CN110568863A - 一种太阳能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能发电装置，属于太阳能利用设备技术领域。它解决了太阳能电池板调节角度成本高，太阳能转换成电能的效率低等技术问题。本太阳能发电装置包括底座和太阳能电池板，底板上方设有与太阳能电池板相接的水平转动调节组件和俯仰调节组件；水平转动调节组件包括水平齿条及分别连接在水平齿条两端的左气缸和右气缸，水平齿条能在左气缸和右气缸之间往复移动并带动太阳能电池板水平转动；俯仰调节组件包括垂直齿条和连接在垂直齿条两端的上气缸和下气缸，垂直齿条能在上气缸和下气缸之间往复移动并带动太阳能电池板俯仰调节。本发明结构简单且灵敏度高，降低了太阳能电池板调节角度的成本，使太阳能电池板的转换效率得到提高。
Description
技术领域
本发明属于太阳能利用技术领域，涉及一种太阳能发电装置。
背景技术
太阳能，是指太阳的热辐射能；太阳能电池板是常见的光能转化电能的装置，它吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能，相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。
我国专利(公告号：CN105656417A；公告日：2016-06-08)公开了一种角度方向可调的太阳能电池板，包括太阳能电池板本体、本体支架、转盘、转动电机，太阳能电池板本体下端设置有安装杆，安装杆配合可转动的安装在本体支架上设置的安装座上，本体支架固定在转盘上，转盘上还设置有用于驱动太阳能电池板本体转动的驱动电机，驱动电机的转轴上绕有连接链条，连接链条的两端分别于太阳能电池板本体的前后两端连接，转盘下连接有驱动转盘转动的转动电机，转动电机安装在电机安装座内，转动电机安装座上还设置有控制面板，控制面板分别于驱动电机和转动电机电连。
上述专利文献公开的角度方向可调的太阳能电池板，虽然太阳能电池板的角度可调，但是其通过人工控制，适应性差，操作不够便捷，不能准确的把握太阳的位置，从而使得太阳能电池板将太阳能转换成电能的效率较低，并且该装置结构复杂，需要额外的能源作为动力使太阳能电池板转动，制造和使用成本较高。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种太阳能发电装置，本发明所要解决的技术问题是：如何提高太阳能电池板的转换效率，降低太阳能电池板调节角度的成本。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种太阳能发电装置，包括底座，所述底座的上方设有太阳能电池板，其特征在于，所述底座上设有水平转动调节组件，所述水平转动调节组件上设有俯仰调节组件，所述太阳能电池板与所述俯仰调节组件相连接；所述底座上设有竖向的立柱，所述水平转动调节组件包括支撑架，所述支撑架可转动连接在所述立柱的上端；所述支撑架上可转动的设有转轴一，所述转轴一与所述立柱平行间隔设置；所述立柱的上端固设有水平固定齿轮，所述转轴一上分别固设有水平驱动齿轮和水平转动齿轮，所述水平驱动齿轮和水平转动齿轮上下间隔设置，所述水平固定齿轮、水平驱动齿轮和水平转动齿轮的中轴线均沿竖向设置；所述水平转动齿轮与所述水平固定齿轮位于同一水平高度且两者相啮合；所述转轴一的上端固设有安装架，所述太阳能电池板的背侧设有横向的水平齿条，所述水平齿条的两端分别连接有左气缸和右气缸且所述水平齿条能在所述左气缸和右气缸之间往复移动，所述左气缸和右气缸位于所述太阳能电池板的左右两侧且与所述安装架相连接，所述水平齿条与所述水平驱动齿轮相啮合；所述俯仰调节组件包括设置在所述安装架上的垂直固定齿轮和连接在所述安装架端部的摆动架，所述摆动架的一端铰接在所述安装架的端部且能够上下摆动，所述摆动架的另一端设有与所述垂直固定齿轮相啮合的垂直转动齿轮，所述太阳能电池板的背侧设有能够带动所述垂直转动齿轮转动的垂直齿条，所述垂直齿条的两端分别连接有上气缸和下气缸，所述垂直齿条能在所述上气缸和下气缸之间往复移动且所述上气缸和下气缸位于所述太阳能电池板的上下两侧；所述左气缸、右气缸、上气缸和下气缸的外表面均采用吸光材料制成，所述左气缸、右气缸、上气缸和下气缸内均充入热膨胀系数高的气体。
其工作原理如下：本技术方案中左气缸、右气缸、上气缸和下气缸内均充入氧气、氮气或氦气等，太阳能电池板倾斜设置，由连接杆铰接在连接轴上，正常情况下，太阳直射在太阳能电池板上，太阳能电池板具有最佳的光能转化电能效率；当太阳偏移，阳光照射在左气缸上，左气缸内的气体会受热膨胀使水平齿条向右气缸方向移动，水平齿条会驱动水平驱动齿轮转动，水平驱动齿轮转动带动同轴的水平转动齿轮绕水平固定齿轮转动，从而使太阳能电池板向右水平转动；当阳光照射在右气缸上，右气缸内的气体会受热膨胀使水平齿条向左气缸方向移动，水平齿条移动会驱动水平驱动齿轮反向转动，水平驱动齿轮转动带动同轴的水平转动齿轮绕水平固定齿轮转动，使太阳能电池板向左水平转动；上气缸被太阳照射到时，位于上气缸内的气体会膨胀使垂直齿条向下气缸移动，垂直齿条会带动垂直转动齿轮绕垂直固定齿轮转动，并使摆动架带着太阳能电池板向上摆动；下气缸被太阳照射到时，位于下气缸内的气体会膨胀使垂直齿条向上气缸移动，垂直齿条带动垂直转动齿轮绕垂直固定齿轮转动，并使摆动架带着太阳能电池板向下摆动。本装置利用上气缸、下气缸、左气缸和右气缸内的气体因太阳照射受热膨胀使太阳能电池板跟着太阳的位置进行水平转动和俯仰调节，灵敏性比较高，使太阳光线保持垂直照射在太阳能电池板上，提高太阳能电池板的转换效率；本装置结构简单，不需要额外的能源，降低了太阳能电池板调节角度的制造成本和使用成本。
在上述的太阳能发电装置中，所述摆动架的一端通过连接轴铰接在所述摆动架的端部，所述摆动架的另一端插设有横向的转轴二，所述垂直转动齿轮固设在所述转轴二上，所述转轴二上还固设有垂直驱动齿轮，所述垂直齿条与所述垂直驱动齿轮相啮合；所述太阳能电池板的背侧还设有连接杆，所述连接杆的两端分别铰接在所述太阳能电池板的背侧和所述连接轴上。
在上述的太阳能发电装置中，所述左气缸、右气缸、上气缸和下气缸的端部分别与所述太阳能电池板的四边相平齐。这样使本装置捕捉到的太阳转动角度较为准确，提高太阳能电池板的转换效率。
在上述的太阳能发电装置中，所述左气缸、右气缸、上气缸和下气缸均由缸体和位于所述缸体内且能沿所述缸体的长度方向往复运动的活塞组成，所述缸体的内端具有开口，所述水平齿条的两端分别与所述左气缸的活塞外侧和所述右气缸的活塞外侧相固接，所述垂直齿条的两端分别与所述上气缸的活塞外侧和所述下气缸的活塞外侧相固接。左气缸、右气缸、上气缸和下气缸内的气体受热膨胀，会驱动缸体内的活塞向外移动并推动齿条移动。
在上述的太阳能发电装置中，所述支撑架包括上下两个平行间隔设置的水平板体，所述水平固定齿轮和水平转动齿轮位于两个水平板体之间。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明中的水平转动调节组件和俯仰调节组件能够使太阳能电池板根据太阳位置的变化水平转动和进行俯仰调节，且灵敏度较高，使太阳光线能够垂直射在太阳能电池板上，提高了太阳能电池板的转换效率。
2、本发明中太阳电池板角度的调节不需要额外的能源，并且太阳能发电装置结构简单，降低了太阳能电池板调节角度的成本。
附图说明
图1是本太阳能发电装置的正视图。
图2是本太阳能发电装置的左视图。
图3是本太阳能发电装置中上气缸和下气缸的正视图及其A-A处的剖视图。
图中，1、底座；2、太阳能电池板；3、水平转动调节组件；31、支撑架；31b、转轴一；32、水平固定齿轮；33、水平驱动齿轮；34、水平转动齿轮；35、水平齿条；36、左气缸；37、右气缸；4、俯仰调节组件；41、安装架；42、摆动架；43、转轴二；44、垂直驱动齿轮；45、垂直转动齿轮；46、垂直齿条；47、上气缸；48、下气缸；49、垂直固定齿轮；5、连接轴；6、连接杆；7、缸体；71、开口；8、活塞；10、立柱。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图3所示，本实施例中的太阳能发电装置包括底座1，底座1的上方设有太阳能电池板2，底座1上设有水平转动调节组件3，水平转动调节组件3上设有俯仰调节组件4，太阳能电池板2与俯仰调节组件4相连接；底座1上设有竖向的立柱00，水平转动调节组件3包括支撑架31，支撑架31可转动连接在立柱10的上端；支撑架31上可转动的设有转轴一31b，转轴一31b与立柱10平行间隔设置；立柱10的上端固设有水平固定齿轮32，转轴一31b上分别固设有水平驱动齿轮33和水平转动齿轮34，水平驱动齿轮33和水平转动齿轮34上下间隔设置，水平固定齿轮32、水平驱动齿轮33和水平转动齿轮34的中轴线均沿竖向设置；水平转动齿轮34与水平固定齿轮32位于同一水平高度且两者相啮合；转轴一31b的上端固设有安装架41，太阳能电池板2的背侧设有横向的水平齿条35，水平齿条35的两端分别连接有左气缸36和右气缸37且水平齿条35能在左气缸36和右气缸37之间往复移动，左气缸36和右气缸37位于太阳能电池板2的左右两侧且与安装架41相连接，水平齿条35与水平驱动齿轮33相啮合；俯仰调节组件4包括设置在安装架41上的垂直固定齿轮49和连接在安装架41端部的摆动架42，摆动架42的一端铰接在安装架41的端部且能够上下摆动，摆动架42的另一端设有与垂直固定齿轮49相啮合的垂直转动齿轮45，太阳能电池板2的背侧设有能够带动垂直转动齿轮45转动的垂直齿条46，垂直齿条46的两端分别连接有上气缸47和下气缸48，垂直齿条46能在上气缸47和下气缸48之间往复移动且上气缸47和下气缸48位于太阳能电池板2的上下两侧；左气缸36、右气缸37、上气缸47和下气缸48的外表面均采用吸光材料制成，左气缸36、右气缸37、上气缸47和下气缸48内均充入热膨胀系数高的气体。本实施例中充入氦气，摆动架42的一端通过连接轴5铰接在摆动架42的端部，摆动架42的另一端插设有横向的转轴二43，垂直转动齿轮45固设在转轴二43上，转轴二43上还固设有垂直驱动齿轮44，垂直齿条46与垂直驱动齿轮44相啮合；太阳能电池板2的背侧还设有连接杆6，连接杆6的两端分别铰接在太阳能电池板2的背侧和连接轴5上。
进一步的，如图1至图3所示,左气缸36、右气缸37、上气缸47和下气缸48均由一端具有开口71的缸体7和位于缸体7内的活塞8组成，水平齿条35的两端分别与左气缸36和右气缸37的活塞8外侧相固接，垂直齿条46的两端分别与上气缸47和下气缸48的活塞8外侧相固接；左气缸36、右气缸37、上气缸47和下气缸48均位于太阳能电池板2背板的后方，左气缸36、右气缸37、上气缸47和下气缸48上缸体7的非开口71端端部分别与太阳能电池板2的四边相平齐；左气缸36、右气缸37、上气缸47和下气缸48的一侧均通过固定杆9与太阳能电池板2的背板固连。
进一步的，如图1和图2所示,左气缸36、右气缸37、上气缸47和下气缸48的端部分别与太阳能电池板2的四边相平齐。左气缸36、右气缸37、上气缸47和下气缸48的缸体7均采用吸光材料制成；支撑架31包括上下两个平行间隔设置的水平板体，水平固定齿轮32和水平转动齿轮34位于两个水平板体之间。
太阳照射在左气缸36或右气缸37上，位于左气缸36或右气缸37内的气体会膨胀并驱动活塞8带动水平齿条35向右气缸37或左气缸36方向移动，水平齿条35驱动水平驱动齿轮33转动，水平驱动齿轮33带动水平转动齿轮34转动，水平转动齿轮34能在水平固定齿轮32上转动，进而实现太阳能电池板2的水平转动调节；太阳照射在上气缸47或下气缸48上，位于上气缸47或下气缸48内的气体会膨胀并驱动活塞8带动垂直齿条46向下气缸48或上气缸47方向移动，垂直齿条46驱动垂直驱动齿轮44转动，垂直驱动齿轮44带动垂直转动齿轮45转动，垂直转动齿轮45能在垂直固定齿轮49上转动，进而实现太阳能电池板2的仰俯调节。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (5)
1.一种太阳能发电装置，包括底座(1)，所述底座(1)的上方设有太阳能电池板(2)，其特征在于，所述底座(1)上设有水平转动调节组件(3)，所述水平转动调节组件(3)上设有俯仰调节组件(4)，所述太阳能电池板(2)与所述俯仰调节组件(4)相连接；所述底座(1)上设有竖向的立柱(00)，所述水平转动调节组件(3)包括支撑架(31)，所述支撑架(31)可转动连接在所述立柱(10)的上端；所述支撑架(31)上可转动的设有转轴一(31b)，所述转轴一(31b)与所述立柱(10)平行间隔设置；所述立柱(10)的上端固设有水平固定齿轮(32)，所述转轴一(31b)上分别固设有水平驱动齿轮(33)和水平转动齿轮(34)，所述水平驱动齿轮(33)和水平转动齿轮(34)上下间隔设置，所述水平固定齿轮(32)、水平驱动齿轮(33)和水平转动齿轮(34)的中轴线均沿竖向设置；所述水平转动齿轮(34)与所述水平固定齿轮(32)位于同一水平高度且两者相啮合；所述转轴一(31b)的上端固设有安装架(41)，所述太阳能电池板(2)的背侧设有横向的水平齿条(35)，所述水平齿条(35)的两端分别连接有左气缸(36)和右气缸(37)且所述水平齿条(35)能在所述左气缸(36)和右气缸(37)之间往复移动，所述左气缸(36)和右气缸(37)位于所述太阳能电池板(2)的左右两侧且与所述安装架(41)相连接，所述水平齿条(35)与所述水平驱动齿轮(33)相啮合；所述俯仰调节组件(4)包括设置在所述安装架(41)上的垂直固定齿轮(49)和连接在所述安装架(41)端部的摆动架(42)，所述摆动架(42)的一端铰接在所述安装架(41)的端部且能够上下摆动，所述摆动架(42)的另一端设有与所述垂直固定齿轮(49)相啮合的垂直转动齿轮(45)，所述太阳能电池板(2)的背侧设有能够带动所述垂直转动齿轮(45)转动的垂直齿条(46)，所述垂直齿条(46)的两端分别连接有上气缸(47)和下气缸(48)，所述垂直齿条(46)能在所述上气缸(47)和下气缸(48)之间往复移动且所述上气缸(47)和下气缸(48)位于所述太阳能电池板(2)的上下两侧；所述左气缸(36)、右气缸(37)、上气缸(47)和下气缸(48)的外表面均采用吸光材料制成，所述左气缸(36)、右气缸(37)、上气缸(47)和下气缸(48)内均充入热膨胀系数高的气体。
2.根据权利要求1所述的自动控制太阳能电池板转向的装置，其特征在于，所述摆动架(42)的一端通过连接轴(5)铰接在所述摆动架(42)的端部，所述摆动架(42)的另一端插设有横向的转轴二(43)，所述垂直转动齿轮(45)固设在所述转轴二(43)上，所述转轴二(43)上还固设有垂直驱动齿轮(44)，所述垂直齿条(46)与所述垂直驱动齿轮(44)相啮合；所述太阳能电池板(2)的背侧还设有连接杆(6)，所述连接杆(6)的两端分别铰接在所述太阳能电池板(2)的背侧和所述连接轴(5)上。
3.根据权利要求2所述的自动控制太阳能电池板转向的装置，其特征在于，所述左气缸(36)、右气缸(37)、上气缸(47)和下气缸(48)的端部分别与所述太阳能电池板(2)的四边相平齐。
4.根据权利要求3所述的自动控制太阳能电池板转向的装置，其特征在于，所述左气缸(36)、右气缸(37)、上气缸(47)和下气缸(48)均由缸体(7)和位于所述缸体(7)内且能沿所述缸体(7)的长度方向往复运动的活塞(8)组成，所述缸体(7)的内端具有开口(71)，所述水平齿条(35)的两端分别与所述左气缸(36)的活塞(8)外侧和所述右气缸(37)的活塞(8)外侧相固接，所述垂直齿条(46)的两端分别与所述上气缸(47)的活塞(8)外侧和所述下气缸(48)的活塞(8)外侧相固接。
5.根据权利要求4所述的自动控制太阳能电池板转向的装置，其特征在于，所述支撑架(31)包括上下两个平行间隔设置的水平板体，所述水平固定齿轮(32)和水平转动齿轮(34)位于两个水平板体之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20191213 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |