一种具有除雪功能的高效型太阳能电池系统的制作方法

本发明涉及新能源电池领域，特别涉及一种具有除雪功能的高效型太阳能电池系统。

背景技术：

太阳能电池是新能源电池的一种，太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片，它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流，在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏，太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。

现有的太阳能电池在使用长期使用后，表面会出现较多的灰尘，而灰尘会影响太阳能电池对光线的吸收，从而降低发电效率，不仅如此，当遇到下雪情况时，积雪覆盖在太阳能电池表面，导致太阳能电池无法吸收光线进行光伏发电，沿着时还会使太阳能电池压坏，降低了实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有除雪功能的高效型太阳能电池系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有除雪功能的高效型太阳能电池系统，包括光伏装置，包括光伏板和安装板，所述光伏板的形状为圆柱形，所述光伏板的轴线与安装板垂直，所述光伏板与安装板之间设有间隙且正对设置，所述安装板上设有除雪机构和清洁机构，所述除雪机构设置在安装板和光伏板之间，所述清洁机构设置在安装板的靠近光伏板的一侧；

所述除雪机构包括防护管和除雪组件，所述防护管与光伏板同轴设置，所述防护管的外径小于光伏板的直径，所述防护管的一端与安装板密封且固定连接，所述防护管的另一端与光伏板之间设有间隙，所述除雪组件设置在防护管内；

所述除雪组件包括固定轴、轴承、驱动单元和至少两个连杆，所述固定轴与防护管同轴设置，所述固定轴的直径小于防护管的内径，所述固定轴的一端固定在安装板上，所述轴承的内圈安装在固定轴上，所述连杆以固定轴的轴线为中心周向均匀分布在轴承的外圈，所述光伏板通过连杆与轴承的外圈固定连接，所述驱动单元与轴承的外圈传动连接；

所述清洁机构包括固定管、移动管、至少两个推动组件和至少两个清洁组件，所述固定管与防护管同轴设置，所述固定管的内径大于光伏板的直径，所述固定管与安装板密封且固定连接，所述固定管的高度小于光伏板与安装板之间的距离，所述移动管与固定管同轴设置，所述移动管的内径与固定管的外径相等，所述固定管插入移动管内，所述移动管与固定管滑动且密封连接，所述移动管的远离安装板的一端与安装板之间的距离小于光伏板的远离安装板的一侧与安装板之间的距离，所述推动组件以移动管的轴线为中心周向均匀设置在移动管的外周，所述推动组件驱动移动管沿着移动管的轴向移动，所述清洁组件与推动组件一一对应，所述推动组件设置在固定管的内壁上；

所述清洁组件包括喷嘴、水管和水泵，所述水管与移动管平行，所述喷嘴安装在移动管的远离安装板的一端，所述喷嘴朝靠近移动管轴线方向设置，所述固定管内设有清水，所述水管的靠近安装板的一端位于清水内，所述水泵设置在水管上，所述喷嘴和水泵均与移动管的内壁固定连接。

作为优选，为了驱动轴承的外圈转动，所述驱动单元包括驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动电机固定在安装板上，所述驱动电机与驱动齿轮传动连接，所述从动齿轮安装在轴承的外圈上，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合。

作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。

作为优选，为了驱动移动管移动，所述推动组件包括电磁铁、滑块、挡块、滑杆和弹簧，所述滑杆与移动管平行，所述挡块固定在滑杆的远离安装板的一端，所述电磁铁固定在滑杆的另一端，所述电磁铁固定在安装板上，所述滑块套设在滑杆上，所述滑块与电磁铁抵靠，所述滑块的制作材料为磁铁，所述弹簧位于挡块和滑块之间，所述滑块通过弹簧与挡块连接。

作为优选，为了减小滑杆与滑块之间的摩擦力，所述滑杆上涂有润滑油。

作为优选，为了提高自动化程度，所述安装板上设有plc和天线，所述电磁铁、水泵、天线和驱动电机均与plc电连接。

作为优选，为了延长安装板的使用寿命，所述安装板上设有防腐镀锌层。

作为优选，为了减小移动管与固定管之间的间隙，所述移动管的内壁上涂有密封脂。

作为优选，为了避免灰尘进入喷嘴内，所述水管内设有滤网。

作为优选，为了提升驱动电机的散热效果，所述防护管的内壁上涂有导热硅胶。

本发明的有益效果是，该具有除雪功能的高效型太阳能电池系统通过除雪机构实现了清除积雪的功能，避免积雪遮挡光线，还可以避免积雪过重而压坏光伏板，与现有的除雪机构相比，该除雪机构还起到了添加固定管内清水的功能，性价比更高，不仅如此，还通过清洁机构实现了清除光伏板上灰尘的功能，避免灰尘影响光伏板对光线的吸收，提高了发电效果，与现有的清洁机构相比，该清洁机构结构巧妙，实用性更强。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有除雪功能的高效型太阳能电池系统的结构示意图；

图2是本发明的具有除雪功能的高效型太阳能电池系统的剖视图；

图3是本发明的具有除雪功能的高效型太阳能电池系统的除雪机构的结构示意图；

图4是本发明的具有除雪功能的高效型太阳能电池系统的清洁机构的结构示意图；

图中：1.光伏板，2.安装板，3.防护管，4.固定轴，5.轴承，6.连杆，7.固定管，8.移动管，9.喷嘴，10.水管，11.水泵，12.驱动电机，13.驱动齿轮，14.从动齿轮，15.电磁铁，16.滑块，17.挡块，18.滑杆，19.弹簧，20.滤网。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，一种具有除雪功能的高效型太阳能电池系统，包括光伏装置，包括光伏板1和安装板2，所述光伏板1的形状为圆柱形，所述光伏板1的轴线与安装板2垂直，所述光伏板1与安装板2之间设有间隙且正对设置，所述安装板2上设有除雪机构和清洁机构，所述除雪机构设置在安装板2和光伏板1之间，所述清洁机构设置在安装板2的靠近光伏板1的一侧；

将安装板2固定在安装位置，通过光伏板1吸收光线产生电量，这里，设置除雪机构的作用是实现清除光伏板1上的积雪，设置清洁机构的作用是清除光伏板1上的灰尘，避免灰尘影响光伏板1的发电效率。

如图3所示，所述除雪机构包括防护管3和除雪组件，所述防护管3与光伏板1同轴设置，所述防护管3的外径小于光伏板1的直径，所述防护管3的一端与安装板2密封且固定连接，所述防护管3的另一端与光伏板1之间设有间隙，所述除雪组件设置在防护管3内；

所述除雪组件包括固定轴4、轴承5、驱动单元和至少两个连杆6，所述固定轴4与防护管3同轴设置，所述固定轴4的直径小于防护管3的内径，所述固定轴4的一端固定在安装板2上，所述轴承5的内圈安装在固定轴4上，所述连杆6以固定轴4的轴线为中心周向均匀分布在轴承5的外圈，所述光伏板1通过连杆6与轴承5的外圈固定连接，所述驱动单元与轴承5的外圈传动连接；

下雪期间，通过驱动单元使轴承5的外圈转动，从而使连杆6带动光伏板1转动，从而使光伏板1上的积雪在离心力的作用下与光伏板1分离，避免积雪遮挡光线，同时也可以避免积雪压坏光伏板1。

如图4所示，所述清洁机构包括固定管7、移动管8、至少两个推动组件和至少两个清洁组件，所述固定管7与防护管3同轴设置，所述固定管7的内径大于光伏板1的直径，所述固定管7与安装板2密封且固定连接，所述固定管7的高度小于光伏板1与安装板2之间的距离，所述移动管8与固定管7同轴设置，所述移动管8的内径与固定管7的外径相等，所述固定管7插入移动管8内，所述移动管8与固定管7滑动且密封连接，所述移动管8的远离安装板2的一端与安装板2之间的距离小于光伏板1的远离安装板2的一侧与安装板2之间的距离，所述推动组件以移动管8的轴线为中心周向均匀设置在移动管8的外周，所述推动组件驱动移动管8沿着移动管8的轴向移动，所述清洁组件与推动组件一一对应，所述推动组件设置在固定管7的内壁上；

所述清洁组件包括喷嘴9、水管10和水泵11，所述水管10与移动管8平行，所述喷嘴9安装在移动管8的远离安装板2的一端，所述喷嘴9朝靠近移动管8轴线方向设置，所述固定管7内设有清水，所述水管10的靠近安装板2的一端位于清水内，所述水泵11设置在水管10上，所述喷嘴9和水泵11均与移动管8的内壁固定连接。

通过推动组件使移动管8向着远离安装板2方向移动，从而使喷嘴9移动至光伏板1的远离安装板2的一侧，通过水泵11运行，使固定管7内的清水通过水管10输送至喷嘴9，再从喷嘴9朝光伏板1上喷出，期间，可以通过光伏板1的转动，使光伏板1上的清水带动灰尘与光伏板1分离，并掉落至固定管7内，起到了除尘的效果，同时，清除积雪期间，通过移动管8挡住与光伏板1分离的积雪，使积雪集中至固定管7内，积雪融化后，起到了添加清水的效果。

作为优选，为了驱动轴承5的外圈转动，所述驱动单元包括驱动电机12、驱动齿轮13和从动齿轮14，所述驱动电机12固定在安装板2上，所述驱动电机12与驱动齿轮13传动连接，所述从动齿轮14安装在轴承5的外圈上，所述驱动齿轮13与从动齿轮14啮合。

驱动电机12运行，使驱动齿轮13带动从动齿轮14转动，从动齿轮14的转动带动轴承5的外圈转动。

作为优选，为了提高驱动电机12的驱动力，所述驱动电机12为伺服电机。

伺服电机具有过载能力强的特点，提高了驱动电机12的驱动力。

作为优选，为了驱动移动管8移动，所述推动组件包括电磁铁15、滑块16、挡块17、滑杆18和弹簧19，所述滑杆18与移动管8平行，所述挡块17固定在滑杆18的远离安装板2的一端，所述电磁铁15固定在滑杆18的另一端，所述电磁铁15固定在安装板2上，所述滑块16套设在滑杆18上，所述滑块16与电磁铁15抵靠，所述滑块16的制作材料为磁铁，所述弹簧19位于挡块17和滑块16之间，所述滑块16通过弹簧19与挡块17连接。

电磁铁15通电，使磁铁材质的滑块16与电磁铁15之间生产相互排斥的作用力，从而上滑块16在滑杆18上带动移动管8向着远离安装板2方向移动，并使弹簧19压缩，当电磁铁15断电后，滑块16在弹簧19的弹性作用下带动移动管8复位。

作为优选，为了减小滑杆18与滑块16之间的摩擦力，所述滑杆18上涂有润滑油。

润滑油的作用是减小滑杆18与滑块16之间的摩擦力，提高了滑块16移动的流畅性。

作为优选，为了提高自动化程度，所述安装板2上设有plc和天线，所述电磁铁15、水泵11、天线和驱动电机12均与plc电连接。

plc，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，使用者可以通过无线设备发出无线信号，天线接收信号后传递至plc，plc控制驱动电机12、电磁铁15和水泵11运行，提高了自动化程度。

作为优选，为了延长安装板2的使用寿命，所述安装板2上设有防腐镀锌层。

防腐镀锌层的作用是提升安装板2的使用寿命，延长了安装板2的使用寿命。

作为优选，为了减小移动管8与固定管7之间的间隙，所述移动管8的内壁上涂有密封脂。

密封脂的作用是减小移动管8与固定管7之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了避免灰尘进入喷嘴9内，所述水管10内设有滤网20。

滤网20的作用是避免固定管7内的灰尘通过水管10输送至喷嘴9后喷向光伏板1上，起到了防尘的效果。

作为优选，为了提升驱动电机12的散热效果，所述防护管3的内壁上涂有导热硅胶。

驱动电机12运行时产生的热量传递至防护管3上，导热硅胶具有良好的导热性，可以便于清水吸收固定管7上的热量，从而提升驱动电机12的散热能力。

该系统在使用过程中，通过驱动光伏板1转动，使光伏板1上的积雪在离心力的作用下与光伏板1分离，避免积雪遮挡光线，同时也可以避免积雪压坏光伏板1，并使积雪掉落至固定管7内，积雪融化后，起到了添加清水的效果，当光伏板1上出现灰尘时，电磁铁15通电，使磁铁材质的滑块16与电磁铁15之间生产相互排斥的作用力，从而上滑块16在滑杆18上带动移动管8向着远离安装板2方向移动，从而使喷嘴9移动至光伏板1的远离安装板2的一侧，通过水泵11运行，使固定管7内的清水通过水管10输送至喷嘴9，再从喷嘴9朝光伏板1上喷出，期间，可以通过光伏板1的转动，使光伏板1上的清水带动灰尘与光伏板1分离，并掉落至固定管7内，起到了除尘的效果，避免灰尘影响光伏板1吸收光线，提高了发电效率。

与现有技术相比，该具有除雪功能的高效型太阳能电池系统通过除雪机构实现了清除积雪的功能，避免积雪遮挡光线，还可以避免积雪过重而压坏光伏板1，与现有的除雪机构相比，该除雪机构还起到了添加固定管7内清水的功能，性价比更高，不仅如此，还通过清洁机构实现了清除光伏板1上灰尘的功能，避免灰尘影响光伏板1对光线的吸收，提高了发电效果，与现有的清洁机构相比，该清洁机构结构巧妙，实用性更强。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。