一种双面发电自清洁装置及控制方法与流程

1.本发明涉及太阳能发电技术领域，更具体地说，涉及一种双面发电自清洁装置。此外，本发明还涉及一种用于上述双面发电自清洁装置的双面发电自清洁装置控制方法。


背景技术：

2.随着太阳能光伏电站的大规模建设，光伏面板研究发展迅速，通常规的单晶电池相比，双面发电的光伏组件可提升发电效率，为了提高双面发电光伏组件的效率，衍生了光伏跟踪结合反光板技术，但在长期使用的过程中，反光板的表面会聚有灰尘，从而导致反光板对光伏组件的发电量增益降低，反光作用发挥不完善，尤其在沙漠等气候条件下，发挥的作用受限。
3.综上所述，如何解决反光板对光伏组件的发电量增益受脏污影响而降低的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是提供一种双面发电自清洁装置，可提高反光装置的对光伏系统的发电增益作用。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明的另一目的是提供一种用于上述双面发电自清洁装置的双面发电自清洁装置控制方法。
6.一种双面发电自清洁装置，包括光伏跟踪器、驱动装置以及反光装置，所述驱动装置用于带动所述反光装置转动，所述驱动装置的输入端与所述光伏跟踪器连接，所述驱动装置的输出端与所述反光装置连接。
7.优选的，所述光伏跟踪器与第一联动件的一端连接，所述第一联动件的另一端连接有动力输入曲柄，所述动力输入曲柄与所述驱动装置的输入端连接。
8.优选的，所述驱动装置的输出端连接有动力输出曲柄，所述动力输出曲柄与第二联动件的一端连接，所述第二联动件的另一端与所述反光装置连接。
9.优选的，所述反光装置的侧部设有铰接轴承座。
10.优选的，所述铰接轴承座包括底座、第一轴承、第二轴承以及滑动轴承，所述第一轴承和所述第二轴承对称设置，且两者均套设于所述滑动轴承外部，所述第一轴承和所述第二轴承均设有用于安装的法兰孔。
11.优选的，所述反光装置的侧部设有用于联接多个所述反光装置的联接件。
12.优选的，至少两个所述反光装置均与所述联接件连接，所述驱动装置与一个所述反光装置连接，以带动至少两个所述反光装置转动。
13.优选的，所述动力输出曲柄与用于固定所述反光装置的檩条连接。
14.优选的，所述第一联动件与所述光伏跟踪器的跟踪器龙骨或第二檩条或组件或斜撑或转子中的任意一处转动件连接。
15.优选的，所述第一联动件为刚性材料件，和/或，所述第二联动件为刚性材料件。
16.优选的，所述第一联动件为柔性材料件，和/或，所述第二联动件为柔性材料件。
17.优选的，所述驱动装置包括单向驱动装置和周期变向装置，所述单向驱动装置的输入端与所述光伏跟踪器连接，所述单向驱动装置的输出端与所述周期变向装置的输入端连接，所述周期变向装置的输出端与所述反光装置连接。
18.一种双面发电自清洁装置控制方法，应用于上述的双面发电自清洁装置，包括：非工作时间段，所述光伏跟踪器转动以进行状态调整，并通过所述驱动装置带动所述反光装置做往复运动；工作时间段，所述光伏跟踪器转动以跟踪太阳，并通过所述驱动装置控制所述反光装置静置；其中，所述工作时间段为所述反光装置增益光伏系统吸收光能以发电的时间段，所述非工作时间段为所述反光装置的自清洁时间段。
19.本发明提供的双面发电自清洁装置，包括光伏跟踪器、驱动装置以及反光装置，驱动装置的输入端与光伏跟踪器连接，输出端与反光装置连接。
20.使用时，光伏跟踪器转动，通过光伏跟踪器带动驱动装置运行，此时驱动装置的输出端带动反光装置转动。
21.通过光伏跟踪器带动驱动装置，驱动装置带动反光装置转动，可使反光装置表面的灰尘自动落下，从而实现反光装置的自清洁，从而提高减少灰尘等降低反光装置的对光伏系统发电量增益的不良影响，提高反光装置在沙漠等气候条件下的使用作用。
22.本发明还提供了一种用于上述双面发电自清洁装置的双面发电自清洁装置控制方法，由于其应用于上述双面发电自清洁装置，因此具有与双面发电自清洁装置相同的使用效果。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
24.图1为本发明所提供的双面发电自清洁装置的结构示意图；图2为本发明所提供的双面发电自清洁装置的轴测图；图3为本发明所提供的双面发电自清洁装置的爆炸图；图4为本发明所提供的双面发电自清洁装置的铰接轴承座的结构示意图；图5为本发明所提供的双面发电自清洁装置的轴承组件的结构示意图；图6为本发明所提供的双面发电自清洁装置的运行示意图；图7为本发明所提供的双面发电自清洁装置的自清洁时间段的起始状态结束工作时段的示意图；图8为本发明所提供的双面发电自清洁装置的自清洁时段的过程中的示意图；图9为本发明所提供的双面发电自清洁装置的自清洁时段结束状态的示意图。
25.图1-9中：
1为铰接轴承座、2为动力输出曲柄、3为动力输入曲柄、4为光伏跟踪器、5为第一联动件、6为第二联动件、7为檩条、8为反光装置、9为联接件、10为驱动装置、11为第一轴承、12为第二轴承、13为滑动轴承、14为跟踪器龙骨。
具体实施方式
26.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，都属于本发明保护的范围。
27.本发明的核心是提供一种双面发电自清洁装置，从而提高减少灰尘等降低反光装置的对光伏系统发电量增益的不良影响。本发明的另一核心是提供一种用于上述双面发电自清洁装置的双面发电自清洁装置控制方法。
28.请参考图1-图9，图1为双面发电自清洁装置的结构示意图；图2为轴测图；图3为爆炸图；图4为铰接轴承座的结构示意图；图5为轴承组件的结构示意图；图6为双面发电自清洁装置的运行示意图；图7为结束工作时段的示意图；图8为自清洁时段的示意图；图9为开始工作时段的示意图。
29.本技术提供的一种双面发电自清洁装置，包括光伏跟踪器4、驱动装置10以及反光装置8，驱动装置10用于带动反光装置8转动，驱动装置10的输入端与光伏跟踪器4连接，驱动装置10的输出端与反光装置8连接。
30.具体的，光伏跟踪器4安装于跟踪器龙骨14上，驱动装置10设于光伏跟踪器4的底端且输入端与光伏跟踪器4连接，反光装置8为矩形的反光板，其一边与驱动装置10的输出端连接。
31.早上六点至早上九点，光伏跟踪器4自西向东转动45度-60度左右，此时光伏跟踪器4带动驱动装置10转动，驱动装置10带动反光装置8绕其侧边转动，使反光装置8倾斜一定的角度，从而使反光装置8表面的灰尘沿着反光装置8落下，实现反光装置8的自清洁，下午三点至晚上九点，反光装置8同样实行自清洁动作。
32.通过光伏跟踪器4和驱动装置10，可带动反光装置8转动，以实现自清洁，从而提高反光装置8对发电系统的发电量增益，使反光装置8在沙漠等恶劣环境下能够充分发挥其作用，另外，光伏跟踪器4带动反光装置8在早上六点至早上九点、下午三点至晚上九点进行自清洁，可避免反光装置8在光伏跟踪器4的正常工作时间内进行自清洁，而导致发电量减小和增大能耗。
33.可选的，也可以控制反光装置8在其他的时间点进行自清洁。
34.可选的，也可以根据需求设置其他光伏跟踪器4的转动角度范围。
35.在上述实施例的基础之上，光伏跟踪器4连接有第一联动件5，光伏跟踪器4与第一联动件5的一端连接，第一联动件5的另一端连接有动力输入曲柄3，动力输入曲柄3与驱动装置10的输入端连接。
36.具体的，动力输入曲柄3为阶梯状的曲柄，且动力输入曲柄3的端部横向设置有横杆，动力输入曲柄3与第一联动件5连接的一端并不位于驱动装置10的转动中心，横杆两端分别连接一个第一联动件5的一端，第一联动件5的另一端与跟踪器龙骨14连接，第一联动
件5与动力输入曲柄3呈垂直状态。
37.当光伏跟踪器4转动时，跟踪器龙骨14通过第一联动件5使横杆转动，通过横杆带动动力输入曲柄3绕垂直于横杆的轴线转动，从而将动力传递至驱动装置10。
38.由于光伏跟踪器4位于驱动装置10的上方，因此通过第一联动件5和动力输入曲柄3可实现动力的纵向传递，以保证光伏跟踪器4的动力能够顺利传递至驱动装置10，并使驱动装置10能够运行，且动力输入曲柄3的端部并不位于驱动装置10的转动中心可保证驱动装置10正常工作，同时避免驱动装置10的输入端被光伏跟踪器4的转动带动偏移。
39.可选的，也可以使第一联动件5与动力输入曲柄3具有其他角度。
40.可选的，动力输入曲柄3也可以为弧形或其他形状的曲柄。
41.可选的，第一联动件5也可以与光伏跟踪器4的其他组件连接。
42.在上述实施例的基础之上，驱动装置10的输出端连接有动力输出曲柄2，动力输出曲柄2与第二联动件6的一端连接，第二联动件6的另一端与反光装置8连接。
43.具体的，反光装置8设于驱动装置10的下方，驱动装置10的输出端与动力输出曲柄2连接，动力输出曲柄2为阶梯轴状的曲柄，第二联动件6垂直于动力输出曲柄2向下设置，且第二联动件6的一端与动力输出曲柄2连接，另一端与反光装置8连接，且动力输出曲柄2与第二联动件6连接的一端不位于驱动装置10的转动中心。
44.当反光装置8自清洁时，驱动装置10转动带动动力输出曲柄2转动，动力输出曲柄2带动反光装置8绕反光装置8的侧边转动，从而实现反光装置8的自清洁。
45.通过第二联动件6和动力输出曲柄2，可实现驱动装置10输出的动力传递至位于其下方的反光装置8，同时节省整体装置的占用空间，另外，第二联动件6与动力输出曲柄2垂直设置可将驱动装置10的动力，最大化地传递至反光装置8。
46.可选的，动力输出曲柄2也可以为弧形或者其他形状。
47.可选的，第二联动件6与动力输出曲柄2也可以具有其他角度。
48.在上述实施例的基础上，反光装置8的侧部设有铰接轴承座1。
49.具体的，反光装置8的侧部设有铰接轴承座1，当动力输出曲柄2带动反光装置8转动时，反光装置8以铰接轴承座1为支点转动，即铰接轴承座1位于反光装置8抬起时的底端，设置铰接轴承座1可给反光装置8的转动提供支点，以便于反光装置8的转动。
50.在上述实施例的基础之上，铰接轴承座1包括底座、第一轴承11、第二轴承12以及滑动轴承13，第一轴承11和第二轴承12对称设置，且两者均套设于滑动轴承13外部，第一轴承11和第二轴承12均设有用于安装的法兰孔。
51.具体的，轴承组件由第一轴承11、第二轴承12以及滑动轴承13组成，第一轴承11和第二轴承12对称设置，两者均设有用于与铰接轴承座1或檩条7固定的法兰孔，滑动轴承13设于第一轴承11和第二轴承12之间，且滑动轴承13被第一轴承11和第二轴承12卡压于内部。
52.由第一轴承11、第二轴承12以及滑动轴承13组成的轴承组件可进一步的降低联接件9与铰接轴承座1的摩擦力，保证两者之间的转动，提高自清洁效率。
53.具体的，第一轴承11沿周向均匀设有四个法兰孔，第二轴承12同样沿周向均匀设有四个法兰孔，第一轴承11和第二轴承12通过法兰孔与铰接轴承座1或檩条7连接，周向均匀设置四个法兰孔可提高连接的稳定性。
54.可选的，也可以不均匀设置法兰孔。
55.可选的，也可以设置两个、三个或其他数量的法兰孔。
56.在上述实施例的基础之上，反光装置8的侧部设有用于联接多个反光装置8的联接件9。
57.具体的，联接件9包括联接轴，优选的，反光装置8的两侧均设有联接轴，且多个反光装置8通过轴承与联接轴连接，通过联接件9的设置，可便于多个反光装置8同时转动，同时利用联接件9将多个反光装置8连接为一个整体，结构简单，可减小生产成本和加工难度。
58.可选的，也可以在反光装置8的一侧设有联接件9。
59.可选的，反光装置8也可以通过铰接或者其他方式与联接轴连接。
60.在上述任意一个方案的基础之上，至少两个反光装置8均与联接件9连接，驱动装置10与其中一个反光装置8连接，以带动至少两个反光装置8转动。
61.具体的，至少两个反光装置8均固定于同一侧联接件9上，驱动装置10与端部的一个反光装置8连接，从而通过端部的反光装置8和联接件9而带动其余反光装置8转动，即光伏跟踪器4提供的动力带动至少两个反光装置8实现自清洁。
62.驱动装置10带动至少两个反光装置8转动，可使驱动装置10在一个周期内带动多个反光装置8实行自清洁，从而提高反光装置8自清洁的效率，降低成本，且驱动装置10通过连接一个反光装置8带动其余反光装置8一同转动，可减小驱动装置10所承受的压力。
63.可选的，也可以驱动装置10分别与至少两个反光装置8连接，并带动至少两个反光装置8转动实现自清洁。
64.在另一个实施例中，动力输出曲柄2与用于固定反光装置8的檩条7连接。
65.具体的，动力输出曲柄2的输出端与檩条7连接，檩条7与铰接轴承座1连接，反光装置8固定于檩条7上方，动力输出曲柄2通过檩条7带动反光装置8转动，且檩条7的长度与反光装置8的宽度相近，以更好地给反光装置8提供支撑力。可选的檩条7的长度也可以与反光装置8的宽度相等。
66.在上述任意一个方案的基础之上，第一联动件5与光伏跟踪器4的第二檩条或组件或斜撑或转子等任意一处可转动的转动件连接。
67.具体的，第一联动件5的一端与光伏跟踪器4的第二檩条或组件或斜撑或转子等任意一处转动件连接，不限制第一联动件5与光伏跟踪器4端的连接点，可适配减少因不同光伏跟踪器4的尺寸、形状、现场安装环境等外部因素带来的限制影响，兼容性强，第一联动件5另一端与驱动装置10连接，通过第一联动件5将光伏跟踪器4的转动动力传递至驱动装置10处。
68.在上述任意一个方案的基础之上，第一联动件5为刚性材料件，和/或，第二联动件6为刚性材料件。
69.具体的，当驱动装置10带动至少两个反光装置8转动时，第一联动件5为刚性材料件可保证有足够的强度带动驱动装置10转动，第二联动件6为刚性材料件，以保证第二联动件6能够带动多个反光装置8转动，避免第二联动件6在带动反光装置8转动的过程中被拉断，从而保证多个反光装置8均能自清洁，同时保证自清洁的效率。
70.可选的，第一联动件5和第二联动件6可以为连杆等结构。
71.在上述任意一个方案的基础之上，第一联动件5为柔性材料件，和/或，第二联动件
6为柔性材料件。
72.具体的，当驱动装置10带动一个反光装置8转动时，第一联动件5和第二联动件6均为柔性材料件，在保证能够带动驱动装置10和反光装置8运行的同时，可减小生产成本。
73.可选的，第一联动件5和第二联动件6可以为钢丝绳等结构。
74.在上述任意一个方案的基础之上，驱动装置10包括单向驱动装置和周期变向装置，单向驱动装置的输入端与光伏跟踪器4连接，单向驱动装置的输出端与周期变向装置的输入端连接，周期变向装置的输出端与反光装置8连接。
75.具体的，单向驱动装置与周期变向装置连接，单向驱动装置可沿顺时针或逆时针方向转动，但单向驱动装置只有在其中一种状态时，可将动力传递至周期变向装置，例如，当单向驱动装置逆时针转动时，动力传递至周期变向装置，以使周期变向装置可带动反光装置8转动；当单向驱动装置顺时针转动时，动力无法传递至周期变向装置，此时反光装置8无法转动。
76.周期变向装置在一周期内既有正向转动，也有反向转动，中间允许有过渡时间段，周期变向装置可带动反光装置8做往复摆动动作。
77.早上六点至早上九点，光伏跟踪器4自西向东转动，此时单向驱动装置可将动力传递至周期变向装置，周期变向装置将动力传递至反光装置8，从而带动反光装置8实行自清洁；早上九点至下午三点，单向驱动装置无法将动力传递至周期变向装置，此时反光装置8不动作；下午三点至晚上九点，与早上六点至早上九点的动作一致。
78.通过单向驱动装置和周期变向装置的配合使用，可使反光装置8在光伏跟踪器4正常工作的时间内不进行自清洁，可控制自清洁时段，从而避免反光装置8持续摆动导致能耗的浪费。
79.可选的，单向驱动装置可以为棘轮棘爪或电动离合等装置。
80.可选的，周期变向装置可以为复合齿轮间歇机构或电磁继电变向装置等。
81.可选的，也可以根据需求设定其他的反光装置8自清洁时段。
82.本技术还提供一种双面发电自清洁装置控制方法，应用于上述的双面发电自清洁装置，包括非工作时间段和工作时间段，非工作时间段，光伏跟踪器4转动以进行状态调整，并通过驱动装置10带动反光装置8做往复运动；工作时间段，光伏跟踪器4转动以跟踪太阳，并通过驱动装置10控制反光装置8静置；其中，工作时间段为反光装置8吸收光能以发电的时间段，非工作时间段为反光装置8的自清洁时间段。
83.具体的，由于在非工作时间段内，包括早上和晚上两个部分，光伏跟踪器4在两个部分进行状态调整，早上时，光伏跟踪器4自西向东转动并倾斜一定角度，以寻找到太阳升起的位置，从而使光伏跟踪器4在工作时间段内可完整地跟踪太阳；晚上时，光伏跟踪器4自西向东转动至放平状态，以使光伏跟踪器4进入休息状态。
84.当自清洁装置处于工作时间段时，光伏跟踪器4跟随太阳转动，此时光伏跟踪器4的动力无法通过驱动装置10传递至反光装置8，因此工作时间段内，反光装置8平放且静置于檩条7上，并增益光伏系统吸收光能实现发电；当自清洁装置处于非工作时间段，即光伏跟踪器4状态调整时间段时，光伏跟踪器4自西向东转动，从而带动反光装置8绕联接件9做往复运动，以达到使反光装置8表面的灰尘等杂质掉落的目的，实现反光装置8的自清洁。
85.将反光装置8的自清洁设置于光伏跟踪器4的状态调整时间段内进行，可避免反光装置8在工作时间段内做往复运动影响反光材料的正常发电提升及能量消耗，同时在反光材料清洁之后，光伏跟踪器4就开始正常发电工作，进而利用自清洁技术对发电量带来进一步的提升。
86.需要说明的是，反光装置8工作状态时，光伏跟踪器4正常跟踪太阳转动，此时反光装置8水平不动；反光装置8自清洁状态时，反光装置8在光伏跟踪器4的带动下作抬起和落下往复运动。反光装置8运动不运动取决于光伏跟踪器4的转动方向，而不是所处的角度。具体实施例中，光伏跟踪器4自东（朝东45度或60度）向西（朝西45度或60度）转，反光装置8不动，光伏跟踪器4自西（朝西45度或60度）向东（朝东45度或60度）转，反光装置8被带动，做往复运动。参考图7-图9，由于本技术提供的双面发电自清洁装置进行自清洁操作时，不限制光伏跟踪器4的初始状态和结束状态，反光装置是8否转动仅与光伏跟踪器4的转动方向有关，因此当第一天傍晚光伏跟踪器4开始自清洁时，光伏跟踪器4的状态为朝西倾斜一定角度，即朝向图7中的右侧，且晚上光伏跟踪器4自清洁持续到第二天早上时，光伏跟踪器4的状态为朝东倾斜一定角度，即朝向图9中的左侧。在整个自清洁时段内当光伏跟踪器4自西向东转动时，光伏跟踪器4会出现一个水平的状态，即朝向图8中的上方，由于上述整个过程中光伏跟踪器4为自西向东转动，因此驱动装置10可带动反光装置8转动而实现自清洁。
87.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
88.以上对本发明所提供的双面发电自清洁装置及控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。