CN110098788B - 一种具有角度调节功能的高效型太阳能电池 - Google Patents
一种具有角度调节功能的高效型太阳能电池 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种具有角度调节功能的高效型太阳能电池，包括太阳能板，还包括调节机构和清洁机构，所述调节机构包括水箱、摆动杆、支撑轴、第一驱动组件、第二驱动组件、两个支撑组件和两个转动套管，所述清洁机构包括水泵、第一输水管、第二输水管、滤网、回水管、水槽和至少两个喷嘴，所述第一驱动组件包括第一电机、第一齿轮和第二齿轮，该具有角度调节功能的高效型太阳能电池中，该具有角度调节功能的高效型太阳能电池中，通过调节机构可以对太阳能板的角度进行调节，使太阳能板可以始终正对阳光，提高了太阳能电池的发电效率，通过清洁机构可以对太阳能板进行清洁，减少了太阳能板上遮挡物的数量，提高了太阳能电池的发电效率。
Description
技术领域
本发明涉及新能源电池领域，特别涉及一种具有角度调节功能的高效型太阳能电池。
背景技术
太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足一定照度条件的光照到，瞬间就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上称为太阳能光伏，简称光伏。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的晶硅太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的薄膜电池实施太阳能电池则还处于萌芽阶段。
现有技术的太阳能电池通常长期放置在户外，致使太阳能电池上容易落有灰尘和杂物，造成对太阳能电池的遮挡，降低了太阳能电池的发电效率，不仅如此，现有技术的太阳能电池通常固定设置，但是阳光照射的角度处于实时改变的状态，致使太阳能电池无法正对阳光，进一步降低了太阳能电池的发电效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有角度调节功能的高效型太阳能电池。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有角度调节功能的高效型太阳能电池，包括太阳能板，还包括调节机构和清洁机构，所述清洁机构设置在太阳能板的一侧，所述清洁机构通过调节机构与太阳能板连接；
所述调节机构包括水箱、摆动杆、支撑轴、第一驱动组件、第二驱动组件、两个支撑组件和两个转动套管，所述支撑轴与太阳能板平行，所述转动套管与支撑轴同轴设置，两个转动套管分别套设在支撑轴的两端，所述转动套管与太阳能板的一侧固定连接，所述第一驱动组件设置在其中一个转动套管上，所述第一驱动组件与支撑轴连接，所述摆动杆与太阳能板垂直，所述摆动杆的一端与支撑轴的中部固定连接，所述水箱设置在摆动杆的远离太阳能板的一侧，所述摆动杆的另一端与水箱的靠近太阳能板的一侧的中部铰接，两个支撑组件分别设置在水箱的靠近太阳能板的一侧的两端，所述支撑轴、摆动杆与支撑组件处于同于平面内，所述第二驱动组件与其中一个支撑组件连接；
所述清洁机构包括水泵、第一输水管、第二输水管、滤网、回水管、水槽和至少两个喷嘴，所述水槽设置在太阳能板的一端的靠近水箱的一侧，所述水槽通过回水管与输水管的一端连通，所述第二输水管与太阳能板平行，所述第二输水管设置在太阳能板远离水槽的一端的远离水箱的一侧，所述各喷嘴排列设置在第二输水管的靠近太阳能板的一侧，所述第二输水管通过第一输水管与水箱的远离水槽的一端连通，所述水泵设置在水箱的内部，所述水泵与第一输水管连接，所述滤网设置在水箱的内部，所述滤网与水箱的内壁密封连接，所述滤网设置在回水管与第一输水管之间。
作为优选，为了实现太阳能电池的远程控制，所述水箱的一侧设有中控箱，所述中控箱的内部设有无线信号收发模块和PLC，所述无线信号收发与PLC电连接。
作为优选，为了给转动套管提供动力，所述第一驱动组件包括第一电机、第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与支撑轴同轴设置，所述第一齿轮套设在支撑轴上，所述第一电机与转动套管固定连接，所述第一电机与第二齿轮啮合，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。
作为优选，为了提高支撑轴的稳定性，所述支撑组件包括滑杆、移动块、传动杆和两个支撑板，所述滑杆与支撑轴平行，所述滑杆的两端均通过支撑板与水箱固定连接，所述移动块的内部设有通孔，所述移动块套设在滑杆上，所述移动块与滑杆滑动连接，所述传动杆的一端与支撑轴的靠近移动块的一端铰接，所述传动杆的另一端与移动块铰接。
作为优选，为了给移动块提供动力，所述第二驱动组件包括第二电机和丝杆，所述丝杆与滑杆平行，所述丝杆的两端均设有轴承，所述丝杆的两端均通过轴承与支撑板连接，所述第二电机固定在其中一个支撑板上，所述第二电机与丝杆传动连接，所述丝杆穿过移动块，所述丝杆与移动块螺纹连接。
作为优选，为了提高对第一电机转动角度控制的精确度，所述第一电机为伺服电机。
作为优选，为了延长滤网的使用寿命，所述滤网为不锈钢滤网。
作为优选，为了延长水箱的使用寿命，所述水箱的内壁上涂有防腐涂层。
作为优选，为了提高移动块移动的顺畅度，所述滑杆上涂有润滑脂。
作为优选，为了提高转动套管与支撑轴连接的稳定性，所述支撑轴的一端的外周上设有环形槽，所述转动套管的内侧设置在环形槽的内部，所述转动套管的内侧与环形槽的内壁的底部滑动连接。
本发明的有益效果是，该具有角度调节功能的高效型太阳能电池中，该具有角度调节功能的高效型太阳能电池中，通过调节机构可以对太阳能板的角度进行调节，使太阳能板可以始终正对阳光，提高了太阳能电池的发电效率，与现有调节机构相比，该调节机构结构简单，减少了该机构故障点的数量，降低了该机构的故障率，不仅如此，通过清洁机构可以对太阳能板进行清洁，减少了太阳能板上遮挡物的数量，进一步提高了太阳能电池的发电效率，与现有清洁机构相比，该清洁机构实现了水的循环利用，降低了太阳能电池的发电成本。
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是本发明的具有角度调节功能的高效型太阳能电池的结构示意图；
图2是本发明的具有角度调节功能的高效型太阳能电池的调节机构的结构示意图；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明的具有角度调节功能的高效型太阳能电池的清洁机构的结构示意图；
图中：1.喷嘴，2.太阳能板，3.第一电机，4.第一齿轮，5.第二齿轮，6.支撑轴，7.转动套管，8.传动杆，9.水槽，10.回水管，11.支撑板，12.移动块，13.摆动杆，14.水箱，15.第二电机，16.丝杆，17.滑杆，18.第一输水管，19.第二输水管，20.环形槽，21.水泵，22.滤网。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有角度调节功能的高效型太阳能电池，包括太阳能板2，还包括调节机构和清洁机构，所述清洁机构设置在太阳能板2的一侧，所述清洁机构通过调节机构与太阳能板2连接；
通过调节机构可以对太阳能板2的角度进行调节，使太阳能板2可以始终正对阳光，提高了太阳能电池的发电效率，不仅如此，通过清洁机构可以对太阳能板2进行清洁，减少了太阳能板2上遮挡物的数量，进一步提高了太阳能电池的发电效率；
如图2所示，所述调节机构包括水箱14、摆动杆13、支撑轴6、第一驱动组件、第二驱动组件、两个支撑组件和两个转动套管7，所述支撑轴6与太阳能板2平行，所述转动套管7与支撑轴6同轴设置，两个转动套管7分别套设在支撑轴6的两端，所述转动套管7与太阳能板2的一侧固定连接，所述第一驱动组件设置在其中一个转动套管7上，所述第一驱动组件与支撑轴6连接，所述摆动杆13与太阳能板2垂直，所述摆动杆13的一端与支撑轴6的中部固定连接，所述水箱14设置在摆动杆13的远离太阳能板2的一侧，所述摆动杆13的另一端与水箱14的靠近太阳能板2的一侧的中部铰接，两个支撑组件分别设置在水箱14的靠近太阳能板2的一侧的两端，所述支撑轴6、摆动杆13与支撑组件处于同于平面内，所述第二驱动组件与其中一个支撑组件连接；
操作人员操作太阳能电池，在摆动杆13和两个支撑组件的支撑作用下，提高了支撑轴6的稳定性，之后通过第二驱动组件提供动力，驱动支撑轴6绕着摆动杆13与水箱14的铰接点左右摆动，则在两个转动套管7的传动作用下，通过支撑轴6驱动太阳能板2左右摆动，同时通过第一驱动组件提供动力，驱动转动套管7绕着支撑轴6转动，则通过转动套管7驱动太阳能板2绕着支撑轴6前后转动，通过控制太阳能板2的转动速度，使太阳能板2可以跟随阳光转动，使阳光可以始终直射太阳能板2，提高了太阳能电池的发电效率；
如图4所示，所述清洁机构包括水泵21、第一输水管18、第二输水管19、滤网22、回水管10、水槽9和至少两个喷嘴1，所述水槽9设置在太阳能板2的一端的靠近水箱14的一侧，所述水槽9通过回水管10与输水管的一端连通，所述第二输水管19与太阳能板2平行，所述第二输水管19设置在太阳能板2远离水槽9的一端的远离水箱14的一侧，所述各喷嘴1排列设置在第二输水管19的靠近太阳能板2的一侧，所述第二输水管19通过第一输水管18与水箱14的远离水槽9的一端连通，所述水泵21设置在水箱14的内部，所述水泵21与第一输水管18连接，所述滤网22设置在水箱14的内部，所述滤网22与水箱14的内壁密封连接，所述滤网22设置在回水管10与第一输水管18之间；
通过调节机构使太阳能板2处于倾斜状态，使水槽9处于太阳能板2较低的一侧，实际上水箱14的内部装有清水，通过水泵21提供动力，使水箱14内部的清水通过第一输水管18和第二输水管19送至喷嘴1处，之后通过喷嘴1将清水喷到太阳能板2上，则通过清水对太阳能板2进行清洁，之后清水沿着太阳能板2流动到水槽9的内部，之后通过回水管10流入水箱14的内部，则实现了清水的回收，之后通过滤网22对清水进行过滤，则降低了喷嘴1被堵塞的几率。
作为优选，为了实现太阳能电池的远程控制，所述水箱14的一侧设有中控箱，所述中控箱的内部设有无线信号收发模块和PLC，所述无线信号收发与PLC电连接；
PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，通过无线信号收发模块使PLC可以与远程设备建立通讯，使操作人员可以通过远程设备远程控制太阳能电池运行，则提高了太阳能电池的自动化程度。
如图3所示，所述第一驱动组件包括第一电机3、第一齿轮4和第二齿轮5，所述第一齿轮4与支撑轴6同轴设置，所述第一齿轮4套设在支撑轴6上，所述第一电机3与转动套管7固定连接，所述第一电机3与第二齿轮5啮合，所述第一齿轮4与第二齿轮5啮合；
通过第一电机3驱动第二齿轮5转动，使第二齿轮5可以绕着第一齿轮4转动，则通过第二齿轮5驱动转动套管7绕着支撑轴6转动。
如图2所示，所述支撑组件包括滑杆17、移动块12、传动杆8和两个支撑板11，所述滑杆17与支撑轴6平行，所述滑杆17的两端均通过支撑板11与水箱14固定连接，所述移动块12的内部设有通孔，所述移动块12套设在滑杆17上，所述移动块12与滑杆17滑动连接，所述传动杆8的一端与支撑轴6的靠近移动块12的一端铰接，所述传动杆8的另一端与移动块12铰接；
所述第二驱动组件包括第二电机15和丝杆16，所述丝杆16与滑杆17平行，所述丝杆16的两端均设有轴承，所述丝杆16的两端均通过轴承与支撑板11连接，所述第二电机15固定在其中一个支撑板11上，所述第二电机15与丝杆16传动连接，所述丝杆16穿过移动块12，所述丝杆16与移动块12螺纹连接；
在支撑板11的支撑作用下，提高了滑杆17的稳定性，通过第二电机15驱动丝杆16转动，则通过丝杆16驱动移动块12沿着滑杆17移动，在传动杆8的传动作用下，通过移动块12驱动支撑轴6左右搬动，则实现了太阳能板2的左右角度调节。
作为优选，为了提高对第一电机3转动角度控制的精确度，所述第一电机3为伺服电机。
作为优选，为了延长滤网22的使用寿命，所述滤网22为不锈钢滤网；
由于不锈钢具有较好的抗腐蚀性能，则减缓了滤网22被腐蚀的速度，延长了滤网22的使用寿命。
作为优选，为了延长水箱14的使用寿命，所述水箱14的内壁上涂有防腐涂层；
通过防腐涂层减缓了水箱14被腐蚀的速度，延长了水箱14的使用寿命。
作为优选，为了提高移动块12移动的顺畅度，所述滑杆17上涂有润滑脂；
通过润滑脂减小了移动块12与滑杆17之间的摩擦力，则提高了移动块12移动的顺畅度。
作为优选，为了提高转动套管7与支撑轴6连接的稳定性，所述支撑轴6的一端的外周上设有环形槽20，所述转动套管7的内侧设置在环形槽20的内部，所述转动套管7的内侧与环形槽20的内壁的底部滑动连接；
通过环形槽20对转动套管7的限位作用，降低了转动套管7与支撑轴6发生脱离的几率，则提高了转动套管7与支撑轴6连接的稳定性。
操作人员操作太阳能电池，通过第二驱动组件驱动太阳能板2左右摆动，同时通过第一驱动组件驱动太阳能板2绕着支撑轴6前后转动，通过控制太阳能板2的转动速度，使太阳能板2可以跟随阳光转动，使阳光可以始终直射太阳能板2，提高了太阳能电池的发电效率，通过调节机构使太阳能板2处于倾斜状态，使水槽9处于太阳能板2较低的一侧，实际上水箱14的内部装有清水，通过喷嘴1将清水喷到太阳能板2上，则通过清水对太阳能板2进行清洁，之后清水沿着太阳能板2流动到水槽9的内部，通过回水管10流入水箱14的内部，则实现了清水的回收，之后通过滤网22对清水进行过滤，则降低了喷嘴1被堵塞的几率。
与现有技术相比，该具有角度调节功能的高效型太阳能电池中，通过调节机构可以对太阳能板2的角度进行调节，使太阳能板2可以始终正对阳光，提高了太阳能电池的发电效率，与现有调节机构相比，该调节机构结构简单，减少了该机构故障点的数量，降低了该机构的故障率，不仅如此，通过清洁机构可以对太阳能板2进行清洁，减少了太阳能板2上遮挡物的数量，进一步提高了太阳能电池的发电效率，与现有清洁机构相比，该清洁机构实现了水的循环利用，降低了太阳能电池的发电成本。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (1)
1.一种具有角度调节功能的高效型太阳能电池，包括太阳能板(2)，其特征在于，还包括调节机构和清洁机构，所述清洁机构设置在太阳能板(2)的一侧，所述清洁机构通过调节机构与太阳能板(2)连接；
所述调节机构包括水箱(14)、摆动杆(13)、支撑轴(6)、第一驱动组件、第二驱动组件、两个支撑组件和两个转动套管(7)，所述支撑轴(6)与太阳能板(2)平行，所述转动套管(7)与支撑轴(6)同轴设置，两个转动套管(7)分别套设在支撑轴(6)的两端，所述转动套管(7)与太阳能板(2)的一侧固定连接，所述第一驱动组件设置在其中一个转动套管(7)上，所述第一驱动组件与支撑轴(6)连接，所述摆动杆(13)与太阳能板(2)垂直，所述摆动杆(13)的一端与支撑轴(6)的中部固定连接，所述水箱(14)设置在摆动杆(13)的远离太阳能板(2)的一侧，所述摆动杆(13)的另一端与水箱(14)的靠近太阳能板(2)的一侧的中部铰接，两个支撑组件分别设置在水箱(14)的靠近太阳能板(2)的一侧的两端，所述支撑轴(6)、摆动杆(13)与支撑组件处于同于平面内，所述第二驱动组件与其中一个支撑组件连接；
所述清洁机构包括水泵(21)、第一输水管(18)、第二输水管(19)、滤网(22)、回水管(10)、水槽(9)和至少两个喷嘴(1)，所述水槽(9)设置在太阳能板(2)的一端的靠近水箱(14)的一侧，所述水槽(9)通过回水管(10)与输水管的一端连通，所述第二输水管(19)与太阳能板(2)平行，所述第二输水管(19)设置在太阳能板(2)远离水槽(9)的一端的远离水箱(14)的一侧，所述各喷嘴(1)排列设置在第二输水管(19)的靠近太阳能板(2)的一侧，所述第二输水管(19)通过第一输水管(18)与水箱(14)的远离水槽(9)的一端连通，所述水泵(21)设置在水箱(14)的内部，所述水泵(21)与第一输水管(18)连接，所述滤网(22)设置在水箱(14)的内部，所述滤 网(22)与水箱(14)的内壁密封连接，所述滤网(22)设置在回水管(10)与第一输水管(18)之间，所述水箱(14)的一侧设有中控箱，所述中控箱的内部设有无线信号收发模块和PLC，所述无线信号收发与PLC电连接，所述第一驱动组件包括第一电机(3)、第一齿轮(4)和第二齿轮(5)，所述第一齿轮(4)与支撑轴(6)同轴设置，所述第一齿轮(4)套设在支撑轴(6)上，所述第一电机(3)与转动套管(7)固定连接，所述第一电机(3)与第二齿轮(5)啮合，所述第一齿轮(4)与第二齿轮(5)啮合，所述支撑组件包括滑杆(17)、移动块(12)、传动杆(8)和两个支撑板(11)，所述滑杆(17)与支撑轴(6)平行，所述滑杆(17)的两端均通过支撑板(11)与水箱(14)固定连接，所述移动块(12)的内部设有通孔，所述移动块(12)套设在滑杆(17)上，所述移动块(12)与滑杆(17)滑动连接，所述传动杆(8)的一端与支撑轴(6)的靠近移动块(12)的一端铰接，所述传动杆(8)的另一端与移动块(12)铰接，所述第二驱动组件包括第二电机(15)和丝杆(16)，所述丝杆(16)与滑杆(17)平行，所述丝杆(16)的两端均设有轴承，所述丝杆(16)的两端均通过轴承与支撑板(11)连接，所述第二电机(15)固定在其中一个支撑板(11)上，所述第二电机(15)与丝杆(16)传动连接，所述丝杆(16)穿过移动块(12)，所述丝杆(16)与移动块(12)螺纹连接，所述第一电机(3)为伺服电机，所述滤网(22)为不锈钢滤网，所述水箱(14)的内壁上涂有防腐涂层，所述滑杆(17)上涂有润滑脂，所述支撑轴(6)的一端的外周上设有环形槽(20)，所述转动套管(7)的内侧设置在环形槽(20)的内部，所述转动套管(7)的内侧与环形槽(20)的内壁的底部滑动连接。
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