[发明专利]一种太阳能组件保护清洁一体装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种用于太阳能组件保护清洁一体装置及其工作方法，包括光伏发电本体系统、旋转升降遮挡系统、自动清洁系统和储能系统，光伏发电本体系统用于将太阳能转化为电能，并网多余电为本发明装置提供动力电能；旋转升降遮挡系统安装在光伏发电本体系统上，工作时用于遮挡、阻碍沙尘、雨雪等恶劣气候对发电本体系统的影响。自动清洁系统安装在旋转升降系统遮挡板的背面，用于清洁发电本体光伏组件表面杂物，储能系统将光伏电能进行存储，并按控制指令对装置中电动设备提供电能。本发明具有无需人工现场操作、清洁效率快，清洁到位等特点。为光伏电站提供一种更加高效、实用的解决光伏组件积雪覆盖尘沙的方案。

技术领域

本发明属于新能源光伏发电应用领域，具体涉及一种太阳能组件保护清洁一体装置及其工作方法。

背景技术

自20世纪70年代全球爆发石油危机以来，太阳能光伏发电技术在引起了高度重视，光伏行业在全球迅速发展。光伏发电装机容量从2013年的135.76GW，快速增长到到2018年的480.36GW，短短5年时间，实现了3.5倍的增长。

由于光伏组建长期暴露在室外空旷环境中，受到极端天气的影响严重，其中以下雪和沙尘最为代表性。下雪后光伏组件上如果堆积有厚重积雪会影响光伏板吸收太阳辐射，降低发电量，积雪融化形成的雪水会破坏电池板，产生光伏发电系统故障。所以光伏组件上如果有厚重积雪是需要及时清洁的。光伏项目有时会在恶劣的沙尘环境下运行，加之光伏板表面有时无法及时打扫，导致有时候光伏板表面堆积有厚厚的一层灰尘，这些灰尘附在光伏板表面，使得透光率降低，对当前发电量受到影响，且酸碱性灰尘粘结在光伏板上还将腐蚀玻璃盖板，对光伏板会造成不可逆转的损害，长期降低光伏组件的转化效率。

现有清雪清灰常用方法还是采用人工除雪除灰的方式，该方式存在需要工人维护、工作环境恶劣、清洁效率慢，清洁不到位，清洁过程中损坏组件等风险。

发明内容

本发明一种用于太阳能组件保护清洁一体装置，该装置可以快速启动，保护光伏组件不受极端天气(雪、尘)的侵害，同时可高效实现组件表面除雪作用，无需人工现场操作、清洁效率高，并且不留死角。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于太阳能组件保护清洁一体装置，包括光伏发电本体系统、旋转升降遮挡系统、自动清洁系统和储能系统；其中，光伏发电本体系统用于将太阳能转化为电能，光伏发电本体系统的电能输出端连接储能系统的电能输入端；旋转升降遮挡系统安装在光伏发电本体系统上，自动清洁系统安装在旋转升降系统遮挡板的背面，用于清洁发电本体光伏组件表面杂物；储能系统为旋转升降遮挡系统和自动清洁系统中的电动设备提供电能；旋转升降遮挡系统包括旋转轴、可升降伸缩杆和遮挡板；旋转轴与光伏组件的金属边框侧边旋转连接，可升降伸缩杆与旋转轴连接，可升降伸缩杆的伸缩端和遮挡板连接。

光伏发电本体系统包括发电元件光伏组件、包裹固定发电元件光伏组件的金属边框、用于支撑发电元件光伏组件的支架与基础、传输光伏组件发出直流电能的直流线以及用于逆变及升压的逆变升压设备；金属边框设置在支架与基础上，光伏组件的输出端通过直流线连接逆变升压设备的输入端。

遮挡板的尺寸大小以及形状与光伏组件大小一致；遮挡板包括第一层遮挡板与第二层遮挡板，第一层遮挡板与第二层遮挡板上开设若干交错的通孔，两层遮挡板重合时，第一层遮挡板与第二层遮挡板上的通孔交错分布，并且第一层遮挡板与第二层遮挡板可滑动连接。

第一层遮挡板与第二层遮挡板之间设置双向转动电机，所述双向转动电机安装在第一层遮挡板内侧，双向转动电机的输出轴设置齿轮，第二层遮挡板上设置齿条，所述齿轮与齿条啮合。

自动清洁系统包括清洁海绵块和包裹海绵块的滑动固定框；滑动固定框安装在第二层遮挡板的背面，滑动固定框连接有往复平移机构。

往复平移机构包括电机和拉伸弹簧，拉伸弹簧的两端分别连接滑动固定框和可升降伸缩杆，电机的输出轴设置有缠绕绳，缠绕绳的一端连接电机的输出轴，另一端连接滑动固定框，遮挡板的两端均设置所述往复平移机构。