CN108282144B - 一种可自动调节角度的太阳能设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可自动通过导轨调节角度的太阳能设备,包括底座，所述底座的顶壁上对称安装有两个固定板，两个所述固定板之间插设有导轨，所述导轨的两端均安装有限位板，所述导轨上固定安装有安装座，所述安装座的顶壁上插设有中心轴，所述中心轴的顶端安装有安装板，所述安装板的底壁上开设有与中心轴位置对应的杆孔，所述中心轴顶端的外侧壁上对称开设有两个安装口。本发明结构简单，易于实现，不仅实现了太阳能设备角度的灵活调节，同时便于对太阳能设备进行安装拆卸，智能化程度较高，无需人力干预，同时调节精度较高，能够始终保持对太阳能最大效率地吸收，提高了能量转化效率，降低了营运成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能设备技术领域，尤其涉及一种可自动调节角度的太阳能设备。
背景技术
21世纪太阳能将成为全球主要能源之一，是最原始的能源，地球上几乎所有其他能源都直接或间接来自太阳能。太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。太阳能具有资源充足、长寿，分布广泛、安全、清洁，技术可靠等优点。由于太阳能可以转换成多种其他形式的能量，因此应用范围非常广泛，在热利用方面有太阳能温室、物品干燥和太阳灶、太阳能热水器等。经过多年的开发，太阳能发电也得到了长足的发展。从太阳能获得电力，需通过太阳电池进行光电变换来实现，现有技术主要通过光伏发电进行太阳能转化。光伏发电系统主要由太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器组成，其中太阳能电池是光伏发电系统的关键部分，太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。
太阳能设备多种多样，但是大部分太阳能设备都是固定安装的，无法灵活地跟随太阳移动而自动调整角度，对太阳能的吸收和转化不充分，而且现有的可自动调整角度的太阳能设备结构复杂，成本较高，需要对此做出改进。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中太阳能设备无法灵活地自动调整角度的问题，而提出的一种可自动调节角度的太阳能设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种可自动调节角度的太阳能设备，包括底座，所述底座的顶壁上对称安装有两个固定板，两个所述固定板之间插设有导轨，所述导轨的两端均安装有限位板，所述导轨上固定安装有安装座，所述安装座的顶壁上插设有中心轴，且中心轴位于安装座的几何中心位置，所述中心轴的顶端安装有安装板，所述安装板的底壁上开设有与中心轴位置对应的杆孔，所述中心轴顶端的外侧壁上对称开设有两个安装口，两个所述安装口相对一侧的内侧壁上均安装有弹簧，两个所述弹簧相反的一端均安装有卡块，两个所述卡块上均开设有斜面，且斜面朝向上侧，所述杆孔的内侧壁上对称开设有与两个卡块相互配合的卡槽，两个所述卡块相对一侧的侧壁上均连接有拉绳，所述中心轴的外侧壁上开设有操作口，且操作口位于卡槽的下侧，所述操作口的内部设有限位块，两个所述拉绳分别贯穿两个安装口的内侧壁并共同连接在限位块上，所述安装座的顶壁上开设有滑槽，且滑槽的一端与安装座的外侧连通，所述滑槽的内部竖直设有活动轴，所述活动轴顶端的外侧壁上对称设有两个限位条，所述安装板的底端开设有与活动轴位置对应的固定孔，所述固定孔的内侧壁上对称开设有两个与限位条相互配合的限位槽，所述底座的顶壁上对称安装有两个定日镜，所述底座的内部安装有单片机。
优选地，所述底座的内部安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的驱动端上安装有第一圆齿轮，且第一圆齿轮贯穿底座并延伸至底座的上侧，所述安装座的内部安装有第二伺服电机，所述第二伺服电机的驱动端上安装有第二圆齿轮。
优选地，两个所述固定板上均开设有配合孔，所述导轨的两端均安装有第一轴承，且两个第一轴承分别固定安装在两个配合孔的内侧壁上，所述安装座的顶壁上开设有与中心轴相互配合的安装孔，所述中心轴的外侧壁上安装有第二轴承，且第二轴承固定安装在安装孔的内侧壁上。
优选地，所述中心轴的底端安装有转动座，所述安装孔底端的内侧壁上开设有与转动座位置对应的转动槽，所述转动座的底端对称安装有多个滚轮，活动轴的底端设有活动座，所述滑槽底端的内侧壁上开设有与活动座相互配合的活动槽，所述活动座的底壁上对称开设有多个滚珠槽，每个所述滚珠槽的内部均设有滚珠，所述活动轴的外侧壁上对称开设有多个安装槽，每个所述安装槽的内部均安装有安装轴，每个所述安装轴上均安装有导辊。
优选地，所述安装座和活动座的底端分别安装有与第一圆齿轮和第二圆齿轮相互啮合的齿条杆。
优选地，所述中心轴的内部开设有安装腔，所述安装腔的内部安装有搭杆，两个所述拉绳均搭设在搭杆上。
优选地，两个所述定日镜的输出端均与单片机的输入端电连接，所述单片机的输出端分别与第一伺服电机和第二伺服电机的输入端电连接，所述单片机为可编程89S51单片机，所述定日镜为HIT-M3D6型智能监控系统，所述第一伺服电机、第二伺服电机、定日镜和单片机的输入端均与外置电源的输出端电连接。
本发明中，两个定日镜时刻保持朝向太阳，并将角度数据发动给单片机，单片机对两个定日镜的角度数据进行分析计算，随后对第一伺服电机和第二伺服电机进行驱动以控制安装板的角度，第一伺服电机驱动第一圆齿轮转动，第一圆齿轮与安装座底端的齿条杆啮合，即可旋转安装座竖直方向上的角度以此调整安装板的仰角，第二伺服电机驱动第二圆齿轮转动，第二圆齿轮与活动轴底端的齿条杆啮合，即可带动活动轴在滑槽内以中心轴为原点旋转，实现了对安装板水平方向角度的调节。本发明结构简单，易于实现，不仅实现了太阳能设备角度的灵活调节，同时便于对太阳能设备进行安装拆卸，智能化程度较高，无需人力干预，同时调节精度较高，能够始终保持对太阳能最大效率地吸收，提高了能量转化效率，降低了营运成本。
附图说明
图1为本发明提出的一种可自动调节角度的太阳能设备的正面结构示意图；
图2为本发明提出的一种可自动调节角度的太阳能设备的俯视图；
图3为本发明提出的一种可自动调节角度的太阳能设备的侧面结构示意图；
图4为本发明提出的一种可自动调节角度的太阳能设备的A部分结构的放大图；
图5为本发明提出的一种可自动调节角度的太阳能设备的B部分结构的放大图。
图中：1底座、2固定板、3导轨、4安装座、5限位板、6第一轴承、7第一伺服电机、8第一圆齿轮、9中心轴、10转动座、11转动槽、12安装孔、13第二轴承、14安装板、15卡块、16卡槽、17拉绳、18滚轮、19活动轴、20活动座、21活动槽、22齿条杆、23第二圆齿轮、24安装槽、25安装轴、26导辊、27滚珠、28第二伺服电机、29定日镜、30单片机、31滑槽、32搭杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-5，一种可自动调节角度的太阳能设备，包括底座1，底座1的顶壁上对称安装有两个固定板2，两个固定板2之间插设有导轨3，导轨3的两端均安装有限位板5，导轨3上固定安装有安装座4，安装座4的顶壁上插设有中心轴9，且中心轴9位于安装座4的几何中心位置，中心轴9的顶端安装有安装板14，安装板14的底壁上开设有与中心轴9位置对应的杆孔，中心轴9顶端的外侧壁上对称开设有两个安装口，两个安装口相对一侧的内侧壁上均安装有弹簧，两个弹簧相反的一端均安装有卡块15，两个卡块15上均开设有斜面，且斜面朝向上侧，方便将安装板14套在中心轴9上，杆孔的内侧壁上对称开设有与两个卡块15相互配合的卡槽16，通过对卡块15进行固定实现中心轴9和安装板14的固定，两个卡块15相对一侧的侧壁上均连接有拉绳17，中心轴9的外侧壁上开设有操作口，且操作口位于卡槽16的下侧，操作口的内部设有限位块，两个拉绳17分别贯穿两个安装口的内侧壁并共同连接在限位块上，方便通过限位块拉动拉绳17，拉动拉绳17即可使卡块15脱离卡槽16，便于取下安装板14，中心轴9的内部开设有安装腔，安装腔的内部安装有搭杆32，两个拉绳17均搭设在搭杆32上，拉绳17滑动更灵活，减少磨损。
安装座4的顶壁上开设有滑槽31，且滑槽31的一端与安装座4的外侧连通，便于对活动轴19进行安装，滑槽31的内部竖直设有活动轴19，活动轴19顶端的外侧壁上对称设有两个限位条，安装板14的底端开设有与活动轴19位置对应的固定孔，固定孔的内侧壁上对称开设有两个与限位条相互配合的限位槽，实现对活动轴19和安装板14的安装，底座1的顶壁上对称安装有两个定日镜29，定日镜29底座1的内部安装有单片机30。
本发明中，两个固定板2上均开设有配合孔，导轨3的两端均安装有第一轴承6，且两个第一轴承6分别固定安装在两个配合孔的内侧壁上，安装座4的顶壁上开设有与中心轴9相互配合的安装孔12，中心轴9的外侧壁上安装有第二轴承13，且第二轴承13固定安装在安装孔12的内侧壁上，中心轴9的底端安装有转动座10，安装孔12底端的内侧壁上开设有与转动座10位置对应的转动槽11，转动座10的底端对称安装有多个滚轮18，活动轴19的底端设有活动座20，滑槽31底端的内侧壁上开设有与活动座20相互配合的活动槽21，活动座20的底壁上对称开设有多个滚珠槽，每个滚珠槽的内部均设有滚珠27，活动轴19的外侧壁上对称开设有多个安装槽24，每个安装槽24的内部均安装有安装轴25，每个安装轴25上均安装有导辊26，提升中心轴9和活动轴19的灵活性。
本发明中，底座1的内部安装有第一伺服电机7，第一伺服电机7的驱动端上安装有第一圆齿轮8，且第一圆齿轮8贯穿底座1并延伸至底座1的上侧，安装座4的内部安装有第二伺服电机28，第二伺服电机28的驱动端上安装有第二圆齿轮23，安装座4和活动座20的底端分别安装有与第一圆齿轮8和第二圆齿轮23相互啮合的齿条杆22。
本发明中，两个定日镜29的输出端均与单片机30的输入端电连接，单片机30的输出端分别与第一伺服电机7和第二伺服电机28的输入端电连接，单片机30为可编程89S51单片机，定日镜29为HIT-M3D6型智能监控系统，第一伺服电机7、第二伺服电机28、定日镜29和单片机30的输入端均与外置电源的输出端电连接。
本发明中，两个定日镜29时刻保持朝向太阳，定日镜29为HIT-M3D6型智能监控系统，此款定日镜可自动识别太阳光方向，并将角度数据发动给单片机30，单片机30对两个定日镜29的角度数据进行分析计算，随后对第一伺服电机7和第二伺服电机28进行驱动以控制安装板14的角度，第一伺服电机7驱动第一圆齿轮8转动，第一圆齿轮8与安装座4底端的齿条杆22啮合，即可旋转安装座4竖直方向上的角度以此调整安装板14的仰角；第二伺服电机28驱动第二圆齿轮23转动，第二圆齿轮23与活动轴19底端的齿条杆22啮合，即可带动活动轴19在滑槽31内以中心轴9为原点旋转，实现了对安装板14水平方向角度的调节，因此当将太阳能电池板安装在安装板上时太阳能安装板即可自动跟随太阳光的角度旋转，实现了对太阳能最大效率地吸收。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种可自动调节角度的太阳能设备，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的顶壁上对称安装有两个固定板（2），两个所述固定板（2）之间插设有导轨（3），所述导轨（3）的两端均安装有限位板（5），所述导轨（3）上固定安装有安装座（4），所述安装座（4）的顶壁上插设有中心轴（9），且中心轴（9）位于安装座（4）的几何中心位置，所述中心轴（9）的顶端安装有安装板（14），所述安装板（14）的底壁上开设有与中心轴（9）位置对应的杆孔，所述中心轴（9）顶端的外侧壁上对称开设有两个安装口，两个所述安装口相对一侧的内侧壁上均安装有弹簧，两个所述弹簧相反的一端均安装有卡块（15），两个所述卡块（15）上均开设有斜面，且斜面朝向上侧，所述杆孔的内侧壁上对称开设有与两个卡块（15）相互配合的卡槽（16），两个所述卡块（15）相对一侧的侧壁上均连接有拉绳（17），所述中心轴（9）的外侧壁上开设有操作口，且操作口位于卡槽（16）的下侧，所述操作口的内部设有限位块，两个所述拉绳（17）分别贯穿两个安装口的内侧壁并共同连接在限位块上，所述安装座（4）的顶壁上开设有滑槽（31），且滑槽（31）的一端与安装座（4）的外侧连通，所述滑槽（31）的内部竖直设有活动轴（19），所述活动轴（19）顶端的外侧壁上对称设有两个限位条，所述安装板（14）的底端开设有与活动轴（19）位置对应的固定孔，所述固定孔的内侧壁上对称开设有两个与限位条相互配合的限位槽，所述底座（1）的顶壁上对称安装有两个定日镜（29），所述底座（1）的内部安装有单片机（30）。
2.根据权利要求1所述的一种可自动调节角度的太阳能设备，其特征在于：所述底座（1）的内部安装有第一伺服电机（7），所述第一伺服电机（7）的驱动端上安装有第一圆齿轮（8），且第一圆齿轮（8）贯穿底座（1）并延伸至底座（1）的上侧，所述安装座（4）的内部安装有第二伺服电机（28），所述第二伺服电机（28）的驱动端上安装有第二圆齿轮（23）。
3.根据权利要求1所述的一种可自动调节角度的太阳能设备，其特征在于：两个所述固定板（2）上均开设有配合孔，所述导轨（3）的两端均安装有第一轴承（6），且两个第一轴承（6）分别固定安装在两个配合孔的内侧壁上，所述安装座（4）的顶壁上开设有与中心轴（9）相互配合的安装孔（12），所述中心轴（9）的外侧壁上安装有第二轴承（13），且第二轴承（13）固定安装在安装孔（12）的内侧壁上。
4.根据权利要求3所述的一种可自动调节角度的太阳能设备，其特征在于：所述中心轴（9）的底端安装有转动座（10），所述安装孔（12）底端的内侧壁上开设有与转动座（10）位置对应的转动槽（11），所述转动座（10）的底端对称安装有多个滚轮（18），活动轴（19）的底端设有活动座（20），所述滑槽（31）底端的内侧壁上开设有与活动座（20）相互配合的活动槽（21），所述活动座（20）的底壁上对称开设有多个滚珠槽，每个所述滚珠槽的内部均设有滚珠（27），所述活动轴（19）的外侧壁上对称开设有多个安装槽（24），每个所述安装槽（24）的内部均安装有安装轴（25），每个所述安装轴（25）上均安装有导辊（26）。
5.根据权利要求2所述的一种可自动调节角度的太阳能设备，其特征在于：所述安装座（4）和活动座（20）的底端分别安装有与第一圆齿轮（8）和第二圆齿轮（23）相互啮合的齿条杆（22）。
6.根据权利要求1所述的一种可自动调节角度的太阳能设备，其特征在于：所述中心轴（9）的内部开设有安装腔，所述安装腔的内部安装有搭杆（32），两个所述拉绳（17）均搭设在搭杆（32）上。
7.根据权利要求2所述的一种可自动调节角度的太阳能设备，其特征在于：两个所述定日镜（29）的输出端均与单片机（30）的输入端电连接，所述单片机（30）的输出端分别与第一伺服电机（7）和第二伺服电机（28）的输入端电连接，所述单片机（30）为可编程89S51单片机，所述定日镜（29）为HIT-M3D6型智能监控系统，所述第一伺服电机（7）、第二伺服电机（28）、定日镜（29）和单片机（30）的输入端均与外置电源的输出端电连接。
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Effective date of registration: 20190605 Address after: 221200 West Side of Jiwan Village, Shuanggou Town, Suining County, Xuzhou City, Jiangsu Province Applicant after: Suining Atlas New Energy Co., Ltd. Address before: 102419 No. four, Xiyuan village, Da'an Mountain Township, Fangshan District, Beijing 50 Applicant before: Beijing Ding Han Technology Co., Ltd. |
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Granted publication date: 20190628 Termination date: 20200404 |
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