[发明专利]一种自然风去除太阳能电池板表面灰尘的装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池板除尘技术领域，具体涉及一种自然风去除太阳能电池板表面灰尘的装置。

背景技术

太阳能电池板应用环境复杂，一些具备自动跟踪能力的太阳能电站，经过一段时间工作其表面会积聚许多灰尘，尤其是在一些降雨量少的地方积聚的灰尘更多。灰尘积聚在太阳能电池板感光面上会降低光的转化效率。人工除尘的方法工作强度大，危险系数高，雇佣工人的话成本也高。杨景发等人(杨景发,邱鹏飞,李冰,等.太阳能电池板跟踪与除尘装置的设计[J].机械设计与制造,2013(9):60-62.)指出可以喷涂纳米TiO₂，在太阳能电池板表面形成透明薄膜，利用超亲水性、催化降解的特性催化降解有机附着物，达到除尘的目的，但这种方法采用化学试剂，对环境可能造成二次污染。还有一些技术使用步进电机驱动滚刷清扫太阳能电池板表面灰尘，但这在结构上增加了许多额外的机构，对太阳能跟踪系统本身改动较大，成本也较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种自然风去除太阳能电池板表面灰尘的装置。该装置以自然风为动力，充分利用现有太阳能电池板系统，通过风速测量和风向调整及单片机的控制，实现对太阳能电池板上灰尘的自动清除，提高太阳能电池板能源利用率，达到节能减排的目的，且不会造成环境污染，成本低，更适于大规模的生产应用。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种自然风去除太阳能电池板表面灰尘的装置，该装置包括风向传感器固定片、风速传感器固定片、风向传感器、风速传感器、底座、控制模块和旋转轴；风向传感器用来测量风向，风速传感器用来测量风速；控制模块控制整个装置的工作；所述风向传感器由风向传感器固定片固定在底座上；所述风速传感器由风速传感器固定片固定在底座上；太阳能电池板通过旋转轴固定在底座上部，所述控制模块固定于底座上；

所述控制模块包括24V直流电源、电压转换芯片、单片机、外扩存储芯片、时钟芯片、液晶显示屏、步进电机驱动器、AD转换芯片以及独立键盘；所述24V直流电源为24V输出，为步进电机驱动器供电，24V电压经过电压转换芯片转换成5V电压，给单片机供电；所述单片机分别与外扩存储芯片、时钟芯片、液晶显示屏、独立键盘和步电机驱动器连接；所述风向传感器输出端通过AD转换芯片接入单片机；所述风速传感器输出端直接接入单片机；所述单片机的输出端通过步进电机驱动器与旋转轴上的步进电机连接，单片机的输入端还与太阳能电池板的输出端连接。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

1)本发明采用自然风作为吹扫动力源，直接利用风这一无处不在的清洁能源作为除尘动力，不再引入其他化学物质等造成环境污染，最低限度减小不必要的能源消耗；该装置可以在夜间或者阴天等时候进行除尘，不影响白天太阳能追踪系统的正常工作；能有效提高太阳能转化效率，去除太阳能电池板上的灰尘，提高了太阳能电池板有效转化率；

2)本发明装置机械结构简单，仅在已有的太阳能追踪系统中加入两个传感器分别测量风速与风向，同时结合单片机实现控制，对原有结构改动极小，制作成本低，可有效快速将太阳能电池板上的灰尘成功去除，显著提高太阳能电池板能源利用效率。

3)利用风速传感器检测风速，当风速不小于5.5m/s时，且太阳能自动追踪系统处于可除尘模式，此时利用风向传感器检测到风向，控制步进电机转动，使感光面垂直于风的方向，此时进行除尘。由于太阳能电池板表面一天的灰尘积累量不会过多，所以白天太阳能追踪系统正常工作，夜晚再进行除尘，就不会影响其正常工作，使太阳能电池板的工作效率最大化。

附图说明

图1本发明自然风去除太阳能电池板表面灰尘的装置的整体结构示意图；

图2本发明自然风去除太阳能电池板表面灰尘的装置一种实施例的控制模块结构框图；

图中，1风向传感器固定片；2风速传感器固定片；3风向传感器；4风速传感器；5底座；6控制模块；601.24V直流电源、602.电压转换芯片、603.单片机、604.外扩存储芯片、605.时钟芯片、606.液晶显示屏，607.步进电机、608.步进电机驱动器、609.AD转换芯片、610.独立键盘。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明权利要求保护的范围。