CN105099353A - 一种太阳能发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能发电装置，它包括电池组、太阳能充电装置和底座，所述电池组为蓄电池组，蓄电池组连接太阳能充电装置，该太阳能充电装置的太阳能电池板通过充电线路分别与蓄电池组的正极和负极相连，在太阳能电池板与蓄电池组之间还设置有光弧发电装置和整流装置，所述太阳能电池板设置于底座上，在底座上设有转动座，太阳能电池板相对于水平面呈45°夹角，支撑架的底端设有转动轴，该转动轴卡接在转动座内，所述底座内设有与转动轴相连接的转动装置，在底座内设有控制电路板，本发明所述的太阳能电池板能根据太阳光的照射方向而自动旋转，以使太阳能电池板能适时正对太阳光，提高对太阳光的收集和利用效率。

Description

一种太阳能发电装置

技术领域

本发明涉及太阳能发电领域，尤其涉及一种太阳能发电装置。

背景技术

目前，太阳能发电已经开始得到大量应用，如在屋顶铺装太阳能电池板，以供家庭的用电之需。太阳能发电虽然绿色环保，但是普遍采用的太阳能发电装置只是将太阳能电池板安装于固定的支架上，太阳能电池板不能随太阳光的入射方向转动，不能够以最佳的角度接收到太阳光，影响了太阳能发电装置的发电效率。

例如，申请号201110278032.4的发明专利，本发明公开了一种太阳能蓄电装置，属于太阳能蓄电技术领域，包括太阳能蓄电池和用电元件，还包括电压调整装置、控制装置和蓄电装置；太阳能蓄电池与电压调整装置电性连接，电压调整装置与控制装置电性连接，控制装置分别与蓄电装置和用电元件电性连接；有益效果是构造简单，成本低廉，易于实现，节约资源，实现在任意太阳光照度下电能的转换效率均处于最高状态，但是因为太阳的照射角度问题，无法实现光能利用的最大化。

又如，申请号为201320168819.X的实用新型专利，本发明涉及太阳能发电领域，涉及一种太阳能发电装置。该太阳能发电装置包括：太阳能板、蓄电池、控制盒、滚轮和支架；所述蓄电池分别与所述太阳能板和所述控制盒连接；所述控制盒设置在所述太阳能板的背面；所述太阳能板、所述蓄电池和所述滚轮均设置在所述支架上。该发明使得太阳能发电装置在整个充电的过程中，通过滚轮，可以轻易的实现移动，进而可以选择更充裕的光源实现移动式的充电，但是其使用较为繁琐，需要人为进行控制。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提出一种太阳能发电装置，它包括电池组、太阳能充电装置和底座，所述电池组为蓄电池组，蓄电池组连接太阳能充电装置，该太阳能充电装置的太阳能电池板通过充电线路分别与蓄电池组的正极和负极相连，在太阳能电池板与蓄电池组之间还设置有光弧发电装置和整流装置，所述太阳能电池板设置于底座上，在底座上设有转动座，太阳能电池板相对于水平面呈45°夹角，支撑架的底端设有转动轴，该转动轴卡接在转动座内，所述底座内设有与转动轴相连接的转动装置，在底座内设有控制电路板，本发明所述的太阳能电池板能根据太阳光的照射方向而自动旋转，以使太阳能电池板能适时正对太阳光，提高对太阳光的收集和利用效率。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是：一种太阳能发电装置，包括电池组、太阳能充电装置和底座，所述太阳能充电装置设置在底座上，所述电池组为蓄电池组，蓄电池组连接太阳能充电装置，其结构特点为：所述太阳能充电装置包括太阳能电池板和支撑架，所述太阳能电池板通过充电线路与蓄电池组相连，在太阳能电池板与蓄电池组之间还设置有光弧发电装置和整流装置，所述光弧发电装置的前端与太阳能电池板电连接，所述光弧发电装置的后端与整流装置的前端电连接，所述整流装置的后端与蓄电池组电连接，所述光弧发电装置能将太阳能电池板接收到的光能转换为电能，并经整流装置将光弧发电装置产生的电流进行整流后传输给蓄电池组；在底座上设有转动装置和转动座，所述转动装置包括设置在底座内部的锥齿轮机构和旋转电机，在转动座的座孔内设置有转动轴，转动轴的下端通过锥齿轮机构连接旋转电机，转动轴的上端连接太阳能充电装置的支撑架，通过转动装置和转动轴的驱动，旋转电机能带动太阳能充电装置转动。

进一步的，所述支撑架包括等边三角形架和支撑柱，所述太阳能电池板固定在支撑架上。

优选的，所述太阳能电池板倾斜设置，其太阳能电池板与水平面的夹角为30°至60°

进一步的，在底座内设置有控制电路板，在其控制电路板上设置有控制芯片；在太阳能电池板的顶端或支撑柱的顶端设有第一光敏感应器，所述第一光敏感应器通过控制电路板与旋转电机相连接。

更进一步的，在位于太阳能电池板和蓄电池组之间的充电线路上设有充电开关。

优选的，在所述等边三角形架的底部边角处设有滚轮，所述滚轮在转动轴的驱动下能带动等边三角形架围绕转动座作圆周运动。

更进一步的，在所述底座上设有以转动座为圆心的圆形轨道，所述滚轮能在圆形轨道内沿圆形轨道作圆周运动。

优选的，所述锥齿轮机构包括大锥齿轮、小锥齿轮和过渡锥齿轮，大锥齿轮和小锥齿轮相对设置，大锥齿轮设置在转动轴的端部，小锥齿轮设置在旋转电机的转轴上，过渡锥齿轮设置在大锥齿轮和小锥齿轮之间，并分别与大锥齿轮和小锥齿轮相啮合。

更优选的，小锥齿轮与过渡锥齿轮的齿数比为1：5至1：10，所述过渡锥齿轮与大锥齿轮的齿数比为1：5至1：10。

进一步的，在所述太阳能电池板的中部设置有第二光敏感应器，所述第二光敏感应器与控制电路板相连接，并能通过控制电路板与旋转电机相连接。

优选的，在所述太阳能充电装置的充电线路上还设有充电控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构的太阳能发电装置包括蓄电池和太阳能充电装置，该太阳能发电装置，其结构简单，维护方便，减少了对常规能源的消耗，太阳能充电装置只要有太阳的地方就可以工作，随时对蓄电池进行充电，保证蓄电池的饱和度，避免蓄电池出现没有电的现象。

该装置设置的第一光敏感应器，当感应到太阳光的变化，通过控制电路板向转动装置发送驱动信号，转动装置带动支撑架转动，使得太阳能电池板旋转至太阳光强度最大的一侧。

等边三角形架和支撑柱组成一个三角形体，该支撑架结构简单，受力稳固，不会坍塌，提高支撑架的使用寿命。支撑架底部的滚轮设置在圆形轨道内，当转动装置带动支撑架沿着圆形轨道转动，滚轮不仅方便支撑架转动，还起到撑起支撑架的作用。

本发明的大锥齿轮和小锥齿轮相对设置，且分别设置在转动轴和旋转电机的端部，提高支撑架转动的精度，保证支撑架旋转的方向是太阳光最强的一侧。第一光敏感应器是触发转动装置转动，而第二光敏感应器是停止转动装置转动，当支撑架在转动过程中，第二光敏感应器感应到的光线强度与第一光敏感应器感应到的光线强度一致，通过电路板发出信号，转动装置停止转动。

本发明还在太阳能充电装置上设有充电控制器，对蓄电池组起到保护作用，对蓄电池的充电和放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳能电池板和蓄电池组对负载的电能输出，保护整个供电系统能正常、可靠地工作，延长蓄电池组的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的基本结构示意图；

图2是本发明底座的俯视图。

其中，1--蓄电池组、2--底座、3--太阳能电池板、4--转动座、5--支撑架、6--转动轴、7--第一光敏感应器、8--支撑柱、9--等边三角形架、10--圆形轨道、11--滚轮、12--旋转电机、13--大锥齿轮、14--小锥齿轮、15--过渡锥齿轮、16--第二光敏感应器、20--光弧发电装置、30--整流装置。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例，对本发明的具体实施例做进一步详细描述：

如图1和图2所示，一种太阳能发电装置，包括电池组、太阳能充电装置和底座2，所述太阳能充电装置设置在底座2上，所述电池组为蓄电池组1，蓄电池组1连接太阳能充电装置，所述太阳能充电装置包括太阳能电池板3和支撑架5，所述支撑架5包括等边三角形架9和支撑柱8，所述太阳能电池板3固定在支撑架5上。

该太阳能充电装置的太阳能电池板3通过充电线路分别与蓄电池组1的正极和负极相连，在太阳能电池板3与蓄电池组1之间设置有光弧发电装置20和整流装置30，所述光弧发电装置20的前端与太阳能电池板3电性连接，所述光弧发电装置20的后端与整流装置30的前端电性连接，所述整流装置30的后端与蓄电池组1电连接，所述光弧发电装置20能将太阳能电池板3接收到的光能转换为电能，并经整流装置30将光弧发电装置20产生的电流进行整流后传输给蓄电池组1。

在底座2上设有转动装置和转动座4，所述转动装置包括设置在底座2内部的锥齿轮机构和旋转电机12，所述锥齿轮机构包括大锥齿轮13、小锥齿轮14和过渡锥齿轮15，大锥齿轮13和小锥齿轮14相对设置，大锥齿轮13设置在转动轴6的端部，小锥齿轮14设置在旋转电机12的转轴上，过渡锥齿轮15设置在大锥齿轮13和小锥齿轮14之间，并分别与大锥齿轮13和小锥齿轮14相啮合。为了对旋转电机12输出的转速进行减速，小锥齿轮14与过渡锥齿轮15的齿数比为1：5至1：10，本实施方式优选其齿数比为1：10；所述过渡锥齿轮15与大锥齿轮13的齿数比为1：5至1：10，本实施方式优选其齿数比为1：8。锥齿轮机构的设置有利于提高支撑架5转动的精度，保证支撑架5旋转的方向是太阳光最强的一侧。

在转动座4的座孔内设置有转动轴6，转动轴6卡接在转动座4内，转动轴6的下端通过锥齿轮机构连接旋转电机12，转动轴6的上端连接太阳能充电装置的支撑架5，通过转动装置和转动轴6的驱动，旋转电机12能带动太阳能充电装置转动。在底座2内还设置有控制电路板，在其控制电路板上设置有控制芯片；在太阳能电池板3的顶端或支撑柱8的顶端设有第一光敏感应器7，本实施方式中，优选在支撑柱8的顶端设置第一光敏感应器7，所述第一光敏感应器7通过控制电路板与旋转电机12相连接。在所述太阳能电池板3的中部设置有第二光敏感应器16，所述第二光敏感应器16与控制电路板相连接，并能通过控制电路板与旋转电机12相连接。

所述太阳能电池板3倾斜设置，其太阳能电池板3与水平面的夹角为30°至60°，本实施方式优选其太阳能电池板3与水平面的夹角为45°。为了保护蓄电池组1，本实施方式还在位于太阳能电池板3和蓄电池组1之间的充电线路上设有充电开关(附图中未示出)。

本实施方式还在所述等边三角形架9的底部边角处设有滚轮11，所述滚轮11在转动轴6的驱动下能带动等边三角形架9围绕转动座4作圆周运动。为了规范滚轮11的转动轨迹，本实施方式还在所述底座2上设有以转动座4为圆心的圆形轨道10，所述滚轮11能在圆形轨道10内沿圆形轨道10作圆周运动。

本发明结构的太阳能发电装置包括蓄电池和太阳能充电装置，该太阳能发电装置，结构简单，维护方便，减少了对常规能源的消耗，太阳能充电装置只要有太阳的地方就可以工作，随时对蓄电池进行充电，保证蓄电池的饱和度，避免蓄电池出现没有电的现象。

该装置第一光敏感应器7，感应到太阳光的变化，通过电路板向转动装置发送驱动信号，转动装置带动支撑架5转动，使得太阳能电池板3旋转至太阳光强度最大的一侧。

支撑架5由等边三角形架9和支撑柱8组成，支撑柱8竖直向上设置在等边三角形架9顶点处，所述转动轴6设置在等边三角形架9顶点处的底部，所述太阳能电池板3固定在支撑架5的三个边角处，等边三角形架9和支撑柱8组成一个三角形体，该支撑架5结构简单，受力稳固，不会坍塌，提高支撑架5的使用寿命。

底座2上设有以转动座4为圆心的圆形轨道10，所述等边三角形架9的两个边角处设有滚轮11，支撑架5底部的滚轮11设置在圆形轨道10内，当转动装置带动支撑柱8转动时，其能带动支撑架5沿着圆形轨道10转动，滚轮11不仅方便支撑架5转动，还起到撑起支撑架5的作用。

太阳能电池板3的中心位置设有第二光敏感应器16，第二光敏感应器16与电路板相连接，第一光敏感应器7是触发转动装置转动，而第二光敏感应器16是停止转动装置转动，当支撑架5在转动过程中，第二光敏感应器16感应到的光线强度与第一光敏感应器7感应到的光线强度一致，通过电路板发出信号，转动装置停止转动。

为了保护蓄电池组1，本实施方式还在所述太阳能充电装置的充电线路上还设有充电控制器。所述充电控制器通过充电线路分别与蓄电池组1的正极和负极相连，对蓄电池组1起到保护作用，对蓄电池的充电和放电条件加以规定和控制，并按照负载的电源需求控制太阳能电池板3和蓄电池组1对负载的电能输出，保护整个供电系统能正常、可靠地工作，延长蓄电池组1的使用寿命。

同时本发明上述实施例仅为说明本发明技术方案之用，仅为本发明技术方案的列举，并不用于限制本发明的技术方案及其保护范围，本领域的技术人员根据本发明的上述内容提出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种太阳能发电装置，包括电池组、太阳能充电装置和底座（2），所述太阳能充电装置设置在底座（2）上，所述电池组为蓄电池组（1），蓄电池组（1）连接太阳能充电装置，其特征在于：所述太阳能充电装置包括太阳能电池板（3）和支撑架（5），所述太阳能电池板（3）通过充电线路与蓄电池组（1）相连，在太阳能电池板（3）与蓄电池组（1）之间还设置有光弧发电装置（20）和整流装置（30），所述光弧发电装置（20）的前端与太阳能电池板（3）电连接，所述光弧发电装置（20）的后端与整流装置（30）的前端电连接，所述整流装置（30）的后端与蓄电池组（1）电连接，所述光弧发电装置（20）能将太阳能电池板（3）接收到的光能转换为电能，并经整流装置（30）将光弧发电装置（20）产生的电流进行整流后传输给蓄电池组（1）；在底座（2）上设有转动装置和转动座（4），所述转动装置包括设置在底座（2）内部的锥齿轮机构和旋转电机（12），在转动座（4）的座孔内设置有转动轴（6），转动轴（6）的下端通过锥齿轮机构连接旋转电机（12），转动轴（6）的上端连接太阳能充电装置的支撑架（5），通过转动装置和转动轴（6）的驱动，旋转电机（12）能带动太阳能充电装置转动，所述支撑架（5）包括等边三角形架（9）和支撑柱（8），所述太阳能电池板（3）固定在支撑架（5）上，在底座（2）内设置有控制电路板，在其控制电路板上设置有控制芯片；在太阳能电池板（3）的顶端或支撑柱（8）的顶端设有第一光敏感应器（7），所述第一光敏感应器（7）通过控制电路板与旋转电机（12）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能发电装置，其特征在于：所述太阳能电池板（3）倾斜设置，其太阳能电池板（3）与水平面的夹角为30°至60°。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能发电装置，其特征在于：在所述等边三角形架（9）的底部边角处设有滚轮（11），所述滚轮（11）在转动轴（6）的驱动下能带动等边三角形架（9）围绕转动座（4）作圆周运动。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能发电装置，其特征在于：在所述底座（2）上设有以转动座（4）为圆心的圆形轨道（10），所述滚轮（11）能在圆形轨道（10）内沿圆形轨道（10）作圆周运动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种太阳能发电装置，其特征在于：所述锥齿轮机构包括大锥齿轮（13）、小锥齿轮（14）和过渡锥齿轮（15），大锥齿轮（13）和小锥齿轮（14）相对设置，大锥齿轮（13）设置在转动轴（6）的端部，小锥齿轮（14）设置在旋转电机（12）的转轴上，过渡锥齿轮（15）设置在大锥齿轮（13）和小锥齿轮（14）之间，并分别与大锥齿轮（13）和小锥齿轮（14）相啮合。

6.根据权利要求5所述的一种太阳能发电装置，其特征在于：小锥齿轮（14）与过渡锥齿轮（15）的齿数比为1：5至1：10，所述过渡锥齿轮（15）与大锥齿轮（13）的齿数比为1：5至1：10。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的一种太阳能发电装置，其特征在于：在所述太阳能电池板（3）的中部设置有第二光敏感应器（16），所述第二光敏感应器（16）与控制电路板相连接，并能通过控制电路板与旋转电机（12）相连接。