一种分布式光伏新能源观光车 |
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| 申请号 | CN202410440656.9 | 申请日 | 2024-04-12 | 公开(公告)号 | CN118024892A | 公开(公告)日 | 2024-05-14 |
| 申请人 | 南京师范大学; | 发明人 | 张尊博; 闵富红; 周语泽; 唐谦逸; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及新 能源 汽车 技术领域，本发明公开了一种分布式光伏新能源观光车，包括观光车主体、安装 基板 、光伏板、防护膜、 车顶 巡检组件和缩径式无损维护组件，所述安装基板固定设于观光车主体上，所述光伏板固定设于安装基板上，所述防护膜贴合设于光伏板顶端，所述车顶巡检组件和缩径式无损维护组件均设于防护膜上。本发明具体提供了具有缩径式无损维护组件在内的一种分布式光伏新能源观光车。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种分布式光伏新能源观光车，其特征在于：包括观光车主体（1）、安装基板（2）、光伏板（3）、防护膜（4）、车顶巡检组件（5）和缩径式无损维护组件（6），所述安装基板（2）固定设于观光车主体（1）上，所述光伏板（3）固定设于安装基板（2）上，所述防护膜（4）贴合设于光伏板（3）顶端，所述车顶巡检组件（5）和缩径式无损维护组件（6）均设于防护膜（4）上。 |
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| 说明书全文 | 一种分布式光伏新能源观光车技术领域背景技术[0002] 新能源车一般采用电力驱动，这种新能源车被广泛运用在观光领域，观光车无需长距离进行行驶，可以方便充电，因此新能源观光车越来越普及。随着分布式光伏技术的推广，很多观光车在车顶安装了太阳能电池板以及配套的光伏组件，太阳能电池板可以对蓄 电池进行充电，大大提高了蓄电池的行驶距离，减少充电次数。 [0003] 观光车车顶的光伏板在使用过程中需时常加以清理维护，否则光伏板上方的浮尘、树叶、鸟粪等杂物会降低光线透射率，甚至导致热斑现象。申请号为2021102848176的一项发明专利公开了一种光伏电站防鸟粪引起热斑的设备及其使用方法，并具体公开了“鸟 粪铲，固定连接在第二安装箱的底部，用于铲除鸟粪”的技术方案。虽然该申请的技术方案具有清理光伏板的功能，但通过刚性构件铲除鸟粪的同时容易刮花光伏板表面，造成不可 逆的损伤并大幅影响光伏板的透光率。同时刚性构件与光伏板之间的滑动摩擦会发出较大 噪声，不适宜应用在观光车上。 发明内容[0004] 针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种分布式光伏新能源观光车，为了解决现有技术中刚性构件铲除鸟粪的同时容易刮花光伏板表面，造成不可逆的 损伤并大幅影响光伏板的透光率的问题，本发明提出了具有缩径式无损维护组件在内的一 种分布式光伏新能源观光车。 [0005] 本发明采取的技术方案如下：一种分布式光伏新能源观光车，包括观光车主体、安装基板、光伏板、防护膜、车顶巡检组件和缩径式无损维护组件，所述安装基板固定设于观光车主体上，所述光伏板固定设于安装基板上，所述防护膜贴合设于光伏板顶端，所述车顶巡检组件和缩径式无损维护组件均设于防护膜上。 [0006] 进一步地，所述安装基板上沿观光车主体宽度方向对称固定设有两个滑轨，所述缩径式无损维护组件包括副驱动小车、延展平台、竖滑管、大梁和T形架，所述副驱动小车沿观光车主体长度方向滑动设于滑轨上，所述延展平台固定设于副驱动小车上，所述竖滑管 竖直滑动设于延展平台上，所述大梁固定设于竖滑管上，所述T形架固定设于大梁上方。 [0007] 进一步地，所述缩径式无损维护组件还包括维护皮带和变径驱动单元，所述变径驱动单元设于防护膜上方，所述变径驱动单元包括变径电动推杆、驱动电机、扩撑电动推 杆、容纳筒、压感制动开关和两个锥形带轮，所述变径电动推杆固定设于T形梁一端，所述驱动电机固定设于变径电动推杆上，所述扩撑电动推杆转动设于驱动电机输出端上，所述容 纳筒滑动卡合设于扩撑电动推杆上，所述大梁两侧对称开设有两个避让槽，所述容纳筒沿 观光车主体宽度方向滑动设于避让槽中，所述压感制动开关固定设于容纳筒内，所述压感 制动开关与扩撑电动推杆抵接连接，一个所述锥形带轮固定设于驱动电机输出端上，另一 个所述锥形带轮转动设于容纳筒上，所述维护皮带一侧套设于两个锥形带轮上， 进一步地，所述变径驱动单元沿观光车主体宽度方向对称设有两个，两个所述变 径驱动单元的锥形带轮分别与维护皮带的两侧转动连接。 [0008] 进一步地，所述缩径式无损维护组件还包括前遮挡单元，所述前遮挡单元设于防护膜上，所述前遮挡单元包括弓形框架、遮挡板、电磁铁和拉紧弹簧，所述弓形框架沿观光车主体长度方向滑动设于延展平台上，所述遮挡板竖直滑动设于弓形框架下方，所述遮挡 板底端抵接设于防护膜上，所述电磁铁固定设于遮挡板上方，所述电磁铁与弓形框架之间 具有磁性吸引力，所述拉紧弹簧固定设于延展平台和弓形框架之间，所述遮挡板上固定设 有边缘凸沿，所述边缘凸沿与维护皮带抵接连接。 [0009] 进一步地，所述防护膜宽度大于光伏板宽度，所述车顶巡检组件包括松紧电动推杆、松紧卡块、激光指示器、激光接收器、两个主驱动小车、两个顶升电动推杆和两个L形顶升杆，所述松紧电动推杆固定设于安装基板上，所述松紧卡块与松紧电动推杆固定连接，所述松紧卡块沿观光车主体长度方向滑动设于安装基板上，所述防护膜靠近观光车主体车头 的一端与松紧卡块固定连接，所述防护膜靠近观光车主体车尾的一端与安装基板固定连 接，两个所述主驱动小车分别滑动设于两个滑轨上，两个所述顶升电动推杆分别固定设于 两个主驱动小车上，两个所述L形顶升杆分别固定设于两个顶升电动推杆上，所述L形顶升 杆与防护膜贴合连接，所述激光指示器和激光接收器分别固定设于两个L形顶升杆上。 [0010] 进一步地，所述缩径式无损维护组件还包括复用刮除单元，所述复用刮除单元包括内滚轮、外刮铲、弯头连接轴、收集盒和限高支架，所述限高支架沿观光车主体长度方向滑动设于延展平台上，所述收集盒固定设于限高支架上，所述外刮铲贯穿固定设于收集盒 上，所述外刮铲与维护皮带外表面抵接连接，所述弯头连接轴固定设于收集盒上，所述内滚轮转动设于弯头连接轴上，所述内滚轮与维护皮带内表面抵接连接。 [0012] 进一步地，所述微型负压泵和抽吸槽均设有多个，多个所述微型负压泵沿观光车主体长度方向对称设于光伏板两侧，多个所述抽吸槽沿观光车主体长度方向对称设于光伏 板两侧。 [0013] 采用上述结构本发明取得的有益效果如下：1、本发明设置了车顶巡检组件，通过L形顶升杆的顶升作用将防护膜局部顶起，从 而在主驱动小车的牵引作用下带动防护膜由观光车车头至车尾的方向不断局部升高，并将 防护膜上的浮尘、树叶等遮光杂质抛到观光车主体尾部，实现避免光伏板被遮挡而导致热 斑现象的问题。 [0014] 2、本发明在车顶巡检组件中设置了激光指示器和激光接收器，从而能够在不接触防护膜的基础上对防护膜被顶起的局部进行巡检，通过激光指示器和激光接收器之间的光 路有无遮挡物判断是否存在黏着在防护膜上的鸟粪等黏稠遮光杂质，并与缩径式无损维护 组件进行配合，在清除防护膜上的黏稠遮光杂质的同时进一步避免热斑现象。 [0016] 图1为本发明的分布式光伏新能源观光车的立体示意图；图2为本发明的安装基板上零部件的立体示意图； 图3为本发明的安装基板上零部件的剖面示意图； 图4为本发明的车顶巡检组件的立体示意图； 图5为本发明的激光接收器的立体示意图； 图6为本发明的缩径式无损维护组件的立体示意图； 图7为本发明的缩径式无损维护组件的另一视角立体示意图； 图8为本发明的缩径式无损维护组件的剖面示意图； 图9为本发明的竖滑管、大梁、T形架和维护皮带的剖面示意图； 图10为本发明的变径驱动单元的剖面示意图； 图11为本发明的前遮挡单元的立体示意图； 图12为本发明的复用刮除单元的剖面示意图。 [0017] 其中，1、观光车主体，2、安装基板，201、滑轨，3、光伏板，4、防护膜，5、车顶巡检组件，501、微型负压泵，502、抽吸槽，503、松紧电动推杆，504、松紧卡块，505、主驱动小车，506、顶升电动推杆，507、L形顶升杆，508、激光指示器，509、激光接收器，6、缩径式无损维护组件，601、副驱动小车，602、延展平台，603、竖滑管，604、大梁，6041、避让槽，605、T形架， 606、维护皮带，7、变径驱动单元，701、变径电动推杆，702、驱动电机，703、扩撑电动推杆， 704、容纳筒，705、压感制动开关，706、锥形带轮，8、前遮挡单元，801、弓形框架，802、遮挡板，8021、边缘凸沿，803、电磁铁，804、拉紧弹簧，9、复用刮除单元，901、内滚轮，902、外刮铲，903、弯头连接轴，904、收集盒，905、限高支架。 具体实施方式[0019] 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。 [0020] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0021] 如图1 图12所示，包括观光车主体1、安装基板2、光伏板3、防护膜4、车顶巡检组件~5和缩径式无损维护组件6，安装基板2固定设于观光车主体1上，光伏板3固定设于安装基板 2上，防护膜4贴合设于光伏板3顶端，车顶巡检组件5和缩径式无损维护组件6均设于防护膜 4上。 [0022] 如图1、图2、图3、图6、图7和图8所示，安装基板2上沿观光车主体1宽度方向对称固定设有两个滑轨201，缩径式无损维护组件6包括副驱动小车601、延展平台602、竖滑管603、大梁604和T形架605，副驱动小车601沿观光车主体1长度方向滑动设于滑轨201上，延展平台602固定设于副驱动小车601上，竖滑管603竖直滑动设于延展平台602上，大梁604固定设于竖滑管603上，T形架605固定设于大梁604上方。 [0023] 如图6 图10所示，缩径式无损维护组件6还包括维护皮带606和变径驱动单元7，变~ 径驱动单元7设于防护膜4上方，变径驱动单元7包括变径电动推杆701、驱动电机702、扩撑电动推杆703、容纳筒704、压感制动开关705和两个锥形带轮706，变径电动推杆701固定设于T形梁一端，驱动电机702固定设于变径电动推杆701上，扩撑电动推杆703转动设于驱动 电机702输出端上，容纳筒704滑动卡合设于扩撑电动推杆703上，大梁604两侧对称开设有 两个避让槽6041，容纳筒704沿观光车主体1宽度方向滑动设于避让槽6041中，压感制动开 关705固定设于容纳筒704内，压感制动开关705与扩撑电动推杆703抵接连接，一个锥形带 轮706固定设于驱动电机702输出端上，另一个锥形带轮706转动设于容纳筒704上，维护皮 带606一侧套设于两个锥形带轮706上。 [0024] 如图8所示，变径驱动单元7沿观光车主体1宽度方向对称设有两个，两个变径驱动单元7的锥形带轮706分别与维护皮带606的两侧转动连接。 [0025] 如图11所示，缩径式无损维护组件6还包括前遮挡单元8，前遮挡单元8设于防护膜4上，前遮挡单元8包括弓形框架801、遮挡板802、电磁铁803和拉紧弹簧804，弓形框架801沿观光车主体1长度方向滑动设于延展平台602上，遮挡板802竖直滑动设于弓形框架801下 方，遮挡板802底端抵接设于防护膜4上，电磁铁803固定设于遮挡板802上方，电磁铁803与弓形框架801之间具有磁性吸引力，拉紧弹簧804固定设于延展平台602和弓形框架801之 间，遮挡板802上固定设有边缘凸沿8021，边缘凸沿8021与维护皮带606抵接连接。 [0026] 如图4和图5所示，防护膜4宽度大于光伏板3宽度，车顶巡检组件5包括松紧电动推杆503、松紧卡块504、激光指示器508、激光接收器509、两个主驱动小车505、两个顶升电动推杆506和两个L形顶升杆507，松紧电动推杆503固定设于安装基板2上，松紧卡块504与松 紧电动推杆503固定连接，松紧卡块504沿观光车主体1长度方向滑动设于安装基板2上，防 护膜4靠近观光车主体1车头的一端与松紧卡块504固定连接，防护膜4靠近观光车主体1车 尾的一端与安装基板2固定连接，两个主驱动小车505分别滑动设于两个滑轨201上，两个顶升电动推杆506分别固定设于两个主驱动小车505上，两个L形顶升杆507分别固定设于两个 顶升电动推杆506上，L形顶升杆507与防护膜4贴合连接，激光指示器508和激光接收器509 分别固定设于两个L形顶升杆507上。 [0027] 如图12所示，缩径式无损维护组件6还包括复用刮除单元9，复用刮除单元9包括内滚轮901、外刮铲902、弯头连接轴903、收集盒904和限高支架905，限高支架905沿观光车主体1长度方向滑动设于延展平台602上，收集盒904固定设于限高支架905上，外刮铲902贯穿固定设于收集盒904上，外刮铲902与维护皮带606外表面抵接连接，弯头连接轴903固定设 于收集盒904上，内滚轮901转动设于弯头连接轴903上，内滚轮901与维护皮带606内表面抵接连接。 [0028] 如图4和图5所示，车顶巡检组件5还包括微型负压泵501和抽吸槽502，微型负压泵501固定设于安装基板2上，抽吸槽502固定设于微型负压泵501输出端上，抽吸槽502抵接于光伏板3和防护膜4的连接处。 [0029] 如图4和图5所示，微型负压泵501和抽吸槽502均设有多个，多个微型负压泵501沿观光车主体1长度方向对称设于光伏板3两侧，多个抽吸槽502沿观光车主体1长度方向对称 设于光伏板3两侧。 [0030] 具体使用时，日光照射下，光伏板3进行光伏发电，并供应观光车主体1运行所需的能量。在观光车主体1使用过程中，具有高透光性的防护膜4能够对光伏板3起到一定的防护作用。车顶巡检组件5能够将防护膜4上的非黏性杂物抛送至车尾方向，同时具有巡检防护膜4上是否存在黏性杂物的功能。在车顶巡检组件5判断防护膜4上具有黏性杂物后，缩径式无损维护组件6能够通过维护皮带606的持续转动对黏性杂物进行清扫，并且能够起到避免 刚性构件造成划损与噪音的问题。 [0031] 车顶巡检组件5的工作原理为：常态下，松紧电动推杆503处于伸出的状态，使松紧卡块504尽可能地靠近观光车主体1的车头方向，并使得防护膜4拉平贴合于光伏板3上，起到防护作用。在巡检时，松紧电动推杆503带动松紧卡块504向观光车主体1尾部方向运动，使防护膜4松弛并且能够被L形顶升杆507顶起。 [0032] 主驱动小车505带动顶升电动推杆506、L形顶升杆507、激光指示器508和激光接收器509由车头向车尾方向运动的过程中，顶升电动推杆506升高，从而通过L形顶升杆507将 防护膜4由左右两侧顶起，从而被顶起的局部防护膜4能够将上方的非黏性杂物抛开，在主 驱动小车505由车头向车尾运动的过程中，逐步地将非黏性杂物顶起并抛送至观光车主体1 的车尾部分，从而防护膜4上的非黏性杂物不再会影响光伏板3的透光性。 [0033] 主驱动小车505的移动过程中，激光指示器508发出激光，并能够由另一侧的激光接收器509进行接收。若被顶起的局部防护膜4上存在未能被抛落的黏性杂物，则此时黏性 杂物会阻挡激光指示器508与激光接收器509之间的光路。在激光接收器509未能接收到激 光信号时，由观光车主体1内的中控系统对缩径式无损维护组件6发出命令，在巡检结束后 对该区域进行清理维护。 [0034] 巡检结束后，顶升电动推杆506和松紧电动推杆503复位，从而防护膜4不再被局部顶起，同时再次保持于绷紧的状态贴合在光伏板3上。微型负压泵501进行工作，通过抽吸槽 502对光伏板3与防护膜4的连接处进行抽吸，从而确保防护膜4与光伏板3之间维持良好的 密封连接，避免防护膜4和光伏板3之间存在气泡，并影响光伏板3的透光率。 [0035] 缩径式无损维护组件6的工作原理为：副驱动小车601沿滑轨201滑动，使防护膜4上被检出存在黏性杂物的区域位于维护皮带606和前遮挡单元8之间。常态下与弓形框架 801通过磁性吸合的电磁铁803此时断电，使遮挡板802能够下坠并抵接在防护膜4上。 [0036] 随后，变径驱动单元7中的驱动电机702开始工作，驱动电机702带动锥形带轮706发生转动，通过锥形带轮706与维护皮带606之间的套合连接关系驱使维护皮带606转动。转动的维护皮带606能够不断地将防护膜4上的黏性杂物粘走，并通过复用刮除单元9进行彻 底清除，从而避免了刚性构件与防护膜4接触而造成的光伏板3透光率下降问题以及观光车 主体1发生巨大噪音而影响到游客体验的问题。 [0037] 在清理黏性杂物的过程中，变径驱动单元7中的变径电动推杆701逐渐伸长，使得驱动电机702、扩撑电动推杆703和锥形带轮706等零部件均沿观光车主体1的宽度方向向外 伸展，从而使锥形带轮706与维护皮带606的有效接触轮径不断减小，并使维护皮带606、防护膜4与遮挡板802之间用于容纳黏性杂物的间隙逐渐缩小，从而能够通过缩小有效轮径的 方式增强对于黏性杂物的清理力度。 [0038] 变径驱动单元7缩小有效轮径的具体原理为：变径电动推杆701逐渐伸长，使得驱动电机702、扩撑电动推杆703和锥形带轮706等零部件均沿观光车主体1的宽度方向向外伸 展。扩撑电动推杆703同时伸长，扩大容纳筒704与驱动电机702之间的间距，并扩大维护皮带606同一侧两个锥形带轮706的中心距，使得维护皮带606有效轮径减小的同时，维护皮带 606两端的间距逐渐增大，从而维持维护皮带606的张紧程度并确保维护皮带606与锥形带 轮706之间能够发生正确的带传动。此过程中，设置在扩撑电动推杆703和容纳筒704之间的压感制动开关705用于评估扩撑电动推杆703和容纳筒704之间的压力值以及维护皮带606 的张紧程度，并在维护皮带606绷紧时制动扩撑电动推杆703和变径电动推杆701，避免扩撑电动推杆703持续伸长而导致维护皮带606断裂。 [0039] 前遮挡单元8中的拉紧弹簧804用于维持边缘凸沿8021与维护皮带606之间的紧密抵接关系，从而在维护皮带606缩径以增强清理力度的过程中，遮挡板802能对黏性杂物起 到遮挡作用，避免黏性杂物在维护皮带606的挤压作用下窜动到防护膜4的其他位置。 [0040] 在黏性杂物随维护皮带606由防护膜4表面转动到防护膜4上方的过程中，外刮铲902与维护皮带606上的黏性杂物发生接触，并将黏性杂物收集到收集盒904中，维持维护皮带606的清洁状况与复用性。 [0041] 在变径驱动单元7驱使维护皮带606拉伸长度、逐渐扁平以达到缩小有效轮径的过程中，值得指出的是：外刮铲902和内滚轮901仍保持与维护皮带606的抵接关系，同时逐渐扁平的维护皮带606对内滚轮901造成挤压作用，通过弯头连接轴903、外刮铲902、收集盒 904与限高支架905的连接关系将挤压力传递给限高支架905，从而在维护皮带606缩减有效 轮径的过程中，限高支架905、弯头连接轴903、内滚轮901、收集盒904和外刮铲902能够沿观光车主体1长度方向发生滑动并维持对于维护皮带606上黏性杂物的清扫作用。 [0042] 在变径驱动单元7驱使维护皮带606拉伸长度、逐渐扁平以达到缩小有效轮径的过程中，值得指出的是：竖滑管603与延展平台602的竖直滑动关系使得大梁604、T形架605、维护皮带606和变径驱动单元7具有因自重而下降的趋势，在锥形带轮706与维护皮带606接触 处的有效轮径缩小时，维护皮带606依靠自身与内部零部件的重力维持防护膜4与维护皮带 606的良好接触关系。 [0043] 以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 |
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