CN107145165B - 一种自动逐日发电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动逐日发电系统，包括底座、支撑立柱和发电叶片组，发电叶片组包括四组叶片和叶片安装台，每一组叶片皆安装有整齐排列的光伏电池板，叶片安装台的下端设有一旋转连接件，旋转连接件与叶片安装台为一体成型件；支撑立柱与发电叶片组之间设有连接装置，连接装置的顶端设有一球状的旋转机构，连接装置与旋转机构铰接，铰接轴连接有第二电机，连接装置的下端连接有驱动连接装置转动的第三电机；还设有PLC控制器和太阳能跟踪仪。本发明提供一种自动逐日发电系统，可以使太阳能发电系统根据太阳光射角度调整光伏电池板的方向，时刻保持接收最大光照量，提高太阳能发电系统的发电量，且自动化程度高。
Description
技术领域
本发明属于发电技术领域，更具体地说，涉及一种自动逐日发电系统。
背景技术
传统的燃料能源正在一天天减少，对环境造成的危害日益突出，同时全球还有20亿人得不到正常的能源供应。这个时候，全世界都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，维持长远的可持续发展。这之中太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。丰富的太阳辐射能是重要的能源，是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。太阳能每秒钟到达地面的能量高达80万千瓦，假如把地球表面0.1％的太阳能转为电能，转变率5％，每年发电量可达5.6×1012千瓦小时，相当于世界上能耗的40倍。
太阳能发电被称为最理想的新能源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染。众所周知，阳光垂直射入光伏板的时候，相比倾斜射入光伏板，光伏板能获得更高的太阳能转换率，即获得更高的太阳能使用率。而目前的太阳能光伏电池板基本采取的是固定位置发电，只能被动的接收阳关照射，接收的太阳光照量有限，发电效率低。
针对上述情况，本领域人员积极创新研究，以期待创设出一种自动逐日发电系统，可以使太阳能发电系统时刻保持接收最大光照量，提高太阳能发电系统的发电量。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种自动逐日发电系统，可以使太阳能发电系统根据太阳光射角度调整光伏电池板的方向，时刻保持接收最大光照量，提高太阳能发电系统的发电量，且自动化程度高。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种自动逐日发电系统，包括底座、支撑立柱和发电叶片组，所述底座与地面刚性连接，所述支撑立柱与所述底座固定连接且垂直于底座；所述发电叶片组包括四组叶片和叶片安装台，每一组所述叶片皆安装有整齐排列的光伏电池板，所述叶片与所述叶片安装台刚性连接；所述叶片安装于叶片安装台的一端为小弧形，所述叶片远离叶片安装台的一端为大弧形，所述小弧形的两个端点向后延伸与位于所述叶片另一端的大弧形的两个端点相交；
所述叶片设有上层叶片和下层叶片，所述上层叶片与所述下层叶片的大小相同，所述上层叶片包括左半叶片和右半叶片，所述左半叶片与所述下层叶片通过左边活页铰接，所述右半叶片与所述下层叶片通过右边活页铰接；所述叶片安装台内设有齿轮组和第一电机，所述齿轮组包括一个主动大齿轮和四对从动小齿轮，每对从动小齿轮设有两个且分别连接每组叶片的左边活页的铰轴和右边活页的铰轴；
所述叶片安装台的下端设有一旋转连接件，所述旋转连接件与所述叶片安装台为一体成型件；
所述支撑立柱与所述发电叶片组之间设有连接装置，所述连接装置的顶端设有一球状的旋转机构，所述连接装置与所述旋转机构铰接，所述旋转连接件与旋转机构的铰接轴刚性连接，所述铰接轴连接有第二电机，所述旋转连接件的下端的形状与球状的旋转机构相配合，所述连接装置与所述支撑立柱(2)活动连接，所述连接装置的下端连接有驱动连接装置转动的第三电机；
设有PLC控制器内置于底座内，所述叶片安装台安装有太阳能跟踪仪，所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机和所述太阳能跟踪仪皆与所述PLC控制器电连接。
进一布地说，所述大弧形的半径大于所述小弧形的半径。
进一布地说，所述光伏电池板安装于下层叶片的上表面和上层叶片的下表面。
进一布地说，所述光伏电池板为单晶硅光伏电池板。
进一布地说，所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的输出轴皆连接有减速器。
进一布地说，所述叶片安装台为圆柱体平台。
进一布地说，所述支撑立柱为圆柱体立柱。
进一布地说，所述叶片安装台的直径等于所述支撑立柱的直径
本发明的有益效果是：
一、本发明包括叶片安装台、连接装置和支撑立柱，连接装置的顶端设有球形的旋转结构，叶片安装台的下端的旋转连接件与旋转机构的铰接轴刚性连接，铰接轴连接有第二电机，连接装置的下端连接有第三电机，通过第二电机和第三电机实现叶片安装台的多角度转动；叶片安装台设有太阳能跟踪仪与PLC控制器电连接，当太阳能跟踪仪将跟踪到是数据传送给PLC控制器，PLC控制器发送指令给第二电机和第一电机动作，调整发电叶片组的发电方向，接收最大的光照量，有效提高发电量；
二、本发明的发电叶片采用上层叶片和下层叶片的双层结构，而上层叶片分为左半叶片和右半叶片，光伏电池板安装于下层叶片的上表面和上层叶片的下表面，左半叶片与下层叶片通过左边活页铰接，右边叶片与下层叶片通过右边活页铰接，左边活页的铰轴和右边活页的铰轴皆通过齿轮连接第一电机，实现叶片的开合：当发电系统正常发电时，叶片打开，全力发电；当发电系统不发电时，合上叶片，保护光伏电池板。
附图说明
图1为本发明太阳能发电模式结构示意图；
图2为本发明叶片的结构示意图；
图3为本发明叶片展开示意图；
图4为本发明太阳能发电时叶片展开示意图；
图5为本发明控制原理示意图；
图中各部分的附图标记如下：
底座1、支撑立柱2、凹槽21、叶片3、上层叶片31、右半叶片311、左半叶片312、下层叶片32、第一电机4、叶片安装台5、旋转连接件51、连接装置6和旋转机构61、第二电机7、第三电机8、PLC控制器9和太阳能跟踪仪10。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的保护范围。
实施例：一种自动逐日发电系统，如图1-图5所示，包括底座1、支撑立柱2和发电叶片组，所述底座1与地面刚性连接，所述支撑立柱2与所述底座1固定连接且垂直于底座1；所述发电叶片组包括四组叶片3和叶片安装台5，每一组所述叶片皆安装有整齐排列的光伏电池板，所述叶片与所述叶片安装台刚性连接；所述叶片安装于叶片安装台的一端为小弧形，所述叶片远离叶片安装台的一端为大弧形，所述小弧形的两个端点向后延伸与位于所述叶片另一端的大弧形的两个端点相交；
所述叶片3设有上层叶片31和下层叶片32，所述上层叶片31与所述下层叶片32的大小相同，所述上层叶片31包括左半叶片312和右半叶片311，所述左半叶片312与所述下层叶片32通过左边活页铰接，所述右半叶片311与所述下层叶片32通过右边活页铰接；所述叶片安装台内设有齿轮组和第一电机4，所述齿轮组包括一个主动大齿轮和四对从动小齿轮，每对从动小齿轮设有两个且分别连接每组叶片的左边活页的铰轴和右边活页的铰轴；
所述叶片安装台5的下端设有一旋转连接件51，所述旋转连接件51与所述叶片安装台5为一体成型件；
所述支撑立柱2与所述发电叶片组之间设有连接装置6，所述连接装置的顶端设有一球状的旋转机构61，所述连接装置6与所述旋转机构铰接，所述旋转连接件51与旋转机构的铰接轴刚性连接，所述铰接轴连接有第二电机7，所述旋转连接件的下端的形状与球状的旋转机构相配合，所述连接装置6与所述支撑立柱2活动连接，所述连接装置的下端连接有驱动连接装置转动的第三电机8；
设有PLC控制器9内置于底座内，所述叶片安装台5安装有太阳能跟踪仪10，所述第一电机4、所述第二电机7、所述第三电机8和所述太阳能跟踪仪10皆与所述PLC控制器9电连接。
所述大弧形的半径大于所述小弧形的半径。
所述光伏电池板安装于下层叶片32的上表面和上层叶片31的下表面。
所述光伏电池板为单晶硅光伏电池板。
所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的输出轴皆连接有减速器。
所述叶片安装台5为圆柱体平台。
所述支撑立柱2为圆柱体立柱。
所述叶片安装台5的直径等于所述支撑立柱的直径。
本发明的工作原理或工作过程如下：
本发明包括叶片安装台、连接装置和支撑立柱，连接装置的顶端设有球形的旋转结构，叶片安装台的下端的旋转连接件与旋转机构的铰接轴刚性连接，铰接轴连接有第二电机，连接装置的下端连接有第三电机，通过第二电机和第三电机实现叶片安装台的多角度转动；叶片安装台设有太阳能跟踪仪与PLC控制器电连接，当太阳能跟踪仪将跟踪到是数据传送给PLC控制器，PLC控制器发送指令给第二电机和第一电机动作，调整发电叶片组的发电方向，接收最大的光照量，有效提高发电量；
本发明的发电叶片采用上层叶片和下层叶片的双层结构，而上层叶片分为左半叶片和右半叶片，光伏电池板安装于下层叶片的上表面和上层叶片的下表面，左半叶片与下层叶片通过左边活页铰接，右边叶片与下层叶片通过右边活页铰接，左边活页的铰轴和右边活页的铰轴皆通过齿轮连接第一电机，实现叶片的开合：当发电系统正常发电时，叶片打开，全力发电；当发电系统不发电时，合上叶片，保护光伏电池板。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种自动逐日发电系统，包括底座(1)、支撑立柱(2)和发电叶片组，其特征在于：所述底座(1)与地面刚性连接，所述支撑立柱(2)与所述底座(1)固定连接且垂直于底座(1)；所述发电叶片组包括四组叶片(3)和叶片安装台(5)，每一组所述叶片皆安装有整齐排列的光伏电池板，所述叶片与所述叶片安装台刚性连接；所述叶片安装于叶片安装台的一端为小弧形，所述叶片远离叶片安装台的一端为大弧形，所述小弧形的两个端点向后延伸与位于所述叶片另一端的大弧形的两个端点相交；
所述叶片(3)设有上层叶片(31)和下层叶片(32)，所述上层叶片(31)与所述下层叶片(32)的形状大小相同，所述上层叶片(31)包括左半叶片(312)和右半叶片(311)，所述左半叶片(312)与所述下层叶片(32)通过左边活页铰接，所述右半叶片(311)与所述下层叶片(32)通过右边活页铰接；所述叶片安装台内设有齿轮组和第一电机（4），所述齿轮组包括一个主动大齿轮和四对从动小齿轮，每对从动小齿轮设有两个且分别连接每组叶片的左边活页的铰轴和右边活页的铰轴；
所述叶片安装台(5)的下端设有一旋转连接件(51)，所述旋转连接件(51)与所述叶片安装台(5)为一体成型件；
所述支撑立柱(2)与所述发电叶片组之间设有连接装置(6)，所述连接装置的顶端设有一球状的旋转机构(61)，所述连接装置(6)与所述旋转机构铰接，所述旋转连接件（51）与旋转机构的铰接轴刚性连接，所述铰接轴连接有第二电机（7），所述旋转连接件的下端的形状与球状的旋转机构相配合，所述连接装置(6)与所述支撑立柱(2)活动连接，所述连接装置的下端连接有驱动连接装置转动的第三电机（8）；
设有PLC控制器（9）内置于底座内，所述叶片安装台(5)安装有太阳能跟踪仪（10），所述第一电机（4）、所述第二电机（7）、所述第三电机（8）和所述太阳能跟踪仪（10）皆与所述PLC控制器（9）电连接；
所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机的输出轴皆连接有减速器；所述大弧形的半径大于所述小弧形的半径。
2.根据权利要求1所述的一种自动逐日发电系统，其特征在于：所述光伏电池板安装于下层叶片(32)的上表面和上层叶片(31)的下表面。
3.根据权利要求1所述的一种自动逐日发电系统，其特征在于：所述光伏电池板为单晶硅光伏电池板。
4.根据权利要求1所述的一种自动逐日发电系统，其特征在于：所述叶片安装台(5)为圆柱体平台。
5.根据权利要求1所述的一种自动逐日发电系统，其特征在于：所述支撑立柱(2)为圆柱体立柱。
6.根据权利要求1所述的一种自动逐日发电系统，其特征在于：所述叶片安装台(5)的直径等于所述支撑立柱的直径。
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