CN107888135A - 一种全方位自动追踪光照强度的太阳能支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，包括由主控板驱动的空调机组、可转动的太阳能电池板支架以及蓄电池，空调机组包括室内机和室外机，可转动的太阳能电池板支架包括底座、支撑轴、转盘、齿圈、主动齿轮、第一电机、支撑柱、太阳能电池板安装架、第一连接杆、第一螺套、第一螺杆、支撑板、第二电机。本发明通过光敏传感器接受光信号并将这个光信号转化为电信号传递给控制模块，控制模块借此传递给第一电机和第二电机，实现太阳能电池板安装架最佳的朝向和太阳能电池板的最佳光照角度，太阳能电池板安装架上设置的侧板和反光板可以起到聚光的作用，充分保证第一太阳能电池板的光转化作用，提高光转化效率。

Description

一种全方位自动追踪光照强度的太阳能支架

技术领域

本发明涉及一种太阳能支架，具体是一种全方位自动追踪光照强度的太阳能支架。

背景技术

太阳能是新能源应用技术中比较成熟、具有一定规模和商业化发展的能源，虽然缺点是分散性、不稳定、效率较低，但具有来源丰富、环保等优点。目前，也有一些太阳能变频空调产品面市，随着时代的不断发展，人们已经设计出可以根据太阳光的照射时间变化跟踪太阳光的太阳能电池板支架，但是这类支架大多都是通过铰接轴与铰接杆来实现的，通过光敏传感器来追光照强度，继而控制太阳能电池板的角度，虽然这类结构可以一定程度上增强太阳能的利用效率，但是鲜有的这种追踪太阳光的支架大多都无法实现360度无死角调节，存在一定局限性，但是在光线较弱的情况下，使用效率就明显降低了，因为现有的太阳能电池板支架还不具有能够对光线进行聚光作用，而且现有的聚光板的设计很明显不能直接作用在太阳能领域，因为太阳光是四散射来的，聚光板虽然能够在一定基础上聚光，但是也会阻挡照射到太阳能电池板上的光线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，包括安装座，所述安装座的上端开设有滑移槽，滑移槽内滑动设有支撑块，滑移槽内还设有丝杆，丝杆的长度与滑移槽的长度相等，丝杆的两端均通过固定轴承座转动安装在滑移槽内，所述支撑块的下部开设有螺纹通孔，丝杆贯穿螺纹通孔设置，且丝杆与螺纹通孔螺纹配合，丝杆的右端连接有调节轴，调节轴的右端穿出安装内部并安装有调节柄，所述安装座上端中心固定安装有支撑轴，支撑轴的顶部通过第一轴承安装有转盘，转盘的外壁安装有齿圈，齿圈的一侧啮合有主动齿轮，主动齿轮安装在第一电机的输出轴上，第一电机通过电机座安装在支撑块上，所述转盘的顶部安装有支撑柱，支撑柱与转盘相垂直，支撑柱顶部设有太阳能电池板安装架，支撑柱的顶端与太阳能电池板安装架的底部相铰接，太阳能电池板安装架的底部位于支撑柱的后侧还铰接有第一连接杆，第一连接杆的底端铰接在第一螺套上，第一螺套安装在第一螺杆上，第一螺杆与支撑柱相平行，所述第一螺杆的底部通过第一轴承座安装在转盘顶部，支撑柱的侧壁上安装有支撑板，第一螺杆的顶端穿过支撑板连接有第二电机，第一螺套的侧壁上固定安装有导块，导块朝向支撑柱设置，支撑柱的侧壁上开设有导槽，导槽与第一螺杆相平行，导块滑动设于导槽内，所述太阳能电池板安装架包括安装外壳，安装外壳的正面设有开口，安装外壳的内部后壁前端设有第二螺杆，第二螺杆的一端通过第二轴承座安装在安装外壳的内侧壁上，第二螺杆的另一端传出安装外壳并安装有第三电机，所述第二螺杆上设有两段螺纹，分别为第一螺纹段和第二螺纹段，第一螺纹段和第二螺纹段沿第二螺杆中心点对称，且第一螺纹段和第二螺纹段上的螺纹螺旋方向相反，所述第一螺纹段和第二螺纹段上均安装有第二螺套，第二螺套朝向开口的一侧外壁上铰接有第二连接杆，第二连接杆远离第二螺套的一端铰接有侧板，两个侧板相对的一侧壁均通过第一铰接轴连接第一安装板，第一安装板背向开口的一侧面开设有第一安装槽，第一安装槽内设有第一太阳能电池板，侧板的外侧壁上安装有反光镜，第一安装板通过固定杆固定安装在开口上，所述固定杆的一端位于安装外壳内，安装外壳的后壁上开设有固定槽，固定杆安装在固定槽内。

作为本发明进一步的方案：所述太阳能电池板安装架的顶部设有光敏传感器。

作为本发明再进一步的方案：所述太阳能电池板安装架的顶部设有光敏传感器。

作为本发明再进一步的方案：所述第一电机设于支撑块和转盘之间，第一电机外部设有电机套。

作为本发明再进一步的方案：所述第二螺套朝向安装外壳后壁的一端安装有滑块，安装外壳的后壁上安装有与滑块相配合的导轨，滑块朝向导轨的一端开设有滑槽，滑槽与导轨相配合。

作为本发明再进一步的方案：所述第一安装板顶端安装有第二铰接轴，第二铰接轴的顶部连接有第二安装板，第二安装板背向开口的一侧开设有第二安装槽，第二安装槽内安装有第二太阳能电池板，第二安装板朝向开口的一侧铰接有第三连接杆，第三连接杆远离第二安装板的一端铰接有第三螺套，第三螺套内安装有第三螺杆，第三螺杆的底端通过第三轴承座安装在固定杆上，第三螺杆的顶端穿出安装外壳并连接有第四电机。

作为本发明再进一步的方案：所述第三电机安装在安装外壳的外壁上，第二螺杆与安装外壳的侧壁通过第二轴承相连接。

作为本发明再进一步的方案：所述固定杆设有两个，两个固定杆沿第二螺杆对称设置，第三轴承座安装在第二螺杆上方的固定杆上

作为本发明再进一步的方案：所述第四电机安装在安装外壳的顶壁上，第三螺杆与安装外壳的顶壁通过第三轴承相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将安装座设置成能够对支撑架进行调节机构，方便对转盘以及转盘上的太阳能安装架进行有效的位置调节，通过光敏传感器接受光信号并将这个光信号转化为电信号传递给控制模块，控制模块借此传递给第一电机和第二电机，通过控制第一电机启动，第一电机会通过主动齿轮带动齿圈转动，齿圈便会带动转盘绕着支撑轴旋转，转盘的转动便会对其顶部安装的太阳能电池板安装架做出相应的位置转动，实现太阳能电池板安装架最佳的朝向，同时第二电机启动，第二电机会带动第一螺杆转动，第一螺杆转动时会带动第一螺套通过导块沿着导槽上下移动，第一螺套的上下移动会带动第一连接杆的底端上下移动，第一连接杆的顶端会使太阳能电池板安装架的角度发生变化，实现太阳能电池板的最佳光照角度，整个装置中的太阳能电池板安装架的朝向可以实现360调节，光照角度的调节范围也很大，可以确保最佳的光照角度，而且太阳能电池板安装架上设置的侧板可以朝向第一太阳能电池板设置，侧板上的反光板可以起到聚光的作用，充分保证第一太阳能电池板的光转化作用，提高光转化效率。

附图说明

图1为全方位自动追踪光照强度的太阳能支架的结构示意图；

图2为图1中沿A-A方向截面图；

图3为图2中沿B-B方向截面图；

图4为图2中侧板展开时的状态图；

图5为图3中第二安装板展开时的状态图；

图中：1-安装座、2-滑移槽、3-支撑块、4-丝杆、5-固定轴承座、6-螺纹通孔、7-调节轴、8-调节柄、9-支撑轴、10-第一轴承、11-转盘、12-齿圈、13-主动齿轮、14-第一电机、15-电机座、16-支撑柱、17-太阳能电池板安装架、118-第一连接杆、19-第一螺套、20-第一螺杆、21-第一轴承座、22-支撑板、23-第二电机、24-安装外壳、25-开口、26-第二螺杆、27-第二轴承座、28-第三电机、29-第二轴承、30-第一螺纹段、31-第二螺纹段、32-第二螺套、33-第二连接杆、34-侧板、35-第一铰接轴、36-第一安装板、37-第一安装槽、38-第一太阳能电池板、39-反光镜、40-固定杆、41-固定槽、42-滑块、43-导轨、44-滑槽、45-第二铰接轴、46-第二安装板、47-第二安装槽、48-第二太阳能电池板、49-第三连接杆、50-第三螺套、51-第三轴承座、52-第三螺杆、53-第四电机、54-第三轴承、55-导块、56-导槽、57-光敏传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-5，一种全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，包括安装座1，所述安装座1的上端开设有滑移槽2，滑移槽2内滑动设有支撑块3，滑移槽2内还设有丝杆4，丝杆4的长度与滑移槽2的长度相等，丝杆4的两端均通过固定轴承座5转动安装在滑移槽2内，所述支撑块3的下部开设有螺纹通孔6，丝杆4贯穿螺纹通孔6设置，且丝杆4与螺纹通孔6螺纹配合，丝杆4的右端连接有调节轴7，调节轴7的右端穿出安装1内部并安装有调节柄8，所述安装座1上端中心固定安装有支撑轴9，支撑轴9的顶部通过第一轴承10安装有转盘11，转盘11的外壁安装有齿圈12，齿圈12的一侧啮合有主动齿轮13，主动齿轮13安装在第一电机14的输出轴上，第一电机14通过电机座15安装在支撑块3上，所述转盘11的顶部安装有支撑柱16，支撑柱16与转盘11相垂直，支撑柱16顶部设有太阳能电池板安装架17，支撑柱16的顶端与太阳能电池板安装架17的底部相铰接，太阳能电池板安装架17的底部位于支撑柱16的后侧还铰接有第一连接杆18，第一连接杆18的底端铰接在第一螺套19上，第一螺套19安装在第一螺杆20上，第一螺杆20与支撑柱16相平行，所述第一螺杆20的底部通过第一轴承座21安装在转盘11顶部，支撑柱16的侧壁上安装有支撑板22，第一螺杆20的顶端穿过支撑板22连接有第二电机23，第一螺套20的侧壁上固定安装有导块55，导块55朝向支撑柱16设置，支撑柱16的侧壁上开设有导槽56，导槽56与第一螺杆20相平行，导块55滑动设于导槽56内。

所述太阳能电池板安装架17的顶部设有光敏传感器57，这里的光敏传感器为现有技术中常用到的光敏传感器，例如中国专利CN10230655B所公开的光敏传感器，而且光敏传感器的电路控制也都是现有技术中的常用技术，因为本申请人在这里不再多做赘述，使用时，光敏传感器57用于接受光信号测定光照强度，光敏传感器57会将这个信号转化为电信号传递给控制模块，控制模块借此传递给第一电机14和第二电机23，通过控制第一电机14启动，第一电机14会通过主动齿轮13带动齿圈12转动，齿圈12便会带动转盘11绕着支撑轴9旋转，转盘11的转动便会对其顶部安装的太阳能电池板安装架17做出相应的位置转动，实现太阳能电池板安装架17最佳的朝向，同时第二电机23启动，第二电机23会带动第一螺杆20转动，第一螺杆20转动时会带动第一螺套19通过导块55沿着导槽56上下移动，第一螺套19的上下移动会带动第一连接杆18的底端上下移动，但是第一连接杆18的顶端是铰接在太阳能电池板安装架17底部的，因此第一连接杆17的底端移动时，也会带动第一连接杆17的顶端移动，第一连接杆17的顶端会使太阳能电池板安装架17的角度发生变化，实现太阳能电池板的最佳光照角度，整个装置中的太阳能电池板安装架17的朝向可以实现360调节，光照角度的调节范围也很大，可以确保最佳的光照角度。，而且安装座1内部结构通过转动丝杆4可以实现支撑块3在滑移槽4内的移动，方便对整个转盘11以及转盘11上部安装的设备进行位置改变，实现多方位调节。

所述第一电机14设于支撑块3和转盘11之间，转盘1可以起到有效保护第一电机14的作用，所述第一电机14外部设有电机套，电机套可以降低噪音。

所述太阳能电池板安装架17包括安装外壳24，安装外壳24的正面设有开口25，安装外壳24的内部后壁前端设有第二螺杆26，第二螺杆26的一端通过第二轴承座27安装在安装外壳24的内侧壁上，第二螺杆26的另一端传出安装外壳24并安装有第三电机28，所述第二螺杆26上设有两段螺纹，分别为第一螺纹段30和第二螺纹段31，第一螺纹段30和第二螺纹段31沿第二螺杆26中心点对称，且第一螺纹段30和第二螺纹段31上的螺纹螺旋方向相反，所述第一螺纹段30和第二螺纹段31上均安装有第二螺套32，第二螺套32朝向开口25的一侧外壁上铰接有第二连接杆33，第二连接杆33远离第二螺套32的一端铰接有侧板34，两个侧板34相对的一侧壁均通过第一铰接轴35连接第一安装板36，第一安装板36背向开口25的一侧面开设有第一安装槽37，第一安装槽37内设有第一太阳能电池板38，侧板34的外侧壁上安装有反光镜39，第一安装板36通过固定杆40固定安装在开口25上，所述固定杆40的一端位于安装外壳24内，安装外壳24的后壁上开设有固定槽41，固定杆40安装在固定槽41内；使用时，平常的状态下太阳能电池板安装架17的结构如图2所示，当需要调整侧板34与第一安装板36之间的角度时，启动第三电机28，第三电机28带动第二螺杆26旋转，此时第一螺纹段30与第二螺纹段31开始转动，并分别与第二螺套32发生相互运动的关系，虽然第二螺套32通过铰接的第二连接杆33铰接侧板34，第二连接杆33可以在一定程度防止第二螺套32跟着第二螺杆26旋转，但是为了更好的防止第二螺套32跟着第二螺杆26旋转，所述第二螺套32朝向安装外壳24后壁的一端安装有滑块42，安装外壳24的后壁上安装有与滑块42相配合的导轨43，滑块42朝向导轨43的一端开设有滑槽44，滑槽44与导轨43相配合，这样设置，便可以保证在第二螺杆26旋转的时候，第二螺套32不会跟着旋转，也避免了第二连接杆33发生扭曲，这时的第二螺杆26的转动会使两个第二螺套32产生运动，且因为两个第二螺套32分别安装在第一螺纹段30和第二螺纹段31上，因此两个第二螺套32的运动方向总是相反的，当两个第二螺套32产生相背运动时，运动的结果如图4所述，第二螺套32的运动会通过第二连接杆33带动侧板34展开，侧板34的展开，会使侧板34上安装的反光镜39朝向第一太阳能电池板38设置，这样第一安装板36两侧的两个反光镜39便具有了聚光的作用，充分保证第一太阳能电池板38的光转化作用，提高光转化效率。

所述第一安装板36顶端安装有第二铰接轴45，第二铰接轴345的顶部连接有第二安装板46，第二安装板46背向开口25的一侧开设有第二安装槽47，第二安装槽47内安装有第二太阳能电池板48，第二安装板47朝向开口25的一侧铰接有第三连接杆49，第三连接杆49远离第二安装板46的一端铰接有第三螺套50，第三螺套50内安装有第三螺杆52，第三螺杆52的底端通过第三轴承座51安装在固定杆40上，第三螺杆52的顶端穿出安装外壳24并连接有第四电机53，当第四电机53带动第三螺杆52转动时，第三螺杆52会带动第三螺套50上下移动，此时第三螺套50便会通过第三连接杆49带动第二安装板46展开，如图5所示，这样便可以对第二太阳能电池板48做单独调节，也可以使第二安装板46作为一个挡檐设于第一太阳能电池板38上方，在下雨的时候起到一定的挡雨作用。

所述第三电机28安装在安装外壳24的外壁上，第二螺杆26与安装外壳24的侧壁通过第二轴承29相连接。

所述固定杆40设有两个，两个固定杆40沿第二螺杆26对称设置，第三轴承座51安装在第二螺杆26上方的固定杆40上。

所述第四电机53安装在安装外壳24的顶壁上，第三螺杆52与安装外壳24的顶壁通过第三轴承54相连接。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，包括安装座（1），其特征在于，所述安装座（1）的上端开设有滑移槽（2），滑移槽（2）内滑动设有支撑块（3），滑移槽（2）内还设有丝杆（4），丝杆（4）的长度与滑移槽（2）的长度相等，丝杆（4）的两端均通过固定轴承座（5）转动安装在滑移槽（2）内，所述支撑块（3）的下部开设有螺纹通孔（6），丝杆（4）贯穿螺纹通孔（6）设置，且丝杆（4）与螺纹通孔（6）螺纹配合，丝杆（4）的右端连接有调节轴（7），调节轴（7）的右端穿出安装（1）内部并安装有调节柄（8），所述安装座（1）上端中心固定安装有支撑轴（9），支撑轴（9）的顶部通过第一轴承（10）安装有转盘（11），转盘（11）的外壁安装有齿圈（12），齿圈（12）的一侧啮合有主动齿轮（13），主动齿轮（13）安装在第一电机（14）的输出轴上，第一电机（14）通过电机座（15）安装在支撑块（3）上，所述转盘（11）的顶部安装有支撑柱（16），支撑柱（16）与转盘（11）相垂直，支撑柱（16）顶部设有太阳能电池板安装架（17），支撑柱（16）的顶端与太阳能电池板安装架（17）的底部相铰接，太阳能电池板安装架（17）的底部位于支撑柱（16）的后侧还铰接有第一连接杆（18），第一连接杆（18）的底端铰接在第一螺套（19）上，第一螺套（19）安装在第一螺杆（20）上，第一螺杆（20）与支撑柱（16）相平行，所述第一螺杆（20）的底部通过第一轴承座（21）安装在转盘（11）顶部，支撑柱（16）的侧壁上安装有支撑板（22），第一螺杆（20）的顶端穿过支撑板（22）连接有第二电机（23），第一螺套（20）的侧壁上固定安装有导块（55），导块（55）朝向支撑柱（16）设置，支撑柱（16）的侧壁上开设有导槽（56），导槽（56）与第一螺杆（20）相平行，导块（55）滑动设于导槽（56）内，所述太阳能电池板安装架（17）包括安装外壳（24），安装外壳（24）的正面设有开口（25），安装外壳（24）的内部后壁前端设有第二螺杆（26），第二螺杆（26）的一端通过第二轴承座（27）安装在安装外壳（24）的内侧壁上，第二螺杆（26）的另一端传出安装外壳（24）并安装有第三电机（28），所述第二螺杆（26）上设有两段螺纹，分别为第一螺纹段（30）和第二螺纹段（31），第一螺纹段（30）和第二螺纹段（31）沿第二螺杆（26）中心点对称，且第一螺纹段（30）和第二螺纹段（31）上的螺纹螺旋方向相反，所述第一螺纹段（30）和第二螺纹段（31）上均安装有第二螺套（32），第二螺套（32）朝向开口（25）的一侧外壁上铰接有第二连接杆（33），第二连接杆（33）远离第二螺套（32）的一端铰接有侧板（34），两个侧板（34）相对的一侧壁均通过第一铰接轴（35）连接第一安装板（36），第一安装板（36）背向开口（25）的一侧面开设有第一安装槽（37），第一安装槽（37）内设有第一太阳能电池板（38），侧板（34）的外侧壁上安装有反光镜（39），第一安装板（36）通过固定杆（40）固定安装在开口（25）上，所述固定杆（40）的一端位于安装外壳（24）内，安装外壳（24）的后壁上开设有固定槽（41），固定杆（40）安装在固定槽（41）内。

2.根据权利要求1所述的全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，其特征在于，所述太阳能电池板安装架（17）的顶部设有光敏传感器（57）。

3.根据权利要求1或2所述的全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，其特征在于，所述太阳能电池板安装架（17）的顶部设有光敏传感器（57）。

4.根据权利要求3所述的全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，其特征在于，所述第一电机（14）设于支撑块（3）和转盘（11）之间，第一电机（14）外部设有电机套。

5.根据权利要求1或2或4所述的全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，其特征在于，所述第二螺套（32）朝向安装外壳（24）后壁的一端安装有滑块（42），安装外壳（24）的后壁上安装有与滑块（42）相配合的导轨（43），滑块（42）朝向导轨（43）的一端开设有滑槽（44），滑槽（44）与导轨（43）相配合。

6.根据权利要求5所述的全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，其特征在于，所述第一安装板（36）顶端安装有第二铰接轴（45），第二铰接轴（345）的顶部连接有第二安装板（46），第二安装板（46）背向开口（25）的一侧开设有第二安装槽（47），第二安装槽（47）内安装有第二太阳能电池板（48），第二安装板（47）朝向开口（25）的一侧铰接有第三连接杆（49），第三连接杆（49）远离第二安装板（46）的一端铰接有第三螺套（50），第三螺套（50）内安装有第三螺杆（52），第三螺杆（52）的底端通过第三轴承座（51）安装在固定杆（40）上，第三螺杆（52）的顶端穿出安装外壳（24）并连接有第四电机（53）。

7.根据权利要求6所述的全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，其特征在于，所述第三电机（28）安装在安装外壳（24）的外壁上，第二螺杆（26）与安装外壳（24）的侧壁通过第二轴承（29）相连接。

8.根据权利要求6或7所述的全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，其特征在于，所述固定杆（40）设有两个，两个固定杆（40）沿第二螺杆（26）对称设置，第三轴承座（51）安装在第二螺杆（26）上方的固定杆（40）上。

9.根据权利要求8所述的全方位自动追踪光照强度的太阳能支架，其特征在于，所述第四电机（53）安装在安装外壳（24）的顶壁上，第三螺杆（52）与安装外壳（24）的顶壁通过第三轴承（54）相连接。