SolidWorks车载式太阳能电池板自动除尘装置

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摘要太阳能的应用越来越普及，光伏组件是其中一种重要途径。而光伏组件暴露在户外易堆积灰尘而降低发电的效率，故需要解决光伏电池的表面清洁问题。本文将设计一款由小型卡车运载的太阳能电池板外侧的自动清洗除尘装置。对卡车进行适当的改装，在其后车箱安装一对架体，由架体支撑一电动滚刷从而对光伏组件表面进行滚扫清洁，实现低廉简便的除尘方式。用SolidWorks对该装置进行三维建模之后，再对装置中的重要支持零部件，如架体、轴承和联结销等进行校核或仿真分析，以论证该装置是否能成功运作。48911

毕业论文关键词：光伏组件除尘小型卡车架体电动滚刷建模校核

毕业设计说明书外文摘要

Title Truck-mounted Solar Panels Automatical Cleaning Device

Abstract Application of solar energy is becoming increasingly popular and photovoltaic modules is one important way to utilize it. The PV modules exposed to the outdoors and dust is easy to accumulate on them which can reduce the efficiency of power generation. So we need to solve the cleaning of the surface of photovoltaic cells. This article will design an automatic cleaning device carried by a small truck which can clean the photovoltaic modules outdoors. It will do some appropriate modifications to the truck. A frame will be installed on the cargo box of the truck. The frame supports an electric brush so that it can clean the surface of photovoltaic cells. This way of cleaning is cheap and convenient. After three dimensional modeling of the device with SolidWorks, and then the important support components, such as the frame body, bearing and coupling pin and so on will be checked, in order to prove that the device can be successfully operated.

Keywords photovoltaic modules, automatic cleaning, small truck, frame, Electric brush, Three-dimensional modeling, simulation

1 引言 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 设计主要内容 2

2 除尘装置的设计 4

2.1 行走部分（车辆）的选择 4

2.2 架体与油缸 4

2.3 清洁部分（刷子）的设计 6

3 除尘装置的结构校核 13

3.1 刷子滚轴轴承的寿命计算 13

3.2 架体的仿真分析13

3.3 铰链销的剪切强度计算16

3.4 滚刷中间轴的强度校核 17

结论 18

致谢 19

参考文献20

1 引言

1.1 研究背景

石化燃料一直人类使用最普遍的能源，而其对环境所造成负面影响也越来越引发人们的担忧。太阳能取之不尽，用之不竭，是一种越来越得到人们重视可再生绿色能源，能使人们逐渐摆脱对石化能源的依赖以及减少温室气体的排放。

光伏组件是目前采用光电方式利用太阳能的关键结构单元，它由太阳能电池片、通光玻璃板、铜锡合金互联条、密封材料(通常是EVA和乙烯基乙酸乙酯)、聚氟乙烯背板、铝合金边框和引出接线盒等组成，具有良好的机械性能、防水性能,源^自(751:文,论)文]网[www.751com.cn、抗老化性能、电绝缘性能。光伏组件已经成为一种技术和工艺可靠成熟、有不同的功率和外观尺寸序列的标准产品，其标称正常使用寿命为20～25年。[1]

光伏组件长期暴露在户外，很容易吸附和堆积空气中的灰尘颗粒。灰尘的种类按是否吸收水分主要可以分为浮沉和积垢，其中后者吸附能力较强而更难清除。灰尘对光伏组件的工作有很多的负面影响。首先灰尘会遮挡照射在太阳能板上的光线，太阳能板上接收太阳辐射的面积将会减小。光线照射在灰尘表面后发生散射，散射的一部分光线照射在玻璃盖板上又发生折射和反射，玻璃的透射性减小，从而影响光伏发电效率。美国国家航空航天局用光伏技术给很多航天器提供能源，但一直没有合适的清洁光伏的方法。尤其火星探测车必须在非常多尘的天气中运行。NASA已经研究了火星探测器因在火星上数天堆积的尘土而引起的效率低下,在30天的任务中，尘土堆积造成了52.2%的功率损耗，两年多来，它们造成了89%的功率损耗。NASA最近宣布：一阵意想不到的火星风暴部分吹走了火星探测车上太阳能电池板的灰尘，使得面板的电力输出得到显著提高。