本高新技术涉及智能控制以及自动除尘设备技术领域，更具体的说是涉及一种太阳能电池板自动除尘装置。
背景技术：
目前，随着太阳能路灯的普及，不仅城镇地区统一安装了太阳能路灯，很多农村街道上也已经大面积安装了太阳能路灯，太阳能电池是太阳能路灯的供电部分，太阳能电池一般由太阳能电池板和太阳能蓄电池组成，太阳能电池板接受光照产生的电能存储于太阳能蓄电池中，由于太阳能电池板需要接受阳光照射，一般没有其他防护部件遮盖，且长期暴露在室外，会吸附大量的尘埃，尘埃在太阳能电池板表面沉积，会影响太阳能板对阳光的吸收率，进而发电量也会随之降低。为了保证太阳能路灯正常工作，需要定期为太阳能电池板除尘。
常见的除尘方式一般是人工借助登高工具以及除尘工具完成，除尘效率低，耗费人力物力，且登高作业也具有一定的危险性，同时，还需要人为定期监控各个太阳能电池板的落尘情况，除尘工作的工作量大。
因此，如何提供一种智能高效、可以定期自动除尘的太阳能电池板自动除尘装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本高新技术提供了一种太阳能电池板自动除尘装置，该装置通过控制电路板驱动直流电机带动除尘刷为太阳能电池板定期自动除尘，解决了现有的除尘方式除尘效率、耗费人力物力、需要定期人为监控落尘情况等问题。
为了实现上述目的，本高新技术采用如下技术方案：
一种太阳能电池板自动除尘装置，该装置包括：控制电路板、直流电机、除尘刷以及红外传感器；
所述控制电路板的输入端与太阳能蓄电池电连接，所述控制电路板的输出端与所述直流电机电连接，所述直流电机固定安装于太阳能电池板的底部并与所述除尘刷传动连接，所述红外传感器固定安装于太阳能电池板的受光面上并与所述控制电路板电连接。
本高新技术的有益效果是：该装置通过太阳能电池板的储能部分，即太阳能蓄电池为控制电路板和直流电机供电，并通过控制电路板驱动直流电机带动除尘刷定期自动除尘，同时红外传感器可以实时采集除尘刷摆动次数，与控制电路板配合实现对除尘刷每次除尘工作时摆动次数的控制，该装置结构简单、自动化程度高、易于实现，可以实现定期高效的太阳能电池板除尘作业。
进一步地，所述控制电路板包括降压模块、升压模块、单片机以及单片机最小系统，所述降压模块的输入端以及所述升压模块的输入端均与太阳能蓄电池电连接，所述升压模块的输出端与所述直流电机电连接，所述降压模块的输出端与所述单片机最小系统电连接，所述单片机最小系统与所述单片机电连接，所述单片机分别与所述直流电机和所述红外传感器电连接。
进一步地，所述单片机的型号为stc89c52。stc89c52单片机是stc公司生产的一种低功耗、高性能cmos八位微控制器，具有8k字节系统可编程flash存储器。stc89c52使用经典的mcs-51内核，但是做了很多的改进，使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位cpu和在系统可编程flash，使得stc89c52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
由于太阳能蓄电池的输出电压与单片机和直流电机的工作电压并不吻合，需要对太阳能蓄电池的输出电压进行调整后输入单片机或直流电机，本发明中stc89c52单片机的工作电压是5v，远小于太阳能蓄电池的输出电压，需要降压模块进行降压处理后给单片机最小系统，进而输入单片机。而直流电机的工作电压为24v，远小于太阳能蓄电池的输出电压，设置升压模块进行升压处理后给直流电机，且升压模块和降压模块均采用现有的升压电路和降压电路实现，在此不做详细说明。
进一步地，所述除尘刷包括支架和挂刷，所述挂刷竖直布置，所述支架一端与所述直流电机传动连接，其另一端与所述挂刷的中部固定连接。
进一步地，所述支架包括主动杆和从动杆，所述主动杆一端与所述直流电机传动连接，其另一端与所述挂刷固定连接，所述从动杆与所述主动杆平行，且所述从动杆两端分别通过连接片与所述主动杆两端连接。本发明中支架为由主动杆、从动杆以及两端连接片组成的类似于平行四边形的结构，在整个支架随电机转动而摆动的过程中，从动杆始终与主动杆平行，并随主动杆运动而被动运动，工作过程与汽车上的雨刷器类似。
进一步地，所述挂刷包括软质刷头和安装架，所述软质刷头与所述安装架一端固定连接，所述安装架的另一端与所述支架固定连接。软质刷头的长度与太阳能电池板的高度基本相同，且软质刷头随安装架在支架上的摆动范围能大致覆盖太阳能电池板的受光面，这样软质刷头可以更加全面、彻底的对太阳能电池板进行清洁。
附图说明
为了更清楚地说明本高新技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本高新技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本高新技术提供的一种太阳能电池板自动除尘装置的整体结构架构示意图；
图2为本高新技术实施例中控制电路板的结构架构示意图；
图3为本高新技术实施例中除尘刷的结构示意图；
图4为本高新技术实施例中除尘刷在另一视角下的结构示意图；
图5为本高新技术实施例中除尘刷在另一视角下的结构示意图；
图6为本高新技术实施例中电机固定安装件的结构示意图；
图7为本高新技术实施例中电机固定安装件在另一视角下的结构示意图。
图中，1、控制电路板，11、降压模块，12、升压模块，13、单片机，14、单片机最小系统，2、直流电机，3、除尘刷，31、支架，311、主动杆，312、从动杆，32、挂刷，321、软质刷头，322、安装架，4、红外传感器，5、马鞍夹，6、铝合金框架，61、第一铝合金支撑条，62、第二铝合金支撑条。
具体实施方式
下面将结合本高新技术实施例中的附图，对本高新技术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高新技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本高新技术中的实施例，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，都属于本高新技术保护的范围。
参见附图1，本高新技术实施例公开了一种太阳能电池板自动除尘装置，该装置包括：控制电路板1、直流电机2、除尘刷3以及红外传感器4；
控制电路板1的输入端与太阳能蓄电池电连接，控制电路板1的输出端与直流电机2电连接，直流电机2固定安装于太阳能电池板的底部并与除尘刷3传动连接，红外传感器4固定安装于太阳能电池板的受光面上并与控制电路板1电连接。
具体地，参见附图2，控制电路板1包括降压模块11、升压模块12、单片机13以及单片机最小系统14，降压模块11的输入端以及升压模块12的输入端均与太阳能蓄电池电连接，升压模块12的输出端与直流电机2电连接，降压模块11的输出端与单片机最小系统14电连接，单片机最小系统14与单片机13电连接，单片机13分别与直流电机2和红外传感器4电连接。控制电路板1内的具体结构为虚线框内圈示部分。
具体地，单片机13的型号为stc89c52，直流电机的型号为帆波2331。单片机最小系统14为常见的单片机最小系统，包括晶振电路、复位电路和电源电路等单片机外围电路。
在本实施例中，直流电机2的开断由继电器控制，继电器的通电由单片机控制完成。
具体地，参见附图3、图4和图5，除尘刷3包括支架31和挂刷32，挂刷32竖直布置，支架31一端与直流电机2传动连接，其另一端与挂刷32的中部固定连接。
具体地，支架31包括主动杆311和从动杆312，主动杆311一端与直流电机2传动连接，其另一端与挂刷32固定连接，从动杆312与主动杆311平行，且从动杆312两端分别通过连接片与主动杆311两端连接。
具体地，挂刷32包括软质刷头321和安装架322，软质刷头321与安装架322一端固定连接，安装架322的另一端与支架31固定连接。
本实施例中，如图3所示，红外传感器4设于太阳能电池板受光面的偏左侧位置，具体设置时，也可以设于太阳能电池板受光面右侧或靠近顶部的位置。
在本实施例中，除尘刷在完成固定次数的摆动除尘工作后，以与太阳能电池板平行的状态停留在太阳能电池板的受光面表面，类似于汽车雨刷器的收纳状态，具体状态可以参见附图5。
在本实施例中直流电机2通过固定安装件固定在太阳能电池板的底部，具体可以安装在太阳能电池板底部的支架上，也可以是其他可固定安装件的位置，保证除尘刷与太阳能电池板平行，且刷头接触太阳能电池板受光面。较优地，直流电机外部可以设置外壳，以对直流电机起到更好的防护作用，防止外部环境影响直流电机的使用寿命，从而达到更优的防护效果。
具体地，参见附图6和图7，本实施例中安装件由马鞍夹5和铝合金框架6组成，由马鞍夹5把直流电机2固定在铝合金框架6上，其中，由于铝合金框架6因为长度太长，所以只截取了局部部分。铝合金框架6包括两条铝合金支撑条，分别是第一铝合金支撑条61和第二铝合金支撑条62，马鞍夹5可以通过螺钉将直流电机卡固于两端的铝合金支撑条61和62上，实现固定。
该装置的工作原理具体为：使用时，由单片机给单片机外围电路中的继电器提供5v的电信号，继电器吸合后连通太阳能板的胶体蓄电池(即太阳能电池)和90度的直流电机，达到给除尘刷通电的目的，直流电机利用支架带动软质胶体的挂刷来给太阳能板清扫，同时红外线传感器开始工作，当检测到除尘刷清扫到固定位置时，传感器记录一次，并将信号传递到单片机最小系统，单片机最小系统电路将采集到的信号送到单片机，当达到单片机内部设定的记录次数时，单片机中止向继电器提供工作电信号，继电器常开触点断开，除尘刷停止工作，并停止在固定位置，单片机外围的控制电路自动复位，单片机内录入的定时程序重新开始定时。
本高新技术实施例公开的太阳能电池板自动除尘装置，与现有技术相比，具有如下优点：
选用延展性强的除尘刷可以解决无水清洁不干净和材料被氧化的问题，除尘过程更加干净彻底；
采用单片机以及其外围的单片机最小系统实现自动控制，并通过红外传感器配合实现定时除尘，无需人为操作，除尘效率更高，且更加安全。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本高新技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本高新技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本高新技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征：
1.一种太阳能电池板自动除尘装置，其特征在于，包括：控制电路板(1)、直流电机(2)、除尘刷(3)以及红外传感器(4)；
所述控制电路板(1)的输入端与太阳能蓄电池电连接，所述控制电路板(1)的输出端与所述直流电机(2)电连接，所述直流电机(2)固定安装于太阳能电池板的底部并与所述除尘刷(3)传动连接，所述红外传感器(4)固定安装于太阳能电池板的受光面上并与所述控制电路板(1)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动除尘装置，其特征在于，所述控制电路板(1)包括降压模块(11)、升压模块(12)、单片机(13)以及单片机最小系统(14)，所述降压模块(11)的输入端以及所述升压模块(12)的输入端均与太阳能蓄电池电连接，所述升压模块(12)的输出端与所述直流电机(2)电连接，所述降压模块(11)的输出端与所述单片机最小系统(14)电连接，所述单片机最小系统(14)与所述单片机(13)电连接，所述单片机(13)分别与所述直流电机(2)和所述红外传感器(4)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能电池板自动除尘装置，其特征在于，所述单片机(13)的型号为stc89c52。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板自动除尘装置，其特征在于，所述除尘刷(3)包括支架(31)和挂刷(32)，所述挂刷(32)竖直布置，所述支架(31)一端与所述直流电机(2)传动连接，其另一端与所述挂刷(32)的中部固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能电池板自动除尘装置，其特征在于，所述支架(31)包括主动杆(311)和从动杆(312)，所述主动杆(311)一端与所述直流电机(2)传动连接，其另一端与所述挂刷(32)固定连接，所述从动杆(312)与所述主动杆(311)平行，且所述从动杆(312)两端分别通过连接片与所述主动杆(311)两端连接。
6.根据权利要求4所述的一种太阳能电池板自动除尘装置，其特征在于，所述挂刷(32)包括软质刷头(321)和安装架(322)，所述软质刷头(321)与所述安装架(322)一端固定连接，所述安装架(322)的另一端与所述支架(31)固定连接。
技术总结
本高新技术公开了一种太阳能电池板自动除尘装置，该装置包括：控制电路板、直流电机、除尘刷以及红外传感器；控制电路板的输入端与太阳能蓄电池电连接，控制电路板的输出端与直流电机电连接，直流电机固定安装于太阳能电池板的底部并与除尘刷传动连接，红外传感器固定安装于太阳能电池板的受光面上并与控制电路板电连接。该装置通过太阳能蓄电池为控制电路板和直流电机供电，并通过控制电路板驱动直流电机带动除尘刷定期自动除尘，同时红外传感器可以实时采集除尘刷摆动次数，与控制电路板配合实现对除尘刷每次除尘工作时摆动次数的控制，该装置结构简单、自动化程度高、易于实现，可以实现定期高效的太阳能电池板除尘作业。
技术开发人、权利持有人：刘雄飞;张微;田昊;沈浩天;安欣;闫蓉;贺康恺
