一种用于光伏组件的清洁装置

技术领域

本发明涉及光伏组件领域，尤其涉及一种用于光伏组件的清洁装置。

背景技术

太阳能是一种可再生的清洁能源，随着碳排放指标的不断严格，传统化石能源正在逐渐被清洁能源替代。光伏作为一种直接利用太阳能发电的技术正在越来越广泛的应用，近些年光伏电站的装机容量逐年提高，光伏电站运行的一些问题也逐渐突出。光伏组件(太阳能电池板)由多个单体太阳能电池串并联并封装而成，是太阳能发电站中的核心部分。

由于光伏组件长期在室外露天环境下工作，表面的钢化玻璃容易积灰沾污，导致透光率下降，进而使得发电效率降低，因此光伏组件的玻璃表面清洁是光伏电站运行维护的重要工作之一，目前针对光伏组件的清洁通常是定期维护，清洁方式有人工清洁，清洗车清洁、清洗机器人清洁等，目前人工清洁和清洗车清洁只能是定期清洁，且人工清洁效率低，清洗车清洁易对光伏组件造成压损；清洗机器人清洁可以全天候工作，但受光伏板的排列分布影响，其适用条件有限。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于光伏组件的清洁装置，所述技术方案如下：

本发明提供一种用于光伏组件的清洁装置，其包括设置在太阳能面板上的清洁组件以及压缩空气组件，所述清洁组件包括清洁部件、传动部件和驱动部件，所述清洁部件与传动部件传动连接，所述驱动部件与传动部件连接，所述清洁部件包括吹扫喷嘴，所述吹扫喷嘴与压缩空气组件的出气口连通，所述吹扫喷嘴的喷口朝向太阳能面板，所述驱动部件通过传动部件带动所述吹扫喷嘴摆动。

进一步地，所述清洁装置还包括与所述驱动部件连接的控制器以及所述控制器连接的粉尘检测装置，所述粉尘检测装置用于检测空气中粉尘浓度，并将检测结果发送至控制器，所述控制器用于根据检测结果控制所述驱动部件带动传动部件，进而带动所述吹扫喷嘴摆动。

进一步地，所述吹扫喷嘴可在与太阳能面板平行的平面上摆动；其摆动的轨迹呈扇形。

进一步地，所述传动部件包括第一连接轴、第一摇杆、第二连接轴、连杆、第三连接轴以及第二摇杆，所述吹扫喷嘴和第一摇杆分别与第一连接轴连接，所述第一摇杆与连杆通过第二连接轴连接，所述第二摇杆与连杆通过第三连接轴连接。

进一步地，所述第一摇杆、连杆与第二摇杆在空间上平行，所述第一连接轴、第二连接轴、第三连接轴与连杆、第一摇杆、第二摇杆垂直。

进一步地，所述压缩空气组件包括管道、与管道连通的出气管以及用于向管道输送压缩空气的气源，所述出气管与吹扫喷嘴连通，所述气源通过管道、出气管将压缩空气送入吹扫喷嘴以清扫太阳能面板。

进一步地，所述清洁部件还包括用于连接所述吹扫喷嘴与压缩空气组件的连接件，所述连接件具有沿其轴线方向延伸的中空腔体，以与所述吹扫喷嘴与压缩空气组件均连通。

进一步地，所述连接件包括管接头与接头体，所述管接头与吹扫喷嘴连通，所述接头体与所述压缩空气组件的出气口连通，在所述吹扫喷嘴带动下，所述管接头相对接头体旋转。

进一步地，所述吹扫喷嘴向喷口方向逐步收窄。

进一步地，所述清洁组件设置在太阳能面板的顶角。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

a.本发明提供的用于光伏组件的清洁装置，通过设置具有吹灰功能的清洁组件，可实现全天候自动吹灰清洁太阳能面板玻璃；同时通过驱动部件和传动部件实现吹扫喷嘴的摆动，实现了对整个太阳能面板的吹扫，具有较好的清洁效果；清洁装置的集成度和自动化程度高，可长期保持太阳能面板玻璃的清洁，清洁效率和清洁质量高，具有较高的实用性；

b.本发明提供的用于光伏组件的清洁装置，粉尘监测装置可动态监测空气中的灰尘，在高灰尘天气下自动开启吹灰清洁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于光伏组件的清洁装置的立体图；

图2是本发明实施例提供的用于光伏组件的清洁装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的用于光伏组件的清洁装置的传动部件结构示意图；

图4是本发明实施例提供的用于光伏组件的清洁装置的连接件的剖面图。

其中，附图标记包括：1-太阳能面板，2-压缩空气组件，21-管道，22-出气管，3-传动部件，31-第一连接轴，32-第一摇杆，33-第二连接轴，34-连杆，35-第三连接轴，36-第二摇杆，4-清洁组件，41-吹扫喷嘴，42-连接件，421-管接头，422-接头体，423-固定环，424-轴承，425-密封圈，426-密封垫片，5-粉尘检测装置，6-电磁阀，7-电机，71-电机轴，8-控制器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本发明的一个实施例中，提供了一种用于光伏组件的清洁装置，具体结构参见图1，其包括设置在太阳能面板1上的清洁组件4以及压缩空气组件2，清洁组件4包括清洁部件、传动部件3和驱动部件。清洁部件与传动部件3传动连接，驱动部件与传动部件3连接。清洁部件包括吹扫喷嘴41，吹扫喷嘴41与压缩空气组件2的出气口连通，吹扫喷嘴41的喷口朝向太阳能面板1，驱动部件通过传动部件3带动吹扫喷嘴41吹扫喷嘴41摆动太阳能面板1，以吹扫太阳能面板1上的杂质，因太阳能面板1正面朝外，则优选清扫太阳能面板1正面的杂质。

驱动部件优选为电机7，电机具有电机轴71，电机轴71可旋转。

传动部件3的具体结构如下：参见图2和图3，其包括第一连接轴31、第一摇杆32、第二连接轴33、连杆34、第三连接轴35以及第二摇杆36，吹扫喷嘴41和第一摇杆32分别与第一连接轴31连接，第一摇杆32与连杆34通过第二连接轴33连接，第二摇杆36与连杆34通过第三连接轴35连接，具体地，第一连接轴与第一摇杆采用固定轴连接，第一连接轴固定在吹扫喷嘴上；第二连接轴与第一摇杆、连杆采用旋转轴连接，第三连接轴与第二摇杆和连杆采用旋转轴连接；电机轴与第二摇杆固定连接。

当电机通电时，电机轴71旋转带动第二摇杆做旋转运动，通过第三连接轴、连杆、第二连接轴带动第一摇杆做扇形摆角运动(图示虚线部分为运动的轨迹区域)，由于第一摇杆和吹扫喷嘴采用固定轴连接，因此吹扫喷嘴也做扇形摆角运动，摆角运动指吹扫喷嘴(41可在与太阳能面板1平行的平面上摆动，即在太阳能面板1上方摆动；其摆动的轨迹呈扇形，具体地，当清洁组件4设置在太阳能面板1的顶角，摆动角度范围小于等于两个相邻边框之间的夹角范围，摆动角度范围为0-90°，两个相邻边框之间的夹角为90°；当清洁组件4设置在太阳能面板1的边沿，摆动角度范围为0-180°。

优选地，第一摇杆32、连杆34与第二摇杆36在空间上平行，第一连接轴31、第二连接轴33、第三连接轴35与连杆34、第一摇杆32、第二摇杆36垂直，即第二连接轴33与第一摇杆32、连杆34垂直，第三连接轴35与连杆34、第二摇杆36垂直，第一连接轴31与第二摇杆36垂直。

清洁组件4设置在太阳能面板1的顶角或边沿(太阳能面板具有四条边)，优选地，清洁组件4设置在太阳能面板1的顶角，将四个清洁组件4集成在光伏组件的四个角，不占用较大空间，不会对太阳能面板造成遮挡，当四个清洁组件4通电通气吹扫时，实现覆盖整个太阳能面板的吹扫，大大提高清洁效率和清洁质量。

压缩空气组件2的具体结构如下：参见图2，其包括管道21、与管道21连通的出气管22以及用于向管道21输送压缩空气的气源(即储气装置)，出气管22与吹扫喷嘴41连通，出气管连接在管道的出口处，气源通过管道21、出气管将压缩空气送入吹扫喷嘴41以清扫太阳能面板1。

在本发明提供的一个优选实施例中，管道21优选设置在太阳能面板的短边下方，当两个清洁组件4分别设置在太阳能面板1一短边的两个顶角，管道21可为这两个清洁部件提供压缩空气，另外两个清洁组件4分别设置在太阳能面板1另一短边的两个顶角，另一管道21可为这两个清洁部件提供吹扫压缩空气，可减少管道。太阳能面板多为长方形，在实际运用中，多个太阳能面板呈矩阵排布，管道21优选设置在太阳能面板的短边下方，可为位于同一排的太阳能面板上的清洁部件提供压缩空气，减少管道设置，操作简单，适用于大规模光伏组件。

出气管22上优选设置有电磁阀6，当要向吹扫喷嘴41输送压缩空气时，电机运转，电磁阀6打开，气源通过管道21、出气管、电磁阀将压缩空气送入吹扫喷嘴41以清扫太阳能面板1表面的杂质。

清洁部件还包括用于连接吹扫喷嘴41与压缩空气组件2的连接件42，连接件42具有沿其轴线方向延伸的中空腔体，以与吹扫喷嘴41与压缩空气组件2均连通，气源通过管道21、出气管、电磁阀、连接件42将压缩空气送入吹扫喷嘴41以清扫太阳能面板1表面的杂质，压缩空气的流向参见图2中箭头所指方向。图2中，连接件为拆卸状态。

连接件42的具体结构如下：其包括管接头421与接头体422，管接头421与吹扫喷嘴41连通，管接头421与吹扫喷嘴41螺纹连接；接头体422与压缩空气组件2的出气口连通，接头体422与出气管螺纹连接，在吹扫喷嘴41带动下，管接头421相对接头体422旋转。连接件42还包括用于轴向固定管接头和接头体的固定环423、设置在管接头与接头体之间且设置在固定环下的轴承424、设置在管接头与接头体之间且设置在轴承下的密封圈425以及设置在密封圈下的密封垫片426，轴承用于降低径向上的摩擦力，密封圈和密封垫片用于密封管接头与接头体之间的连接缝隙，确保中空腔体内的压缩空气不漏出。

优选地，吹扫喷嘴41向喷口方向逐步收窄，吹扫喷嘴的喷口采用锥形缩口结构，可提高气流速度，增强吹扫效果。

优选地，清洁装置还包括保护罩，保护罩至少保护吹扫喷嘴，具体地，保护罩至少将吹扫喷嘴41覆盖，或保护罩至少将吹扫喷嘴41部分覆盖，而使得吹扫喷嘴41的喷口伸出保护罩，以保护吹扫喷嘴41免于风吹日晒，提高其使用寿命；或保护罩将清洁部件、传动部件和驱动部件均覆盖，起到全面保护作用。

进一步地，清洁装置还包括与驱动部件连接的控制器8以及控制器8连接的粉尘检测装置5，粉尘检测装置5用于检测空气中粉尘浓度，并将检测结果发送至控制器8，控制器8用于根据检测结果控制驱动部件带动传动部件3，进而带动吹扫喷嘴41摆动。控制器8可设定通电时间、通电频率，当粉尘监测装置监测到空气中粉尘浓度高于设置值时，发送通电信号至控制器8。通过设置控制器8与粉尘检测装置，实现高灰尘天气下自动吹灰清洁，实现自动化操作，清洁效率高；无需操作员时刻观察，可以实现全天候随时清洁吹扫，保证太阳能面板表面时刻干净，防止光伏组件的透光率下降，进而防止光伏组件的发电效率降低；同时具有集成度高、自动化程度高、使用方便等特点。

本发明还提供一种具有清洁装置的光伏组件。

本发明提供的用于光伏组件的清洁装置，通过设置具有吹灰功能的清洁组件，可实现全天候自动吹灰清洁太阳能面板玻璃；同时通过驱动部件和传动部件实现吹扫喷嘴的摆动，实现了对整个太阳能面板的吹扫，具有较好的清洁效果；粉尘监测装置可动态监测空气中的灰尘，在高灰尘天气下自动开启吹灰清洁；该清洁装置的集成度和自动化程度高，可长期保持太阳能面板玻璃的清洁，具有较高的实用性。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。