本發(fā)明涉及太陽能電池板的除塵技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種自然風(fēng)調(diào)速調(diào)向太陽能電池板除塵裝置。

背景技術(shù)：

我國西部地區(qū)太陽能電站，使用大量太陽能電池板進(jìn)行發(fā)電，往往會(huì)增加太陽追蹤系統(tǒng)來提高太陽能電池板的轉(zhuǎn)化效率。由于我國西部地區(qū)風(fēng)沙較大，太陽能電池板進(jìn)行露天工作，就會(huì)使得灰塵堆積在太陽能電池板的表面，太陽能電池板轉(zhuǎn)化效率大為降低，也造成其壽命大大縮短，因此對(duì)太陽能電池板的除塵工作，顯得尤為重要。

專利號(hào)為ZL2010205282321的中國專利公開一種太陽能電池板使用的自然風(fēng)除塵裝置，該除塵裝置通過安裝支架，在支架上設(shè)置左、右進(jìn)風(fēng)口，并在進(jìn)風(fēng)口的下方設(shè)置導(dǎo)流板，導(dǎo)流板下方設(shè)置出風(fēng)口，左右進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口相通，通過增大進(jìn)風(fēng)量，從而達(dá)到清理浮塵的目的。其不足之處在于只是依據(jù)自然風(fēng)，通過增大進(jìn)風(fēng)量而進(jìn)行除塵，由于自然風(fēng)風(fēng)速、風(fēng)向不定，不能有效去除太陽能電池板上的灰塵，且當(dāng)風(fēng)速變化較少時(shí)，也不利于清除灰塵，此過程風(fēng)速不可控制，除塵效果不明顯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種自然風(fēng)調(diào)速調(diào)向太陽能電池板除塵裝置。該裝置通過調(diào)整風(fēng)方向角度，將風(fēng)速調(diào)整為一定規(guī)律的變化量，使自然風(fēng)變?yōu)榉呛愣L(fēng)力，利用非恒定風(fēng)力對(duì)太陽能電池板進(jìn)行吹掃，顯著提高除塵效果，耗能較少，使用方便。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，提供一種自然風(fēng)調(diào)速調(diào)向太陽能電池板除塵裝置，其特征在于該裝置包括支架、風(fēng)速傳感器固定片、風(fēng)向傳感器固定片、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、旋轉(zhuǎn)軸、控制模塊和四個(gè)風(fēng)機(jī)；風(fēng)速傳感器用來測(cè)量風(fēng)速，風(fēng)向傳感器用來測(cè)量風(fēng)向，風(fēng)機(jī)用來改變自然風(fēng)的頻率；控制模塊安裝在支架上，控制模塊作用控制整個(gè)除塵裝置的工作；

所述支架的底部固定在地面，上部通過旋轉(zhuǎn)軸與太陽能電池板的下表面相連；所述風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器分別通過風(fēng)速傳感器固定片和風(fēng)向傳感器固定片固定在支架底部的上表面上；所述四個(gè)風(fēng)機(jī)固定在太陽能電池板的邊緣上，且四個(gè)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口均朝向太陽能電池板的中心；

所述控制模塊包括單片機(jī)、電源、外擴(kuò)存儲(chǔ)芯片、時(shí)間芯片、液晶顯示屏和按鍵；所述單片機(jī)分別與電源、外擴(kuò)存儲(chǔ)芯片、時(shí)間芯片、液晶顯示屏和按鍵連接；所述電源負(fù)責(zé)給控制模塊供電；所述單片機(jī)的輸入端還與風(fēng)速傳感器和風(fēng)向傳感器連接，單片機(jī)的輸出端分別與四個(gè)風(fēng)機(jī)的輸入端、旋轉(zhuǎn)軸上的電機(jī)相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1)本發(fā)明裝置通過單片機(jī)控制調(diào)節(jié)太陽能電池板與自然風(fēng)方向夾角，并通過控制不同位置的風(fēng)機(jī)制造可控自然風(fēng)，使風(fēng)以不同的速度、方向?qū)μ柲茈姵匕宓谋砻孢M(jìn)行吹掃，達(dá)到給太陽能電池板除塵的效果，提高太陽能電池板的轉(zhuǎn)化效率。

2)本發(fā)明采用自然風(fēng)作為吹掃動(dòng)力源，將自然風(fēng)轉(zhuǎn)化為風(fēng)向風(fēng)速具有一定變化規(guī)律的非恒定風(fēng)力，利用非恒定風(fēng)力對(duì)太陽能電池板進(jìn)行吹掃，大幅提高除塵的效果。

3)本發(fā)明裝置在晚上可以有效除塵，除塵后能夠顯著提高白天的工作效率，同時(shí)在白天工作時(shí)，還可以利用風(fēng)機(jī)為太陽能電池板進(jìn)行風(fēng)冷降溫，通過降低太陽能電池板的溫度也可以有助于提高太陽能電池板的轉(zhuǎn)化效率。

4)本發(fā)明僅利用一些傳感器和風(fēng)機(jī)，就能實(shí)現(xiàn)除塵的目的，且除塵效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，制作成本低，更加有利于推廣使用。

附圖說明

圖1本發(fā)明自然風(fēng)調(diào)速調(diào)向太陽能電池板除塵裝置一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明自然風(fēng)調(diào)速調(diào)向太陽能電池板除塵裝置一種實(shí)施例的控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖中，1支架、2太陽能電池板、3風(fēng)速傳感器固定片、4風(fēng)向傳感器固定片、5風(fēng)速傳感器、6風(fēng)向傳感器、7旋轉(zhuǎn)軸、8風(fēng)機(jī)、9控制模塊。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍。

本發(fā)明自然風(fēng)調(diào)速調(diào)向太陽能電池板除塵裝置(簡(jiǎn)稱裝置，參見圖1-2)包括支架1、風(fēng)速傳感器固定片3、風(fēng)向傳感器固定片4、風(fēng)速傳感器5、風(fēng)向傳感器6、旋轉(zhuǎn)軸7、控制模塊9和四個(gè)風(fēng)機(jī)8；風(fēng)速傳感器5用來測(cè)量風(fēng)速，風(fēng)向傳感器3用來測(cè)量風(fēng)向，風(fēng)機(jī)用來改變自然風(fēng)的頻率；控制模塊安裝在支架1上，控制模塊9作用控制整個(gè)除塵裝置的工作；

所述支架1的底部固定在地面，上部通過旋轉(zhuǎn)軸7與太陽能電池板2的下表面相連；所述風(fēng)速傳感器5和風(fēng)向傳感器6分別通過風(fēng)速傳感器固定片3和風(fēng)向傳感器固定片4固定在支架1底部的上表面上，實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)向和風(fēng)速；所述四個(gè)風(fēng)機(jī)固定在太陽能電池板2的邊緣上，且四個(gè)風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口均朝向太陽能電池板的中心；

所述控制模塊9包括單片機(jī)9.1、電源9.2、外擴(kuò)存儲(chǔ)芯片9.3、時(shí)間芯片9.4、液晶顯示屏9.5和按鍵9.6；所述單片機(jī)9.1分別與電源9.2、外擴(kuò)存儲(chǔ)芯片9.3、時(shí)間芯片9.4、液晶顯示屏9.5和按鍵9.6連接；所述電源9.2負(fù)責(zé)給控制模塊9供電；所述單片機(jī)的輸入端還與風(fēng)速傳感器5和風(fēng)向傳感器6連接，單片機(jī)的輸出端分別與四個(gè)風(fēng)機(jī)8的輸入端、旋轉(zhuǎn)軸7上的電機(jī)相連。

所述單片機(jī)9.1為STC89C51型號(hào)單片機(jī)；所述外擴(kuò)存儲(chǔ)芯片9.3為AT24C02芯片；所述時(shí)間芯片9.4為DS1302芯片；電源9.2為5V直流電源，所述液晶顯示屏的型號(hào)為L(zhǎng)CD12864，所述風(fēng)向傳感器的型號(hào)為FX-V1-16；所述風(fēng)速傳感器的型號(hào)為FS-M-30；液晶顯示屏9.5可以顯示出當(dāng)前風(fēng)速和風(fēng)向、時(shí)間等信息，以便工作人員觀察和記錄等，按鍵9.6可以用來調(diào)整時(shí)間及相關(guān)顯示信息，當(dāng)裝置出現(xiàn)問題時(shí)可以通過改變參數(shù)檢測(cè)出問題源。外擴(kuò)儲(chǔ)存芯片用來存儲(chǔ)時(shí)間、風(fēng)速、風(fēng)向等相關(guān)工作信息，防止數(shù)據(jù)丟失。

本發(fā)明中所述支架1為具有能夠使得太陽能電池板跟隨陽光的結(jié)構(gòu)，所用材料為鈦合金、鎢鉬和低碳合金鋼等，選擇不同材料對(duì)除塵效果幾乎沒有影響，關(guān)于使太陽能電池板能夠跟隨太陽光的結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)，是整個(gè)裝置的支撐結(jié)構(gòu)。

通過控制不同位置的風(fēng)機(jī)工作及調(diào)整風(fēng)機(jī)工作頻率改變自然風(fēng)的大小，通過單片機(jī)控制旋轉(zhuǎn)軸上的電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)通過旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而改變太陽能電池板與水平面的夾角的目的，使得太陽能電池板與風(fēng)呈現(xiàn)最佳的受力角度，最佳角度可以使除塵清除的效果更好，這里的最佳受力角度為45度，這樣就可以實(shí)現(xiàn)基于自然風(fēng)調(diào)速控制的太陽能電池板除塵。

本發(fā)明中所述單片機(jī)的控制流程是：首先開啟裝置的控制模塊并進(jìn)行裝置的初始化，根據(jù)時(shí)間芯片提供的時(shí)間，單片機(jī)對(duì)時(shí)間進(jìn)行判斷，是晚上還是白天，若為晚上則進(jìn)入可除塵模式，進(jìn)行除塵工作，在白天則利用風(fēng)機(jī)來給太陽能電池板表面降溫；然后由風(fēng)向傳感器測(cè)得的風(fēng)向傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，并通過單片機(jī)輸出數(shù)據(jù)在液晶顯示屏上顯示當(dāng)前風(fēng)向；單片機(jī)控制旋轉(zhuǎn)軸上的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使旋轉(zhuǎn)軸來調(diào)整太陽能電池板與風(fēng)的角度，使得裝置調(diào)整為最佳的受力角度；同時(shí)，由風(fēng)速傳感器測(cè)得的風(fēng)速傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到風(fēng)速不小于2.0m/s、太陽能電池板與風(fēng)呈現(xiàn)最佳的受力角度時(shí)，控制風(fēng)機(jī)開啟，加大風(fēng)速，使得風(fēng)速到達(dá)5.5m/s以上，能將太陽能電池板上的灰塵吹走，并且四個(gè)風(fēng)機(jī)交替開啟，使得風(fēng)速大小交替改變，開始進(jìn)行調(diào)頻除塵工作；通過單片機(jī)設(shè)定除塵工作時(shí)間，當(dāng)除塵完畢后，裝置停止工作，這樣既可以節(jié)省能源，也可以在風(fēng)速較小的時(shí)候進(jìn)行除塵，并且縮短除塵時(shí)間，除塵效果更佳。

本發(fā)明裝置的工作原理及流程是：首先通過單片機(jī)判斷是否處于可除塵模式，若處于可除塵模式，其風(fēng)向傳感器將會(huì)測(cè)得風(fēng)向，使得太陽能電池板可以與風(fēng)呈現(xiàn)最佳的受力角度，并且由具體的風(fēng)向會(huì)知道哪個(gè)風(fēng)機(jī)將會(huì)工作，使得其風(fēng)速是可以調(diào)節(jié)并且控制在灰塵能輕松被吹走的范圍，裝置中的風(fēng)速傳感器測(cè)得準(zhǔn)確的風(fēng)速，這樣能夠準(zhǔn)確計(jì)算出風(fēng)機(jī)需要給定的頻率，如此就實(shí)現(xiàn)了基于自然風(fēng)的調(diào)速控制，使得在資源利用很少的情況下將太陽能電池板上的灰塵清除干凈，從而使得太陽能電池板第二天的正常高效的工作，并且可以提高太陽能電池板的使用壽命。

本發(fā)明裝置適合應(yīng)用在西北缺少水資源，但是風(fēng)資源較多的地區(qū)，該裝置直接利用自然風(fēng)，同時(shí)配合不同位置的風(fēng)機(jī)，在外界風(fēng)力不足時(shí)，同樣能進(jìn)行周期性風(fēng)力除塵，通過控制四個(gè)風(fēng)機(jī)的交替開啟，能實(shí)現(xiàn)調(diào)頻除塵，更加節(jié)省資源能耗、顯著縮短除塵工作時(shí)間，除塵效果顯著。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。