CN108183668A - 一种齿轮齿条式渔光互补自动调节支架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，属于渔光互补光伏发电领域，包括漂浮装置Ⅰ、漂浮装置Ⅱ、控制器、固定杆Ⅰ、固定杆Ⅱ、加强筋、固定板、电机、输出轴、联轴器、齿轮轴、卡槽导轨Ⅰ、卡槽导轨Ⅱ、固定架、固定杆Ⅲ、固定杆Ⅳ、太阳能电池板、光控开关、底座Ⅰ、底座Ⅱ、齿条Ⅰ、齿条Ⅱ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、轴承、支架，本发明通过电机驱动齿轮轴旋转，使齿条在齿轮的动力反力作用下在卡槽滑轨上运动，从而使太阳能电池板在曲平面上运动，该支架使用光控开关、控制器控制电机的工作，齿轮齿条传动运动精度较高，可以较为精确的确定太阳能电池板的位置，从而可实现自动调节太阳能电池板的方位，实现多方位吸收光能，提高发电量。
Description
技术领域
本发明涉及一种齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，属于渔光互补光伏发电领域。
背景技术
随着经济的发展新能源的利用，特别是太阳能的利用越来越被大家熟知，并且使用效果较好。其中，光伏发电项目具有建设周期短，安全可靠，无噪音，低污染可就地发电且太阳能资源无地域限制，分布广泛且可再生的优点。渔光互补光伏发电是指在水产养殖区水面上同时建设光伏发电项目工程。通过合理布局，在池塘上方通过漂浮装置建立光伏发电系统，既不占用其他树木草丛的空间，保护耕地，又可利用水面空间，保护水里生物不被暴晒。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，所以光伏板表面吸收的光能越多，在其界面层产生的电子空穴对越多，那么形成的电流也会越大。所以，光伏板的方位就至关重要。现在也有很多的渔光互补光伏发电支架的专利，但是，目前大部分专利只有支架的设计，没有考虑到支架带动光伏板调节方位，确保能吸收更多的光能的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，本发明通过电机驱动齿轮轴旋转，使齿条在齿轮的动力反力作用下在卡槽滑轨上运动，从而使太阳能电池板在曲平面上运动，该支架使用光控开关、控制器控制电机的工作，齿轮齿条传动运动精度较高，可以较为精确的确定太阳能电池板的位置，从而可实现自动调节太阳能电池板的方位，实现多方位吸收光能，提高发电量。
本发明齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，包括漂浮装置Ⅰ、漂浮装置Ⅱ、控制器、固定杆Ⅰ、固定杆Ⅱ、加强筋、固定板、电机、输出轴、联轴器、齿轮轴、卡槽导轨Ⅰ、卡槽导轨Ⅱ、固定架、固定杆Ⅲ、固定杆Ⅳ、太阳能电池板、光控开关、底座Ⅰ、底座Ⅱ、齿条Ⅰ、齿条Ⅱ、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、轴承、支架；
所述漂浮装置Ⅰ、漂浮装置Ⅱ分别通过稳定器固定在水面上，所述固定杆Ⅰ、固定杆Ⅱ的一端分别固定在漂浮装置Ⅰ、漂浮装置Ⅱ上，所述固定杆Ⅰ、固定杆Ⅱ呈交叉布置，且所述固定杆Ⅰ、固定杆Ⅱ的另一端与固定板连接，所述固定板上设有底座Ⅰ、底座Ⅱ，所述底座Ⅰ、底座Ⅱ上分别加工有卡槽导轨Ⅰ、卡槽导轨Ⅱ，所述卡槽导轨Ⅰ、卡槽导轨Ⅱ上分别设有齿条Ⅰ、齿条Ⅱ，所述齿轮轴穿过底座Ⅰ、底座Ⅱ，且位于齿条Ⅰ、齿条Ⅱ上方，所述齿轮轴上设有齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ，所述齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ分别与齿条Ⅰ、齿条Ⅱ啮合，且齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ与齿轮轴的连接处设有轴承，所述齿轮轴伸出底座Ⅰ的一端通过联轴器与电机的输出轴连接，所述电机固定在支架上，所述支架固定在固定板上，所述固定杆Ⅲ、固定杆Ⅳ的一端分别与齿轮轴连接，所述固定杆Ⅲ、固定杆Ⅳ的另一端与固定架连接，所述太阳能电池板固定在固定架上，且固定架的四个角上分别设有光控开关，所述四个光控开关通过并联线路与控制器连接，所述控制器固定在漂浮装置Ⅰ上，所述电机通过导线与控制器连接。
所述固定杆Ⅰ、固定杆Ⅱ交叉处焊接加强筋，增加了增加固定杆的稳定性，且固定杆Ⅰ、固定杆Ⅱ交叉布置形式增加了鱼塘的光照面积。
所述控制器为PLC可编程控制器。
所述固定杆Ⅲ、固定杆Ⅳ的一端分别焊接在齿轮轴上，跟随齿轮轴的旋转而运动，从而使太阳能电池板在曲平面上运动。
所述电机为步进电机。
所述电机、控制器、光控开关通过导线与太阳能电池板连接，由太阳能电池板供电。
本发明的工作原理如下：
首先当固定架的四个角都能接收光照时，四个角的光控开关均处于断开状态，线路断开，控制器接收不到信号，电机不工作；当固定架的任一角的光控开关接收不到光照时，此角的光控开关处于闭合状态，由于线路为并联线路，控制器接收到信号，控制器控制电机工作，电机控制电机轴转动，电机轴和齿轮轴通过联轴器连接，所以齿轮轴带动齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ转动，齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ和齿条Ⅰ、齿条Ⅱ配合安装，齿条Ⅰ、齿条Ⅱ在齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ转动的带动下，沿底座Ⅰ、底座Ⅱ上的卡槽滑轨Ⅰ、Ⅱ运动，固定杆Ⅲ和固定杆Ⅳ均焊接在齿轮轴上，固定架固定在固定杆Ⅲ和固定杆Ⅳ上，所以齿轮轴的旋转，带动固定架运动，从而带动太阳能电池板在曲平面上运动，当固定架带动太阳能电池板运动至四个角均能接收到光照时，4个光控开关均断开，支架停止工作。
本发明的有益效果是：
1、本发明装置以光控开关为基础，通过光控开关的的开闭，将信号反馈给控制器，控制器控制电机自动调节支架，实现了太阳能电池板的多方位接收光照，提高了发电量。
2、本发明装置通过齿条在齿轮的反作用力下运动，并且电机驱动齿轮运动的角度来调节太阳能电池板的角度，结构设计合理，具有较广阔的应用前景。
3、本发明装置可使用太阳能电池板对用电设备供电，节约了能源。
4、本发明装置为鱼塘的吸光提供了更大的范围，更有利于鱼塘内生物的生活。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图；
图2为本发明装置齿轮齿条传动部分的结构示意图；
图3为本发明装置齿轮与底座的连接关系示意图；
其中：1-漂浮装置Ⅰ、2-漂浮装置Ⅱ、3-控制器、4-固定杆Ⅰ、5-固定杆Ⅱ、6-加强筋、7-固定板、8-电机、9-输出轴、10-联轴器、11-齿轮轴、12-卡槽导轨Ⅰ、13-卡槽导轨Ⅱ、14-固定架、15-固定杆Ⅲ、16-固定杆Ⅳ、17-太阳能电池板、18-光控开关、19-底座Ⅰ、20-底座Ⅱ、21-齿条Ⅰ、22-齿条Ⅱ、23-齿轮Ⅰ、24-齿轮Ⅱ、25-轴承、26-支架。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于所述内容。
实施例1：如图1~3所示，本齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，包括漂浮装置Ⅰ1、漂浮装置Ⅱ2、控制器3、固定杆Ⅰ4、固定杆Ⅱ5、加强筋6、固定板7、电机8、输出轴9、联轴器10、齿轮轴11、卡槽导轨Ⅰ12、卡槽导轨Ⅱ13、固定架14、固定杆Ⅲ15、固定杆Ⅳ16、太阳能电池板17、光控开关18、底座Ⅰ19、底座Ⅱ20、齿条Ⅰ21、齿条Ⅱ22、齿轮Ⅰ23、齿轮Ⅱ24、轴承25、支架26；
所述漂浮装置Ⅰ1、漂浮装置Ⅱ2分别通过稳定器固定在水面上，所述固定杆Ⅰ4、固定杆Ⅱ5的一端分别固定在漂浮装置Ⅰ1、漂浮装置Ⅱ2上，所述固定杆Ⅰ4、固定杆Ⅱ5呈交叉布置，且所述固定杆Ⅰ4、固定杆Ⅱ5的另一端与固定板7连接，所述固定板7上设有底座Ⅰ19、底座Ⅱ20，所述底座Ⅰ19、底座Ⅱ20上分别加工有卡槽导轨Ⅰ12、卡槽导轨Ⅱ13，所述卡槽导轨Ⅰ12、卡槽导轨Ⅱ13上分别设有齿条Ⅰ21、齿条Ⅱ22，所述齿轮轴11穿过底座Ⅰ19、底座Ⅱ20，且位于齿条Ⅰ21、齿条Ⅱ22上方，所述齿轮轴11上设有齿轮Ⅰ23、齿轮Ⅱ24，所述齿轮Ⅰ23、齿轮Ⅱ24分别与齿条Ⅰ21、齿条Ⅱ22啮合，且齿轮Ⅰ23、齿轮Ⅱ24与齿轮轴11的连接处设有轴承25，所述齿轮轴11伸出底座Ⅰ19的一端通过联轴器10与电机8的输出轴9连接，所述电机8为步进电机，且固定在支架26上，所述支架26固定在固定板7上，所述固定杆Ⅲ15、固定杆Ⅳ16的一端分别与齿轮轴11连接，所述固定杆Ⅲ15、固定杆Ⅳ16的另一端与固定架14连接，所述太阳能电池板17固定在固定架14上，且固定架14的四个角上分别设有光控开关18，所述四个光控开关18通过并联线路与控制器3连接，所述控制器3固定在漂浮装置Ⅰ1上，所述电机8通过导线与控制器3连接。
所述固定杆Ⅰ4、固定杆Ⅱ5交叉处焊接加强筋6。
所述控制器8为PLC可编程控制器。
所述固定杆Ⅲ15、固定杆Ⅳ16的一端分别焊接在齿轮轴11上。
实施例2：本实施例结构同实施例1，不同之处在于所述电机8、控制器3、光控开关18通过导线与太阳能电池板17连接，由太阳能电池板17供电，节约能源。
本实施例的工作原理：首先当固定架14的四个角都能接收光照时，四个角的光控开关18均处于断开状态，线路断开，控制器3接收不到信号，步进电机8不工作；当固定架14任一角的光控开关接收不到光照时，此角的光控开关18处于闭合状态，由于线路为并联线路，控制器3接收到信号，控制器3控制步进电机8工作，步进电机8控制输出轴9转动，电机输出轴9和齿轮轴11通过联轴器10连接，所以齿轮轴11带动齿轮Ⅰ23和齿轮Ⅱ24转动，齿轮Ⅰ23、齿轮Ⅱ24和齿条Ⅰ21、齿条Ⅱ22配合安装，齿条Ⅰ21、齿条Ⅱ22在齿轮Ⅰ23、齿轮Ⅱ24转动的带动下，沿底座Ⅰ19、底座Ⅱ20上的卡槽滑轨Ⅰ12、Ⅱ13运动，固定杆Ⅲ15和固定杆Ⅳ16均焊接在齿轮轴11上，固定架14固定在固定杆Ⅲ15和固定杆Ⅳ16上，所以，齿轮轴11的旋转，带动太阳能电池板17在曲平面上运动。当固定架14带动太阳能电池板17运动至四个角均能接收到光照时，4个光控开关18均断开，整个支架停止工作。
本实施例的用电设备均又太阳能电池板供电，在实现支架全自动调节方位的基础上，节约了能源。
Claims (6)
1.一种齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，其特征在于，包括漂浮装置Ⅰ（1）、漂浮装置Ⅱ（2）、控制器（3）、固定杆Ⅰ（4）、固定杆Ⅱ（5）、加强筋（6）、固定板（7）、电机（8）、输出轴（9）、联轴器（10）、齿轮轴（11）、卡槽导轨Ⅰ（12）、卡槽导轨Ⅱ（13）、固定架（14）、固定杆Ⅲ（15）、固定杆Ⅳ（16）、太阳能电池板（17）、光控开关（18）、底座Ⅰ（19）、底座Ⅱ（20）、齿条Ⅰ（21）、齿条Ⅱ（22）、齿轮Ⅰ（23）、齿轮Ⅱ（24）、轴承（25）、支架（26）；
所述漂浮装置Ⅰ（1）、漂浮装置Ⅱ（2）分别通过稳定器固定在水面上，所述固定杆Ⅰ（4）、固定杆Ⅱ（5）的一端分别固定在漂浮装置Ⅰ（1）、漂浮装置Ⅱ（2）上，所述固定杆Ⅰ（4）、固定杆Ⅱ（5）呈交叉布置，且所述固定杆Ⅰ（4）、固定杆Ⅱ（5）的另一端与固定板（7）连接，所述固定板（7）上设有底座Ⅰ（19）、底座Ⅱ（20），所述底座Ⅰ（19）、底座Ⅱ（20）上分别加工有卡槽导轨Ⅰ（12）、卡槽导轨Ⅱ（13），所述卡槽导轨Ⅰ（12）、卡槽导轨Ⅱ（13）上分别设有齿条Ⅰ（21）、齿条Ⅱ（22），所述齿轮轴（11）穿过底座Ⅰ（19）、底座Ⅱ（20），且位于齿条Ⅰ（21）、齿条Ⅱ（22）上方，所述齿轮轴（11）上设有齿轮Ⅰ（23）、齿轮Ⅱ（24），所述齿轮Ⅰ（23）、齿轮Ⅱ（24）分别与齿条Ⅰ（21）、齿条Ⅱ（22）啮合，且齿轮Ⅰ（23）、齿轮Ⅱ（24）与齿轮轴（11）的连接处设有轴承（25），所述齿轮轴（11）伸出底座Ⅰ（19）的一端通过联轴器（10）与电机（8）的输出轴（9）连接，所述电机（8）固定在支架（26）上，所述支架（26）固定在固定板（7）上，所述固定杆Ⅲ（15）、固定杆Ⅳ（16）的一端分别与齿轮轴（11）连接，所述固定杆Ⅲ（15）、固定杆Ⅳ（16）的另一端与固定架（14）连接，所述太阳能电池板（17）固定在固定架（14）上，且固定架（14）的四个角上分别设有光控开关（18），所述四个光控开关（18）通过并联线路与控制器（3）连接，所述控制器（3）固定在漂浮装置Ⅰ（1）上，所述电机（8）通过导线与控制器（3）连接。
2.根据权利要求1所述的齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，其特征在于：所述固定杆Ⅰ（4）、固定杆Ⅱ（5）交叉处焊接加强筋（6）。
3.根据权利要求1所述的齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，其特征在于：所述控制器（8）为PLC可编程控制器。
4.根据权利要求1所述的齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，其特征在于：所述固定杆Ⅲ（15）、固定杆Ⅳ（16）的一端分别焊接在齿轮轴（11）上。
5.根据权利要求1所述的齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，其特征在于：所述电机（8）为步进电机。
6.根据权利要求1所述的齿轮齿条式渔光互补自动调节支架，其特征在于：所述电机（8）、控制器（3）、光控开关（18）通过导线与太阳能电池板（17）连接，由太阳能电池板（17）供电。
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