧的顶部和底部均活动安装有防护罩9，所述安装底板1的顶部和底部固定安装有与收放组件2数量相等且位置对应的缓冲组件11。
所述收放组件2包括焊接在安装底板1上的固定框21，所述固定框21的内腔设置有套筒23，所述套筒23通过支撑架22固定安装在固定框21的内壁上，所述套筒23的内部设置有两个辅助拉索24，所述套筒23的内部安装有两个与辅助拉索24相适配的滑轮二25，滑轮二25能够对辅助拉索24起到导向和提高流畅性的作用，避免辅助拉索24被卡住。所述固定框21的内腔固定安装有位于套筒23下方的滑轮三26，滑轮三26能够对主拉索27起到导向的作用，避免主拉索27与套筒23接触产生磨擦而损坏。所述滑轮三26的轴线与滑轮二25的轴线垂直，两个辅助拉索24的底端伸至套筒23的底部并固连有与滑轮三26相适配的主拉索27，所述安装底板1的前侧固定安装有位于固定框21上方和下方的安装支座28，两安装支座28的内腔分别转动安装有光伏板组件29，所述光伏板组件29中远离安装支座28的一端中部固连有与辅助拉索24相适配的拉环210，所述光伏板组件29的侧面与固定框21的外壁之间连接有复位弹簧211，各个主拉索27中远离辅助拉索24的一端均延伸至收放辊4的位置并缠绕在收放辊4的表面。
所述安装底板1的前侧且位于收放辊4的左侧沿竖向固定安装有与主拉索27数量相等的滑轮一12，任意相邻两滑轮一12之间的竖向间距相等，所述主拉索27绕过相应的滑轮一12后缠绕在收放辊4的表面。滑轮一12能够将各个主拉索27分开，使得各个主拉索27分开差绕在收放辊4上，从而避免出现打结的情况。
所述自清洁组件包括固定安装在安装底板1上的伺服电机二6，所述伺服电机二6的输出轴固连有螺纹丝杆7，所述螺纹丝杆7远离伺服电机二6的一端转动连接在固定架5上，所述螺纹丝杆7的表面螺纹连接有螺纹管10，所述螺纹管10上固连有清洁组件8。
所述清洁组件8包括焊接在螺纹管10上的移动架81，所述移动架81的后侧与安装底板1的表面滑动接触，所述移动架81中远离收放组件2的一端嵌入式设置有定位组件87，所述移动架81上沿左右方向转动连接有转动轴82，所述转动轴82的表面固定安装有齿轮83，所述齿轮83中靠近收放组件2的一侧固连有清洁刷85，所述转动轴82的表面套设有扭簧一84，所述扭簧一84的两端分别与移动架81的内壁和齿轮83固连，所述清洁刷85用于清洁的一侧与相应的光伏板组件29接触,所述转动轴82的一端贯穿至移动架81的外侧并固定安装有把手86，把手86的表面设置有防滑纹。
所述定位组件87包括固定杆871，所述移动架81上开设有安装缺口，所述固定杆871固定安装在安装缺口内，所述固定杆871的表面转动安装有定位销872，所述固定杆871的表面位于定位销872的两侧分别套装有扭簧二873，所述扭簧二873的两端分别与定位销872和安装缺口的侧壁固连，所述定位销872的一端与齿轮83的齿槽插接配合、另一端固连有按块874。当定位销872的一端插入齿轮83的齿槽内时，实现齿轮83的限位，齿轮83无法转动，当定位销872的端部脱离齿轮83的齿槽时，解除对齿轮83的限位，齿轮83可进行转动。
所述防护罩9包括固定安装在安装底板1左右两端的两个安装架91，所述安装架91的内腔转动安装有摆动支杆92，两个摆动支杆92之间固连有透明罩板93。在雨雪天气时，可以将两个透明罩板93对向翻转组合在一起，便能够形成一个顶板，从而将所有的光伏板组件29保护起来，防止雨雪对光伏板组件29造成损害。
所述缓冲组件11包括焊接在安装底板1上且前侧敞口的外壳111，所述外壳111的内腔连接有多个弹簧112，各个弹簧112的弹力总和小于复位弹簧211的弹力，各个弹簧112的前端共同固连有活动块113，当弹簧112处于自然伸缩状态时，所述活动块113的前端伸出外壳111。当光伏板组件29触碰到活动块113时，活动块113会向外壳111的内腔滑动，从而压缩弹簧112，进而在压缩弹簧112自身弹力的作用下起到缓冲的作用，保护光伏板组件29不会因剧烈的磕碰而损坏。
本发明还提供了一种自动展开式光伏电板自清洁太阳能发电设备的实施方法，它包括如下步骤：
S1：展开光伏板组件29：
启动伺服电机一3，伺服电机一3带动收放辊4转动，收放辊4对各个主拉索27进行收卷，每个主拉索27带动与其连接的两个辅助拉索24同步移动，辅助拉索24通过拉环210拉动光伏板组件29克服复位弹簧211的弹力绕安装支座28转动，直至光伏板组件29的端部搭靠在固定框21上，然后关闭伺服电机一3，如此便完成了光伏板组件29的展开；
S2：光伏板组件29表面的清洁：
按动按块874，按块874带动定位销872的端部从齿轮83的齿槽内移出，解除对齿轮83的限位，然后转动把手86，把手86带动转动轴82、齿轮83和清洁刷85同步转动，使清洁刷85转动至清洁工位，然后松开按块874，扭簧二873复位并带动定位销872同步复位，使定位销872的端部卡入到齿轮83的齿槽内，对齿轮83进行限位固定，使清洁刷85保持在清洁工位；
启动伺服电机二6，伺服电机二6带动螺纹丝杆7转动，螺纹管10沿螺纹丝杆7向右移动，清洁组件8随螺纹管10同步移动，使随着清洁组件8中的清洁刷85贴合在光伏板组件29的表面，随着螺纹管10的移动，清洁刷85便能够对光伏板组件29的表面进行清洁，并可根据使用情况，使伺服电机二6多次正反转动，对光伏板组件29的表面进行反复的清洁，方便快速，省时省力，能够时刻保证光伏板组件29表面的干净，提高发电效率，也能够保护光伏板组件29不会受到损坏；
S3：光伏板组件29表面清洁完成后，清洁组件8复位：
伺服电机二6反向转动，螺纹管10沿螺纹丝杆7向左移动，清洁组件8随螺纹管10同步向左移动至初始位置，等待下一次清洁作业；
S4：遇到极端天气(如降冰雹)时，光伏板组件29翻转收起：
伺服电机一3反向转动并带动收放辊4反向转动，将主拉索27松开，从而使辅助拉索24放松，在复位弹簧211的复位作用下，光伏板组件29逐渐绕安装支座28反向转动，光伏板组件29接触到活动块113后，复位弹簧211推动光伏板组件29克服各个弹簧112的弹力将活动块113向外壳111内推动，使光伏板组件29继续转动，直至光伏板组件29的端部搭靠在外壳111上，当光伏板组件29的端部搭靠在外壳111上时，所述光伏板组件29与安装底板1之间呈30°的夹角，此时光伏板组件29的工作面朝内，从而避免因外界天气等因素对光伏板组件29造成损坏，降低了维护成本，光伏板组件29的复位速度是受主拉索27松开的速度控制的，光伏板组件29的复位速度不会太快，从而能够对光伏板组件29起到保护的作用，避免光伏板组件29受到撞击而损坏；极端天气解除后，重复步骤S1，使光伏板组件29恢复至工作状态。
上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。
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