CN108692470A - 用于太阳能设备的转向器和太阳能设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械领域，具体地说是用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，包括底板、转轴、转动框、太阳能板、主推杆、副推杆、膨胀板、连接杆和反光镜。其中，底板安装于用电设备上，转轴安装于底板前方中央，转动框转动连接到转轴上，太阳能板安装到转动框前方下侧，主推杆和副推杆的数量均为两组，主推杆的两端分别连接到转动框和和副推杆上，副推杆通过连接杆、膨胀板和反光镜连接成回路。本装置能够根据太阳的位置来自动调节太阳能板的朝向，使得太阳能板能够更有效地吸收太阳光；且本装置以阳光的热量作为驱动力，无需额外动力供能，节约资源；本装置采用桁架结构实现自动调节转向的目的，结构简单，成本低廉，易于维修。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域，具体地说是用于太阳能设备的转向器和太阳能设备。
背景技术
在新能源被日益重视的今天，不管是国家政策还是产业趋势都预示着新能源领域会有着翻天覆地的变化。而新能源领域里，又以太阳能光伏发电产业最为热门与受期待。
由于地球的自转，相对于某一个固定地点的太阳能光伏发电系统，每天日升日落，太阳的光照角度时时刻刻都在变化，只有有效的保证太阳能电池板能够时刻正对太阳，发电效率才会达到最佳状态。目前国内外对于太阳能追踪系统的应用主要为光敏传感器+电机或定位+时钟+电机的设计形式。由于需要在各种复杂环境下使用，光敏传感器的可靠性不强，电机驱动并不节能(单晶硅光伏板的光电转换率才不到17％)，并且各种传感器、控制单元和齿轮电机都属于易损件，需要长期维护，所以目前分布式光伏发电市场上并没有大规模应用。
目前，已有相关技术方案来解决以上问题。中国专利申请号：201611046035.4，申请日：2016-11-22，该申请案提出了太阳能追踪发电装置，该申请案利用液体的受热膨胀作为驱动力，利用了封闭于液压油缸中液压油不气化不可压缩的特点，从而拉动光伏板组件转动，实现了太阳光的跟踪，使得光伏板组件始终正对太阳，提高太阳光的利用率，而且不用外接动力源。但该申请案存在以下问题：①该案使用液压油缸作为驱动核心，但太阳能发电装置的工作环境一般比较恶劣，比如道路旁边的太阳能灯，使得油液中容易混入空气和灰尘，影响工作性能和寿命；②由于四季的平均温差较大，夏季时液压杆平均伸出长度较大，使得本来冬季时会收缩回的一部分液压杆长期裸露在外，夏季温度高使得分子运动快，而且雨水也多，很容易造成这部分液压杆腐蚀变得粗糙，使得冬季时收缩不灵活，严重时该摩擦可能会克服液压油收缩时的吸力，影响转向的灵活性，减少寿命；③由于光伏板组件左侧和右侧分别设置有遮光部，当阳光斜射到一侧的液压油缸时，光伏板组在偏转过程中，不仅没有对该侧液压油缸起到升温作用，而且由于偏转，该侧液压油缸会被遮光部影响而无法继续升温，影响继续偏转。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，本装置能够根据太阳的位置来自动调节太阳能板的朝向，使得太阳能板能够更有效地吸收太阳光；且本装置以阳光的热量作为驱动力，无需额外动力供能，节约资源；本装置采用桁架结构实现自动调节转向的目的，结构简单，成本低廉，易于维修。
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，包括底板、转轴、转动框、太阳能板、主推杆、副推杆、膨胀板和连接杆。
所述的底板为矩形板，底板安装到用电设备上，用于搭载其余构件。
所述的转轴垂直固定到底板上表面前方中央，用于安装转动框。
所述的转动框为竖直放置的矩形框，转动框中部有一上下方向的通孔，该转动框通过其中部的通孔转动连接到转轴上，用于支撑太阳能板和主推杆。
所述的太阳能板通过连杆固定到转动框前方，用于吸收转换阳光的能量。
所述的副推杆包含两组，每组包括上下两个杆件，两组副推杆对称布置于底板中部的两侧，副推杆的中部铰接于底板上，用于配合连接杆实现两侧主推杆联动的目的。
所述的主推杆包含两组，每组包括上下两个杆件，两组主推杆交错成“X”形，主推杆的两端分别铰接到转动框边缘和副推杆的靠内一端上，用于传导膨胀板的运动到转动框上，使得转动框发生一定的转动。
所述的膨胀板为热膨胀板，膨胀板的中部固定到底板中部上，膨胀板的两端分别铰接到两个副推杆和主推杆的铰接点上，用于吸收阳光的热量而伸张，并通过主推杆推动转动框旋转。
所述的连接杆包含两组，每组包括上下两个杆件，连接杆的一端铰接到副推杆的靠外一端上，用于连接反光镜。
所述的反光镜为凹面镜，反光镜的两端固定到连接杆的自由端上，用于聚集阳光到膨胀板上。
优选的，所述的转动框为玻璃材质，以减小转动框对阳光的阻挡。
优选的，所述的太阳能板位于转动框下方，以免太阳能板遮挡进入挡光板的阳光。
优选的，所述膨胀板呈弧形，该膨胀板的圆心位于膨胀板后方，以便于推动副推杆。
优选的，所述膨胀板为双层结构，位于前方一层的材质的膨胀率大于后方一层的膨胀率，以使膨胀板更有效地推动主推杆运动。
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，能够根据太阳的位置来自动调节太阳能板的朝向，使得太阳能板能够更有效地吸收太阳光。
(2)本发明的用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，以阳光的热量作为驱动力，无需额外动力供能，节约资源。
(3)本发明的用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，采用桁架结构实现自动调节转向的目的，结构简单，成本低廉，易于维修。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的俯视视角的结构示意图；
图中：1.底板，2.转轴，3.转动框，4.太阳能板，5.主推杆，6.副推杆，7.膨胀板，8.连接杆，9.反光镜。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，本实施例的用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，包括底板1、转轴2、转动框3、太阳能板4、主推杆5、副推杆6、膨胀板7和连接杆8。
所述的底板1为矩形板，底板1安装到用电设备上。
所述的转轴2垂直固定到底板1上表面前方中央。
所述的转动框3为竖直放置的矩形框，转动框3中部有一上下方向的通孔，该转动框3通过其中部的通孔转动连接到转轴2上，该转动框3为玻璃材质。
所述的太阳能板4通过连杆固定到转动框3前方，该太阳能板4位于转动框3下方。
所述的副推杆6包含两组，每组包括上下两个杆件，两组副推杆6对称布置于底板1中部的两侧，副推杆6的中部铰接于底板1上。
所述的主推杆5包含两组，每组包括上下两个杆件，两组主推杆5交错成“X”形，主推杆5的两端分别铰接到转动框3边缘和副推杆6的靠内一端上。
所述的膨胀板7为热膨胀板，膨胀板7的中部固定到底板1中部上，膨胀板7的两端分别铰接到两个副推杆6和主推杆5的铰接点上，且该膨胀板7呈弧形，该膨胀板7的圆心位于膨胀板7后方，且该膨胀板7为双层结构，位于前方一层的材质的膨胀率大于后方一层的膨胀率。
所述的连接杆8包含两组，每组包括上下两个杆件，连接杆8的一端铰接到副推杆5的靠外一端上。
所述的反光镜9为凹面镜，反光镜9的两端固定到连接杆8的自由端上。
本实施例的用于太阳能设备的转向器和太阳能设备在具体使用时，当太阳位于左侧时，阳光从会左侧照射到反光镜9上，进而反射聚集到膨胀板7右侧，膨胀板7右侧由于接收到聚集的太阳光而膨胀伸张，进而推动主推杆5向下运动，从而使得转动框3带动太阳能板4向左侧转动，实现使太阳能板4朝向太阳的目的，在转动过程中，越接近正面朝向太阳的角度，反光镜9反射到膨胀板7上的阳光越多，转动的效率也越高，以此形成一个正反馈，有利于使太阳能板4向朝向太阳的方向转动，当太阳慢慢向右侧移动时，相反的，阳光会通过反光镜9聚集到膨胀板7左侧，实现与上述相反的过程，并最终实现使太阳能板4向趋向太阳的方向转动的目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，包括底板(1)、转轴(2)、转动框(3)、太阳能板(4)、主推杆(5)、副推杆(6)、膨胀板(7)、连接杆(8)和反光镜(9)，其特征在于：
所述的底板(1)为矩形板，底板(1)安装到用电设备上；
所述的转轴(2)垂直固定到底板(1)上表面前方中央；
所述的转动框(3)为竖直放置的矩形框，转动框(3)中部有一上下方向的通孔，该转动框(3)通过其中部的通孔转动连接到转轴(2)上；
所述的太阳能板(4)通过连杆固定到转动框(3)前方；
所述的副推杆(6)包含两组，每组包括上下两个杆件，两组副推杆(6)对称布置于底板(1)中部的两侧，副推杆(6)的中部铰接于底板(1)上；
所述的主推杆(5)包含两组，每组包括上下两个杆件，两组主推杆(5)交错成“X”形，主推杆(5)的两端分别铰接到转动框(3)边缘和副推杆(6)的靠内一端上；
所述的膨胀板(7)为热膨胀板，膨胀板(7)的中部固定到底板(1)中部上，膨胀板(7)的两端分别与主推杆(5)和两个副推杆(6)的铰接点铰接；
所述的连接杆(8)包含两组，每组包括上下两个杆件，连接杆(8)的一端铰接到副推杆(5)的靠外一端上；
所述的反光镜(9)为凹面镜，反光镜(9)的两端固定到连接杆(8)的自由端上。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，其特征在于：所述的转动框(3)为玻璃材质。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，其特征在于：所述的太阳能板(4)位于转动框(3)下方。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，其特征在于：所述膨胀板(7)呈弧形，该膨胀板(7)的圆心位于膨胀板(7)后方。
5.根据权利要求1所述的用于太阳能设备的转向器和太阳能设备，其特征在于：所述膨胀板(7)为双层结构，位于前方一层的材质的膨胀率大于后方一层的膨胀率。
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