互锁式抗风的自洁式光伏发电板系统与工作方法与流程

1.本发明属于光伏板领域。


背景技术：

2.光伏发电板在展开状态下能最大限度接收太阳光，进而提高发电效率，与此同时展开状态下的光伏板的抗风性能偏弱，遇到强风容易损坏；与此同时光伏发电板工作时间长了之后受光面会累积污渍，久而久之影响发电效率，因此需要定期清理，人工清理过程较为繁琐，而且成本也大；现有的自动化清洗装置也是基于光伏发电板在展开状态下来进行清洗的，这种清洗方式效率也较差。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种互锁式抗风的自洁式光伏发电板系统与工作方法，能由展开状态变为更加稳定的折叠状态，而且在折叠状态下能更高效的清洗。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的互锁式抗风的自洁式光伏发电板系统，包括左右并列的第一光伏板和第二光伏板；第一光伏板与第二光伏板之间形成空隙；第一光伏板的前后边下侧均固定有a铰接座，第二光伏板的前后边下侧均固定有b铰接座；a铰接座和b铰接座上分别有a铰接孔和b铰接孔；a铰接孔和b铰接孔的轴线均沿前后方向延伸；
5.第一光伏板前后端的下方有a铰接轴支架，第二光伏板的前后端的下方有b铰接轴支架；a铰接轴支架和b铰接轴支架的上端分别固定有a铰接轴和b铰接轴，a铰接轴和b铰接轴分别同轴心活动配合a铰接座和b铰接座上的a铰接孔和b铰接孔；
6.水平的第一光伏板能沿a铰接轴顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板沿b铰接轴逆时针转动至竖直。
7.进一步的，第一光伏板与第二光伏板的下方有固定安装的基座；基座上固定安有沿前后延伸的固定横梁，a铰接轴支架和b铰接轴支架的底部均固定在固定横梁上。
8.进一步的，基座上固定安装有一对前后并列的a升降器，a升降器的a升降杆上端固定连接有a滚轮座，a滚轮座上转动有a滚轮，a滚轮在a铰接座的左侧；第一光伏板左端的下侧固定连接有a配重，从而使a滚轮与第一光伏板的下表面滚动配合，a滚轮的上升或下降能带动第一光伏板沿a铰接轴转动；
9.基座上固定安装有一对前后并列的b升降器，b升降器的b升降杆上端固定连接有b滚轮座，b滚轮座上转动有b滚轮，b滚轮在b铰接座的右侧；第二光伏板右端的下侧固定连接有b配重，从而使b滚轮与第二光伏板的下表面滚动配合，b滚轮的上升或下降能带动第二光伏板沿b铰接轴转动。
10.进一步的，第一光伏板的前边上侧沿长度方向固定设置有a前边凸条，第一光伏板的后边上侧沿长度方向固定设置有a后边凸条；
11.第二光伏板的前边上侧沿长度方向固定设置有b前边凸条，第二光伏板的后边上
侧沿长度方向固定设置有b后边凸条；
12.空隙的前后方分别有第一滚筒驱动电机和第二滚筒驱动电机，第一滚筒驱动电机和第二滚筒驱动电机均能分别独立的升降运动；第一滚筒驱动电机的输出端同轴心连接有第一约束轮盘；第二滚筒驱动电机的输出端同轴心连接有第二约束轮盘；第一约束轮盘和第二约束轮盘的轴线均沿前后方向延伸；
13.当第一光伏板与第二光伏板均为水平，且第二约束轮盘在a后边凸条与b后边凸条之间的正上方时，第二约束轮盘的下降运动能同时向下顶压a后边凸条的右端和b后边凸条的左端，从而使第一光伏板沿a铰接轴顺时针转动，第二光伏板沿b铰接轴逆时针转动；
14.当水平的第一光伏板沿a铰接轴顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板沿b铰接轴逆时针转动至竖直时，相互平行的第一光伏板的受光面与第二光伏板的受光面之间形成滚筒洗刷清洗间距；
15.当水平的第一光伏板沿a铰接轴顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板沿b铰接轴逆时针转动至竖直时，a后边凸条与b后边凸条之间的间距刚好等于第二约束轮盘的外径，从而使第二约束轮盘刚好同时与a后边凸条和b后边凸条滑动相切；与此同时a前边凸条与b前边凸条之间的间距刚好等于第一约束轮盘的外径，第一约束轮盘刚好同时与a前边凸条和b前边凸条滑动相切；
16.第一约束轮盘的后端同轴心一体化连接有第一洗刷滚筒，第二约束轮盘的前端同轴心一体化连接有第二洗刷滚筒；第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒的外表面都均布有毛刷；
17.当水平的第一光伏板沿a铰接轴顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板沿b铰接轴逆时针转动至竖直时，述第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒均在滚筒洗刷清洗间距内，且第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒沿各自轴线转动时，第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒上的各毛刷末端在离心力作用下接触并刷到第一光伏板的受光面与第二光伏板的受光面。
18.进一步的，固定横梁上沿长度方向阵列有若干喷口竖向朝上的喷水头；当水平的第一光伏板沿a铰接轴顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板沿b铰接轴逆时针转动至竖直时，各喷水头均在滚筒洗刷清洗间距的正下方；从而使各若干喷口向上喷出的水射流撞击到第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒上。
19.进一步的，第一滚筒驱动电机的两端固定安装有第一导孔座，第一导孔座上有竖向贯通的第一导孔，还包括竖向固定的第一导柱，第一导柱活动穿过第一导孔，第一滚筒驱动电机的尾部固定有第一螺纹孔座，第一螺纹孔座上贯通有第一螺纹传动孔，还包括竖向的第一丝杆，第一丝杆与第一螺纹孔座上的第一螺纹传动孔传动配合；基座上还固定有第一支架，第一支架上固定安装有第一丝杆驱动电机，第一丝杆驱动电机驱动连接第一丝杆，两第一导柱下端固定于第一支架上；第一丝杆的旋转带动第一滚筒驱动电机上下升降。
20.进一步的，第二滚筒驱动电机的两端固定安装有第二导孔座，第二导孔座上有竖向贯通的第二导孔，还包括竖向固定的第二导柱，第二导柱活动穿过第二导孔，第二滚筒驱动电机的尾部固定有第二螺纹孔座，第二螺纹孔座上贯通有第二螺纹传动孔，还包括竖向的第二丝杆，第二丝杆与第二螺纹孔座上的第二螺纹传动孔传动配合；基座上还固定有第二支架，第二支架上固定安装有第二丝杆驱动电机，第二丝杆驱动电机驱动连接第二丝杆，两第二导柱下端固定于第二支架上；第二丝杆的旋转带动第二滚筒驱动电机的升降。
21.进一步的，当水平的第一光伏板沿a铰接轴顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏
板沿b铰接轴逆时针转动至竖直时；第一光伏板与a配重所形成的一体化结构的重心在a铰接轴左侧；第二光伏板与b配重所形成的一体化结构的重心在b铰接轴右侧。
22.进一步的，互锁式抗风的自洁式光伏发电板系统的折叠方法：
23.步骤一，使第一光伏板与第二光伏板之间的空隙宽度足够第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒向上穿过；
24.步骤二，第一约束轮盘、第二约束轮盘、第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒上升至高于第一光伏板与第二光伏板；
25.步骤三，第一光伏板与第二光伏板均恢复到水平；
26.步骤四，第二约束轮盘下降到同时向下顶压a后边凸条的右端和b后边凸条的左端；
27.步骤五，第二约束轮盘的继续下降，第一光伏板和第二光伏板均变为竖直，第二光伏板与第一光伏板在第一约束轮盘和第二约束轮盘的共同约束下形成互锁的稳定结构。
28.进一步的，若干喷口向上喷出的水射流撞击到第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒上，第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒上的各毛刷末端在离心力作用下接触并刷到第一光伏板的受光面与第二光伏板的受光面，从而实现对第一光伏板的受光面与第二光伏板的受光面的局部洗刷；
29.在第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒均上下洗刷第一光伏板的受光面和第二光伏板的受光面的过程中，使第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒这两个中一个高于a铰接轴/b铰接轴，另一个低于a铰接轴/b铰接轴的状态，使第二光伏板与第一光伏板始终处于互锁的稳定结构状态，且第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒这两个的高低状态能切换。
30.有益效果：本发明的结构简单，折叠形态下，相互平行的第一光伏板的受光面与第二光伏板的受光面之间形成滚筒洗刷清洗间距，第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒沿各自轴线转动时，第一洗刷滚筒和第二洗刷滚筒上的各毛刷末端在离心力作用下接触并刷到第一光伏板的受光面与第二光伏板的受光面，从而实现对第一光伏板的受光面与第二光伏板的受光面的局部双面洗刷；这时第一约束轮盘所在位置高于a铰接轴/b铰接轴，且第二约束轮盘所在位置低于a铰接轴/b铰接轴；根据几何关系，这时的第二光伏板与第一光伏板在第一约束轮盘和第二约束轮盘的共同约束下形成互锁的稳定结构，进而相对于非互锁状态的水平结构提高了其抗风强度。
附图说明
31.附图1为本装置在正常发电展开状态下的整体示意图；
32.附图2为附图1的侧视图；
33.附图3为附图1的正视图；
34.附图4为“步骤一”结束时的示意图；
35.附图5为“步骤二”结束时的示意图；
36.附图6为“步骤三”结束时的示意图；
37.附图7为“步骤四”结束时的示意图；
38.附图8为“步骤五”中随着第二约束轮盘的继续下降，使第二约束轮盘继续同时向下顶压a后边凸条的右端和b后边凸条的左端，从而使第一光伏板沿a铰接轴顺时针转动，第
二光伏板沿b铰接轴逆时针转动的示意图；
39.附图9为“步骤五”结束时的状态示意图；
40.附图10为“附图9”的正视图；
41.附图11为第一光伏板和第二光伏板互锁使的示意图；
42.附图12为“附图10”的拆卸爆炸示意图。
具体实施方式
43.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
44.如附图1至12所示的互锁式抗风的自洁式光伏发电板系统，包括左右并列的第一光伏板1和第二光伏板17；第一光伏板1与第二光伏板17之间形成空隙2；第一光伏板1的前后边下侧均固定有a铰接座68，第二光伏板17的前后边下侧均固定有b铰接座69；a铰接座68和b铰接座69上分别有a铰接孔34和b铰接孔35；a铰接孔34和b铰接孔35的轴线均沿前后方向延伸；
45.第一光伏板1前后端的下方有a铰接轴支架70，第二光伏板17的前后端的下方有b铰接轴支架71；a铰接轴支架70和b铰接轴支架71的上端分别固定有a铰接轴29和b铰接轴30，a铰接轴29和b铰接轴30分别同轴心活动配合a铰接座68和b铰接座69上的a铰接孔34和b铰接孔35；
46.第一光伏板1与第二光伏板17的下方有固定安装的基座16；基座16上固定安有沿前后延伸的固定横梁33，a铰接轴支架70和b铰接轴支架71的底部均固定在固定横梁33上；
47.基座16上固定安装有一对前后并列的a升降器60，a升降器60的a升降杆61上端固定连接有a滚轮座62，a滚轮座62上转动有a滚轮63，a滚轮63在a铰接座68的左侧；第一光伏板1左端的下侧固定连接有a配重27，从而使a滚轮63与第一光伏板1的下表面滚动配合，a滚轮63的上升或下降能带动第一光伏板1沿a铰接轴29转动；
48.基座16上固定安装有一对前后并列的b升降器64，b升降器64的b升降杆65上端固定连接有b滚轮座66，b滚轮座66上转动有b滚轮67，b滚轮67在b铰接座69的右侧；第二光伏板17右端的下侧固定连接有b配重28，从而使b滚轮67与第二光伏板17的下表面滚动配合，b滚轮67的上升或下降能带动第二光伏板17沿b铰接轴30转动；
49.第一光伏板1的前边上侧沿长度方向固定设置有a前边凸条3，第一光伏板1的后边上侧沿长度方向固定设置有a后边凸条14；
50.第二光伏板17的前边上侧沿长度方向固定设置有b前边凸条4，第二光伏板17的后边上侧沿长度方向固定设置有b后边凸条15；
51.空隙2的前后方分别有第一滚筒驱动电机22和第二滚筒驱动电机7，第一滚筒驱动电机22和第二滚筒驱动电机7均能分别独立的升降运动；第一滚筒驱动电机22的输出端同轴心连接有第一约束轮盘70；第二滚筒驱动电机22的输出端同轴心连接有第二约束轮盘36；第一约束轮盘70和第二约束轮盘36的轴线均沿前后方向延伸；
52.当第一光伏板1与第二光伏板17均为水平，且第二约束轮盘36在a后边凸条14与b后边凸条15之间的正上方时，第二约束轮盘36的下降运动能同时向下顶压a后边凸条14的右端和b后边凸条15的左端，从而使第一光伏板1沿a铰接轴29顺时针转动，第二光伏板17沿b铰接轴30逆时针转动；
53.当水平的第一光伏板1沿a铰接轴29顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板17沿b铰接轴30逆时针转动至竖直时，相互平行的第一光伏板1的受光面与第二光伏板17的受光面之间形成滚筒洗刷清洗间距39；
54.当水平的第一光伏板1沿a铰接轴29顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板17沿b铰接轴30逆时针转动至竖直时，a后边凸条14与b后边凸条15之间的间距刚好等于第二约束轮盘36的外径，从而使第二约束轮盘36刚好同时与a后边凸条14和b后边凸条15滑动相切；与此同时a前边凸条3与b前边凸条4之间的间距刚好等于第一约束轮盘70的外径，第一约束轮盘70刚好同时与a前边凸条3和b前边凸条4滑动相切；
55.第一约束轮盘70的后端同轴心一体化连接有第一洗刷滚筒19，第二约束轮盘36的前端同轴心一体化连接有第二洗刷滚筒18；第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18的外表面都均布有毛刷0；
56.当水平的第一光伏板1沿a铰接轴29顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板17沿b铰接轴30逆时针转动至竖直时，述第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18均在滚筒洗刷清洗间距39内，且第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18沿各自轴线转动时，第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18上的各毛刷0末端在离心力作用下接触并刷到第一光伏板1的受光面与第二光伏板17的受光面；
57.固定横梁33上沿长度方向阵列有若干喷口31竖向朝上的喷水头32；当水平的第一光伏板1沿a铰接轴29顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板17沿b铰接轴30逆时针转动至竖直时，各喷水头32均在滚筒洗刷清洗间距39的正下方；从而使各若干喷口31向上喷出的水射流撞击到第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18上；
58.第一滚筒驱动电机22的两端固定安装有第一导孔座23，第一导孔座23上有竖向贯通的第一导孔51，还包括竖向固定的第一导柱20，第一导柱20活动穿过第一导孔51，第一滚筒驱动电机22的尾部固定有第一螺纹孔座24，第一螺纹孔座24上贯通有第一螺纹传动孔50，还包括竖向的第一丝杆21，第一丝杆21与第一螺纹孔座24上的第一螺纹传动孔50传动配合；基座16上还固定有第一支架26，第一支架26上固定安装有第一丝杆驱动电机25，第一丝杆驱动电机25驱动连接第一丝杆21，两第一导柱20下端固定于第一支架26上；第一丝杆21的旋转带动第一滚筒驱动电机22上下升降；
59.第二滚筒驱动电机7的两端固定安装有第二导孔座9，第二导孔座9上有竖向贯通的第二导孔9，还包括竖向固定的第二导柱13，第二导柱13活动穿过第二导孔9，第二滚筒驱动电机7的尾部固定有第二螺纹孔座5，第二螺纹孔座5上贯通有第二螺纹传动孔6，还包括竖向的第二丝杆12，第二丝杆12与第二螺纹孔座5上的第二螺纹传动孔6传动配合；基座16上还固定有第二支架10，第二支架10上固定安装有第二丝杆驱动电机11，第二丝杆驱动电机11驱动连接第二丝杆12，两第二导柱13下端固定于第二支架10上；第二丝杆12的旋转带动第二滚筒驱动电机7的升降；
60.当水平的第一光伏板1沿a铰接轴29顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板17沿b铰接轴30逆时针转动至竖直时；第一光伏板1与a配重27所形成的一体化结构的重心在a铰接轴29左侧；第二光伏板17与b配重28所形成的一体化结构的重心在b铰接轴30右侧。
61.工作方法和原理如下：
62.正常的发电状态，如图1：第一光伏板1与第二光伏板17均为水平，为了不遮挡阳
光，第一滚筒驱动电机22、第二滚筒驱动电机7、第一约束轮盘70、第二约束轮盘36、第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18均处于第一光伏板1与第二光伏板17的下方；这时第一光伏板1与第二光伏板17上表面的受光面接收太阳能发电；
63.当遇到强风需要变换成更加稳定的结构，进而需要对水平的第一光伏板1与第二光伏板17进行折叠，折叠过程如下：
64.步骤一，同时控制a升降杆61和b升降杆65下降，进而在a配重27和b配重28的重力作用下，第一光伏板1沿a铰接轴29逆时针转动，且水平的第二光伏板17沿b铰接轴30顺时针转动，从使第一光伏板1与第二光伏板17之间的空隙2宽度逐渐变大，直至第一光伏板1与第二光伏板17之间的空隙2宽度足够第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18向上穿过；如图4；
65.步骤二，第一丝杆21的旋转带动第一滚筒驱动电机22上升，与此同时第二丝杆12的旋转带动第二滚筒驱动电机7上升，直至第一滚筒驱动电机22和第二滚筒驱动电机7均上升至高于第一光伏板1与第二光伏板17；与此同时第一约束轮盘70、第二约束轮盘36、第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18也跟着第一滚筒驱动电机22和第二滚筒驱动电机7上升至高于第一光伏板1与第二光伏板17；如图5
66.步骤三，同时控制a升降杆61和b升降杆65上升，使第一光伏板1沿a铰接轴29顺时针转动，且水平的第二光伏板17沿b铰接轴30逆时针转动；直至第一光伏板1与第二光伏板17均恢复到水平；如图6；
67.步骤四，单独控制第二丝杆12旋转，进而带动第二滚筒驱动电机7以及第二约束轮盘36和第二洗刷滚筒18下降，直至第二约束轮盘36下降运动到同时向下顶压a后边凸条14的右端和b后边凸条15的左端；如图7；
68.步骤五，随着第二约束轮盘36的继续下降，使第二约束轮盘36继续同时向下顶压a后边凸条14的右端和b后边凸条15的左端，从而使第一光伏板1沿a铰接轴29顺时针转动，第二光伏板17沿b铰接轴30逆时针转动，如图9，直至水平的第一光伏板1沿a铰接轴29顺时针转动至竖直，且水平的第二光伏板17沿b铰接轴30逆时针转动至竖直；进而完成了第一光伏板1与第二光伏板17的折叠过程；如图9、10、11；
69.这时由于a后边凸条14与b后边凸条15之间的间距刚好等于第二约束轮盘36的外径，且a前边凸条3与b前边凸条4之间的间距刚好等于第一约束轮盘70的外径，从而使第二约束轮盘36刚好同时与a后边凸条14和b后边凸条15滑动相切，与此同时，第一约束轮盘70刚好同时与a前边凸条3和b前边凸条4滑动相切；这时相互平行的第一光伏板1的受光面与第二光伏板17的受光面之间形成滚筒洗刷清洗间距39；这时第一约束轮盘70所在位置高于a铰接轴29/b铰接轴30，且第二约束轮盘36所在位置低于a铰接轴29/b铰接轴30；根据几何关系，这时的第二光伏板17与第一光伏板1在第一约束轮盘70和第二约束轮盘36的共同约束下形成互锁的稳定结构，进而相对于非互锁状态的水平结构提高了其抗风强度；
70.清洗过程如下：
71.先参考上述过程，使竖向的第二光伏板17与竖向第一光伏板1在第一约束轮盘70和第二约束轮盘36的共同约束下形成互锁的稳定结构，这时第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18均在滚筒洗刷清洗间距39内；然后控制若干喷口31向上喷出的水射流撞击到第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18上，进而使第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18上的毛刷0持续被水浸润；与此同时控制第一滚筒驱动电机22和第二滚筒驱动电机7，使第一洗刷滚筒19和第
二洗刷滚筒18均沿自身轴线转动，第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18沿各自轴线转动时，第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18上的各毛刷0末端在离心力作用下接触并刷到第一光伏板1的受光面与第二光伏板17的受光面，从而实现对第一光伏板1的受光面与第二光伏板17的受光面的局部洗刷；
72.与此同时，控制第一丝杆21的来回正反旋转，进而带动第一滚筒驱动电机22上下升降，从而使第一洗刷滚筒19在沿自身轴线转动的过程中还上下升降，进而实现对第一光伏板1的受光面和第二光伏板17的受光面的连续洗刷；与此同时控制第二丝杆12的来回正反旋转，带动第二滚筒驱动电机7上下升降从而使第二洗刷滚筒18在沿自身轴线转动的过程中还上下升降，进而实现对第一光伏板1的受光面和第二光伏板17的受光面的连续洗刷；
73.在第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18均上下洗刷第一光伏板1的受光面和第二光伏板17的受光面的过程中，通过控制第一丝杆21和第二丝杆12，使第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18这两个中一个高于a铰接轴29/b铰接轴30，另一个低于a铰接轴29/b铰接轴30的状态，使第二光伏板17与第一光伏板1始终处于互锁的稳定结构状态，且为了保持清洁的彻底性，第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18这两个的高低状态实时切换；
74.恢复到正常的发电状态的方法：
75.通过第一丝杆21和第二丝杆12，使第一滚筒驱动电机22、第二滚筒驱动电机7、第一约束轮盘70、第二约束轮盘36、第一洗刷滚筒19和第二洗刷滚筒18同时下降到低于第一光伏板1和第二光伏板17的下端；这时第二光伏板17与第一光伏板1失去了第一约束轮盘70和第二约束轮盘36的共同约束作用，解除了互锁的状态，由于这时第一光伏板1与a配重27所形成的一体化结构的重心在a铰接轴29左侧；第二光伏板17与b配重28所形成的一体化结构的重心在b铰接轴30右侧；这时第一光伏板1和第二光伏板17分别在a配重27和b配重28的重力作用下，第一光伏板1沿a铰接轴29逆时针转动，第二光伏板17沿b铰接轴30顺时针转动，最终第一光伏板1和第二光伏板17恢复到水平发电状态。
76.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。