技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，具体涉及太阳能光伏发电的实际运用领域。

背景技术

我国政策鼓励发展太阳能等新型能源，太阳能光伏电站大规模兴建，特别是在西北荒漠地区尤为突出和明显。但同时遇到的棘手问题是西北地区干旱少雨，地面灰尘和沙尘在太阳能光伏电站电池板玻璃表面集聚严重，遮挡阳光而直接影响到发电效率。实验表明一座光伏电站的效率并不仅仅取决于转化率、光照强度，同时还取决于组件的清洁程度，灰尘遮挡阳光而直接影响到发电效率，最后影响到整体效率。组件转化率每提升1％已经极为困难，都要付出智慧、时间和资金，而灰尘往往会让这些努力和成果归于零。目前普遍采用人工冲水擦洗方式，这种方式的不足之处在于：一是费人力，劳动强度大；二是费时间，效率低、速度慢、周期长；三是限时间，冬天寒冷时有冻裂太阳能光伏板的危险，阳光充足时有爆裂太阳能光伏板的危险，白天有热斑效应，不能全天候清洗；四是耗水多，靠高压水冲洗，而荒漠地区缺水严重；五是效果差，冲水擦洗不到位、不彻底，水渍遮光影响效率。六是功能少，不能同时兼备除尘、清洗、扫雪等功能。

发明内容

本发明所解决的技术问题：如何自动清扫太阳能光伏电站电池板玻璃的积雪、灰尘或其他杂物。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种太阳能光伏电站自动除雪器，包括电池板玻璃载板、位于电池板玻璃载板旁侧的传动系统、安装在传动系统上的刷辊，刷辊位于电池板玻璃载板的上方，在传动系统的驱动下，刷辊沿电池板玻璃载板的长度方向往复移动；所述传动系统包括盘形的驱动件、配合在驱动件上的环形传动件、配合在环形传动件上的直线运动模块，所述环形传动件上设有滑销，所述直线运动模块开设左半圆环和右半圆环，左半圆环和右半圆环左右对称，左半圆环和右半圆环连通，左半圆环、右半圆环的半径等于驱动件的半径，所述刷辊安装在直线运动模块上，所述滑销配合在左半圆环和右半圆环中。

按上述技术方案，环形传动件的环形运行轨迹处于水平面上，运行的环形传动件通过其上的滑销驱动直线运动模块直线运动。当滑销运行至盘形驱动件处，围绕盘形驱动件拐弯的过程，同时也是滑销在左半圆环或右半圆环中滑动的过程。在滑销拐弯完成后，滑销直线运动的方向相反于拐弯前的运动方向，如此，滑销驱动直线运动模块反向直线运动。综上，滑销驱动直线运动模块直线往复运动，直线运动模块带着刷辊作直线往复运动，刷辊对放置在电池板玻璃载板上的电池板玻璃表面进行扫雪、除尘。

所述直线运动模块上设有导向用滑块，导向用滑块配合在线性导向滑槽中，线性导向滑槽开设在导向板上。所述导向板位于直线运动模块的上方，对直线运动模块的直线运动起到导向作用。

所述驱动件为链轮，所述环形传动件为传动链条。或者，所述驱动件为带轮，所述环形传动件为传动带。

传动系统的数量为两个，两个传动系统分别位于电池板玻璃载板的左右两侧，两个传动系统左右对称。刷辊的左端安装在左侧传动系统的直线运动模块上，刷辊的右端安装在右侧传动系统的直线运动模块上，两个传动系统同步运动，驱动刷辊直线往复运动。

一个传动系统包括两个驱动件、一个环形传动件、一个直线运动模块，两个驱动件中的第一驱动件枢接在第一底座上，两个驱动件中的第二驱动件枢接在第二底座上；

所述传动系统还包括传动组合体和升降用导向件，传动组合体安装在第一底座上，升降用导向件安装在第二底座上；

所述传动组合体包括枢接在第一底座上的旋转轴；环形传动件的内侧壁上设有伸缩杆；旋转轴上安装有盘形件，盘形件的边缘开设凹形豁口；旋转轴的轴心线偏离驱动件的中心线，环形传动件带着伸缩杆旋转，当环形传动件内侧壁与盘形件边缘之间的距离足够伸缩杆伸入所述凹形豁口时，伸缩杆伸入所述凹形豁口，并驱动盘形件旋转；当环形传动件内侧壁与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆脱离所述凹形豁口；

电池板玻璃载板的边缘设有升降用螺纹孔和升降用导向孔，所述旋转轴上设有升降用螺纹杆，升降用螺纹杆与升降用螺纹孔配合，升降用导向孔与升降用导向件配合。

按上述说明，传动组合体的工作原理如下所述。设，伸缩杆位于环形传动件内侧壁的A处，所述环形传动件运动，当A处与盘形件边缘之间的距离等于或小于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆伸入所述凹形豁口，伸缩杆抵压在凹形豁口的侧壁上，并驱动盘形件旋转。随着环形传动件的运动，当上述A处与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆与凹形豁口的侧壁脱离接触，环形传动件继续运动，但盘形件不再随之旋转。如此，环形传动件可驱动盘形件旋转精确的角度。

所述旋转轴驱动升降用螺纹杆旋转精确的角度，在升降用导向孔与升降用导向件的配合下，升降用螺纹杆驱动电池板玻璃载板升降。如此，刷辊对电池板玻璃载板上电池板玻璃清扫一层灰尘或积雪后，电池板玻璃被抬升一定的高度，反向直线运动的刷辊再对电池板玻璃清扫一层灰尘或积雪，如此反复，直至电池板玻璃上的灰尘或积雪全部清扫完成。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为一种太阳能光伏电站自动除雪器的示意图；

图2为图1中从下方观察所述太阳能光伏电站自动除雪器所得的立体结构示意图；

图3为图2中A处放大图；

图4为图1中从下方观察所述太阳能光伏电站自动除雪器所得的平面结构示意图；

图5为传动组合体的示意图；

图6为传动组合体另一视角的示意图；

图7为传动组合体中制动解除滑块组件的结构示意图；

图8为传动组合体中一对环形制动件中任一环形制动件的结构示意图；

图9为直线运动模块的示意图；

图10为图9中从下方观察所述直线运动模块所得的示意图；

图11为电池板玻璃载板的示意图。

图中符号说明：

10、电池板玻璃载板；11、升降用螺纹孔；12、升降用导向孔；

20、刷辊；

301、左侧传动系统；302、右侧传动系统；31、驱动件；32、环形传动件；33、直线运动模块；331、左半圆环；332、右半圆环；333、导向用滑块；34、滑销；35、升降用导向件；36、升降用螺纹杆；371、第一底座；372、第二底座；

a、传动组合体；

a21、伸缩杆；a22、制动解除配件；

a30、旋转轴；a31、盘形件；a32、凹形豁口；

a40、制动装置；a41、制动基座；a410、滑块滑槽；a42、制动组件；a420、一对环形制动件；a421、V形滑槽；a422、倾斜槽；a423、直槽；a424、定位块；a43、制动解除滑块组件；a431、滑行直杆；a432、制动解锁滑块；a433、解锁杆；a434、定位销。

具体实施方式

以下具体实施方式参考图1至图11。

一种太阳能光伏电站自动除雪器，包括电池板玻璃载板10、位于电池板玻璃载板旁侧的传动系统、安装在传动系统上的刷辊20，刷辊位于电池板玻璃载板的上方，在传动系统的驱动下，刷辊沿电池板玻璃载板的长度方向往复移动；所述传动系统包括盘形的驱动件31、配合在驱动件上的环形传动件32、配合在环形传动件上的直线运动模块33，所述环形传动件上设有滑销34，所述直线运动模块开设左半圆环331和右半圆环332，左半圆环和右半圆环左右对称，左半圆环和右半圆环连通，左半圆环、右半圆环的半径等于驱动件的半径，所述刷辊安装在直线运动模块上，所述滑销配合在左半圆环和右半圆环中。

所述直线运动模块33上设有导向用滑块333，导向用滑块配合在线性导向滑槽中，线性导向滑槽开设在导向板上。

所述驱动件31为链轮，所述环形传动件32为传动链条。或者，所述驱动件31为带轮，所述环形传动件32为传动带。

传动系统的数量为两个，两个传动系统分别位于电池板玻璃载板10的左右两侧，设有左侧驱动系统301和右侧驱动系统302。

任一传动系统包括两个驱动件31、一个环形传动件32、一个直线运动模块33，两个驱动件中的第一驱动件枢接在第一底座371上，两个驱动件中的第二驱动件枢接在第二底座372上；所述传动系统还包括传动组合体a和升降用导向件35，传动组合体安装在第一底座上，升降用导向件安装在第二底座上；所述传动组合体包括枢接在第一底座上的旋转轴a30；环形传动件的内侧壁上设有伸缩杆a21；旋转轴上安装有盘形件a31，盘形件的边缘开设凹形豁口a32；旋转轴的轴心线偏离驱动件的中心线，环形传动件带着伸缩杆旋转，当环形传动件内侧壁与盘形件边缘之间的距离足够伸缩杆伸入所述凹形豁口时，伸缩杆伸入所述凹形豁口，并驱动盘形件旋转；当环形传动件内侧壁与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆脱离所述凹形豁口。

电池板玻璃载板10的边缘设有升降用螺纹孔11和升降用导向孔12，所述旋转轴上设有升降用螺纹杆36，升降用螺纹杆与升降用螺纹孔配合，升降用导向孔与升降用导向件配合。

关于传动组合体a，所述伸缩杆a21包括筒状件、伸缩件、伸缩杆弹簧，伸缩杆弹簧设置在筒状件中，伸缩件插设在筒状件中且抵压在伸缩杆弹簧上。

关于传动组合体a，第一底座上安装有对旋转轴a30进行制动的制动装置a40，环形传动件32的内侧壁上设有与所述制动装置配合的制动解除配件a22。

所述制动装置a40包括安装在第一底座上的制动基座a41、安装在制动基座上的制动组件a42、滑动配合在制动基座上的制动解除滑块组件a43；常态下，制动组件制动旋转轴a30。所述制动解除配件为设置在环形传动件内侧壁上的一段弧形块。环形传动件带着伸缩杆a21和制动解除配件a22运行，当环形传动件内侧壁与盘形件a31边缘之间的距离足够伸缩杆伸入所述凹形豁口a32时，所述制动解除配件接触所述制动解除滑块组件，并驱动所述制动解除滑块组件在制动基座a41上滑动，制动解除滑块组件驱动所述制动组件a42，制动组件解除对旋转轴的制动，同步地，伸缩杆伸入所述凹形豁口，并驱动盘形件旋转。当环形传动件内侧壁与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆脱离所述凹形豁口，所述制动解除配件与所述制动解除滑块组件脱离接触，所述制动解除滑块组件复位，所述制动组件复位，制动组件重新对旋转轴进行制动。按上述说明，一段弧形块与制动解除滑块组件相抵开始时，制动组件解除对旋转轴的制动，伸缩杆伸入凹形豁口并开始驱动盘形件旋转；一段弧形块与制动解除滑块组件相抵保持一段时间，该段时间内，旋转轴不受制动组件的制动，伸缩杆驱动盘形件旋转；一段弧形块与制动解除滑块组件脱离接触时，伸缩杆脱离盘形件，制动组件重新制动旋转轴。制动装置的设置，使盘形件及旋转轴旋转预定角度后即被制动，以保证盘形件及旋转轴每次旋转的角度是预定的、精确的。

关于制动装置a40，所述制动组件a42包括首端铰接在一起而尾端弹性连接在一起的一对环形制动件a420，一对环形制动件包围所述旋转轴a30且与旋转轴摩擦接触。一对环形制动件的尾端开设V形滑槽a421，V形滑槽内配合有滑行直杆a431，滑行直杆设置在制动解锁滑块a432上，制动解锁滑块配合在滑块滑槽a410中，滑块滑槽开设在制动基座a41上，滑块滑槽与制动解锁滑块之间设有复位用的弹性件，制动解锁滑块上设有与所述制动解除配件a22接触的解锁杆a433；所述滑行直杆、所述制动解锁滑块、所述解锁杆为制动解除滑块组件a43的组成部分。当解锁滑块沿滑块滑槽向旋转轴中心方向作直线移动时，滑行直杆在V形滑槽中作直线滑动，一对环形制动件的尾端张开，一对环形制动件远离旋转轴。按上述说明，在一段弧形块的驱动下，制动解锁滑块向旋转轴方向移动，其上的滑行直杆驱动一对环形制动件的尾端张开，即一对环形制动件中的两个环形制动件的尾端远离，如此，一对环形制动件不再抱死旋转轴，旋转轴可自由旋转；此时，所述复位用的弹性件积聚弹性势能。当所述一段弧形块与所述制动解锁滑块脱离接触时，所述复位用的弹性件驱动所述制动解锁滑块复位，一对环形制动件随之复位，重新制动旋转轴。

关于制动装置a40，所述制动组件a42还包括设置在一对环形制动件a420尾端的定位块a424，定位块开设定位孔。所述制动解除滑块组件a43还包括设置在所述制动解锁滑块a432上且与所述定位孔配合的定位销a434。所述V形滑槽a421包括一段倾斜槽a422和一段直槽a423，一段直槽远离所述旋转轴a30而所述一段倾斜槽接近所述旋转轴，所述一段直槽平行于所述定位销且平行于制动解锁滑块的滑行方向。按上述说明，制动解锁滑块向旋转轴方向移动，滑行直杆首先在一段直槽内滑动，定位销从定位孔中拔出。之后，滑行直杆在一段倾斜槽中滑动，一对环形制动件的尾端相互远离。制动解锁滑块向远离旋转轴方向复位移动时，滑行直杆在一段倾斜槽中滑动，一对环形制动件的尾端靠拢，重新制动旋转轴；之后，滑行直杆在一段直槽中滑动，定位销重新插入定位孔，一对环形制动件制动旋转轴的状态被锁定，以提高一对环形制动件制动旋转轴的有效性和稳定性。

所述传动组合体的工作流程如下：环形传动件带着伸缩杆a21和制动解除配件a22旋转，当制动解除配件a22驱动制动解除滑块组件a43，制动解除滑块组件a43驱动制动组件a42解除对旋转轴a30的制动时，伸缩杆a21伸入凹形豁口a32，并驱动盘形件a31旋转预定角度；之后，伸缩杆a21脱离凹形豁口，同步地，制动解除配件a22与制动解除滑块组件a43脱离接触，制动组件a42复位且重新制动旋转轴a30。

随着环形传动件的旋转，当伸缩杆a21伸入下一凹形豁口a32时，制动解除配合a22同步地与所述制动解除滑块组件a43接触，并驱动其动作。如此，连续的环形传动件运动，转化为间歇性的盘形件a31及旋转轴a30的旋转运动，且盘形件a31及旋转轴a30每次旋转的角度固定。

实际操作中，本发明所述的除雪器工作流程如下所述。

电池板玻璃放置在电池板玻璃载板10上，在左侧驱动系统301和右侧驱动系统302的同步驱动下，刷辊20作正向的直线运动，对电池板玻璃表面的积雪或灰尘进行清扫。刷辊20至盘形驱动件31处拐弯后，环形传动件32通过伸缩杆a21驱动旋转轴a30旋转一定的角度，升降用螺纹杆36驱动电池板玻璃载板10及其上的电池板玻璃上升一定的高度。之后，刷辊20作反向的直线运动，对上升一定高度的电池板玻璃进行清扫，直到电池板玻璃表面清扫干净。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。