CN111030576A - 一种太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷和热泵系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能光伏板供电领域，具体是一种太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷和热泵系统，包括两个太阳能光伏板、蓄电池外壳和空心结构的固定柱，固定柱的顶部设置有转动架，两个太阳能光伏板分别设置在转动架的两端，转动架的底部焊接有插接杆一，且插接杆一插接在固定柱的顶端，固定柱的内部通过螺栓安装有驱动电机，驱动电机的输出端焊接在插接杆一的底端，转动架的内部通过螺栓安装有双轴电机，转动架的两端均设置有转动杆。本发明的有益效果通过光敏电阻检测太阳光光线，通过控制器二控制驱动电机和双轴电机转动，使得太阳能光伏板的面板始终垂直太阳光线，能够使太阳能光伏板的产电效率达到最高，提高太阳能光伏板的转化效率。

Description

一种太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷和热泵系统

技术领域

本发明涉及太阳能光伏板供电领域，具体是一种太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷和热泵系统。

背景技术

太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区，整个系统造价很高；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能，在太阳能光伏板产生电量之后能够对直流直驱制冷和热泵系统进行供电。

现有的太阳能光伏板不能自动跟踪太阳光线，导致太阳能光伏板的转化效率降低，同时在使用直流直驱制冷和热泵系统现有的供电为煤炭供电，浪费不可再生能源，同时不具有节能环保效果缺点，因此亟需研发一种太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷和热泵系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷和热泵系统，以解决上述背景技术中提出的不能自动跟踪太阳光线，导致太阳能光伏板的转化效率降低，同时在使用直流直驱制冷和热泵系统现有的供电为煤炭供电，浪费不可再生能源，同时不具有节能环保效果问题。

本发明的技术方案是：一种太阳能光伏板自动跟踪装置，包括两个太阳能光伏板、蓄电池外壳和空心结构的固定柱，所述固定柱的顶部设置有转动架，两个所述太阳能光伏板分别设置在转动架的两端，所述转动架的底部焊接有插接杆一，且插接杆一插接在固定柱的顶端，所述固定柱的内部通过螺栓安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端焊接在插接杆一的底端，所述转动架的内部通过螺栓安装有双轴电机，所述转动架的两端均设置有转动杆，所述转动杆的一端焊接有插接杆二，所述插接杆二焊接在双轴电机的输出端，其中一个所述太阳能光伏板的一侧设置有固定板，所述固定板的顶部开有通孔，所述通孔内部通过螺栓安装有光敏电阻，所述固定柱的内部通过螺栓安装有控制器二。

进一步地，所述太阳能光伏板包括有框架，所述框架的内部通过螺栓安装有光伏板本体，所述固定柱的内部通过螺栓安装有控制器一，所述光伏板本体的输出端通过导电线与控制器一的输入端形成电性连接，所述蓄电池外壳的内部设置有蓄电池，所述蓄电池外壳的两侧开有凹槽，所述蓄电池的输入端通过导电线与控制器一的输出端形成电性连接。

进一步地，所述固定柱的一侧开有矩形孔，所述矩形孔内通过合页转动连接有防护盖，所述防护盖的一侧安装有盖把手，所述控制器一和控制器二均位于矩形孔的一侧。

进一步地，所述固定柱的底部焊接有底座，所述底座和固定柱的之间焊接有三角肋，所述底座的顶部四角位置均开有固定孔。

进一步地，所述转动杆的两侧均焊接有两个支撑杆，所述支撑杆的一端焊接有安装板，所述安装板的顶部开有安装孔，所述框架通过螺栓和安装孔安装在安装板上。

进一步地，所述光敏电阻的输出端通过信号线与控制器二的输入端形成电性连接，所述控制器二的信号输出端通过信号线与驱动电机和双轴电机的信号输入端形成电性连接，所述蓄电池的输出端通过导电线与驱动电机和双轴电机的电能输入端形成电性连接。

一种基于太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷系统，包括有电加热器，所述电加热器包括有水箱，所述水箱的内部设置有电加热管，所述水箱的一侧连通有进水管，所述水箱的另一侧连通有出水管和回流管，所述进水管和回流管的一侧均设置有阀门，所述水箱的顶部连通有排气孔。

进一步地，所述电加热器的出水端通过出水管与地暖、厨房、淋浴和工厂的输入端进行连通，所述电加热器的回流端通过回流管与地暖的输出端进行连通。

一种基于太阳能光伏板自动跟踪直流直驱热泵系统，包括有制冷器，所述制冷器内部设置有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述蒸发器的输入端通过管道与压缩机的输入端形成连通，所述压缩机的输入端通过管道与冷凝器的输入端形成连通，所述冷凝器的输入端通过管道与膨胀阀的输入端形成连通，所述膨胀阀的输入端通过管道与蒸发器的输入端形成连通。

进一步地，所述制冷器的输入端通过管道与工厂和空调的输入端形成连通。

本发明通过改进在此提供一种太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷和热泵系统，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

（1）通过设置的光敏电阻、控制器二、驱动电机和双轴电机，通过光敏电阻检测太阳光光线，通过控制器二控制驱动电机和双轴电机转动，使得太阳能光伏板的面板始终垂直太阳光线，能够使太阳能光伏板的产电效率达到最高，提高太阳能光伏板的转化效率。

（2）通过设置的太阳能光伏板、控制器一、电加热器和制冷器，太阳能光伏板能够使太阳能转化成电能，之后通过控制器一将电能输送到蓄电池内，电加热器和制冷器均均通过太阳能光伏板进行供电，节省现有能源，而且具有节能环保效果。

（3）通过设置的底座和安装板，通过底座、固定螺栓和固定孔能够对太阳能光伏板支撑架进行固定到地面上，便于工作人员安装太阳能光伏板支撑架，通过安装板便于工作人员进行对太阳能光伏板进行固定，提高光伏板本体使用时的稳定。

（4）通过设置的蓄电池，蓄电池不仅能够对太阳能光伏板产生的电能进行储存，而且能够使储存的能量进行对驱动电机、双轴电机、电加热器和制冷器供电，使得在夜晚或者阴天时制冷和热泵系统正常工作，提高了对直流直驱制冷和热泵系统续航能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的整体立体结构示意图；

图2是本发明的转动杆立体结构示意图；

图3是本发明的固定柱内部立体结构示意图；

图4是本发明的转动架内部立体结构示意图；

图5是本发明的电加热器立体结构示意图；

图6是本发明的制冷器示意图；

图7是本发明的光伏板供电流程图；

图8是本发明的光伏板自动跟踪控制流程图。

附图标记说明：

1太阳能光伏板、2蓄电池外壳、3蓄电池、4固定柱、5转动架、6框架、7光伏板本体、8固定板、9防护盖、10底座、11三角肋、12固定孔、13转动杆、14支撑杆、15安装板、16安装孔、17插接杆一、18驱动电机、19控制器一、20控制器二、21双轴电机、22插接杆二、23电加热器、24水箱、25进水管、26回流管、27阀门、28出水管、29排气孔、30电加热管、31制冷器。

具体实施方式

下面将结合附图1至图8对本发明进行详细说明，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图8所示，一种太阳能光伏板自动跟踪装置，包括两个太阳能光伏板1、蓄电池外壳2和空心结构的固定柱4，固定柱4的顶部设置有转动架5，两个太阳能光伏板1分别设置在转动架5的两端，转动架5的底部焊接有插接杆一17，且插接杆一17插接在固定柱4的顶端，固定柱4的内部通过螺栓安装有驱动电机18，驱动电机18型号为MC20ABK01，驱动电机18的输出轴带动插接杆一17和转动架5转动，能够使太阳能光伏板1进行左右先转，通过驱动电机18的输出轴焊接在插接杆一17的底端，转动架5的内部通过螺栓安装有双轴电机21，双轴电机21带动来年各个插接杆二22和转动杆13转动，能够使太阳能光伏板1水平转向，转动架5的两端均设置有转动杆13，转动杆13的一端焊接有插接杆二22，插接杆二22焊接在双轴电机21的输出端，其中一个太阳能光伏板1的一侧设置有固定板8，固定板8的顶部开有通孔，通孔内部通过螺栓安装有光敏电阻，光敏电阻检测太阳光光线，通过控制器二20控制驱动电机18和双轴电机21转动，使得太阳能光伏板1的面板始终垂直太阳光线，能够使太阳能光伏板1的产电效率达到最高，提高太阳能光伏板1的转化效率，固定柱4的内部通过螺栓安装有控制器二20，控制器二20的型号为DATA-7311，控制器二20用于输出控制驱动电机18和双轴电机21转动。

进一步地，太阳能光伏板1包括有框架6，框架6的内部通过螺栓安装有光伏板本体7，光伏板本体7能够使太阳能转化成电能，之后通过控制器一19将电能输送到蓄电池3内固定柱4的内部通过螺栓安装有控制器一19，控制器一19的型号为MPPT-20A，控制器一19用于光伏板本体1与蓄电池3之间的连接，光伏板本体7的输出端通过导电线与控制器一19的输入端形成电性连接，蓄电池外壳2的内部设置有蓄电池3，蓄电池3能够使储存的能量进行对驱动电机18、双轴电机21、电加热器23和制冷器31供电，使得在夜晚或者阴天时制冷和热泵系统正常工作，提高了对直流直驱制冷和热泵系统续航能力，蓄电池外壳2的两侧开有凹槽，凹槽为蓄电池外壳2的把手，蓄电池3的输入端通过导电线与控制器一19的输出端形成电性连接。

进一步地，固定柱4的一侧开有矩形孔，矩形孔内通过合页转动连接有防护盖9，防护盖9的一侧安装有盖把手，盖把手便于打开防护盖9，控制器一19和控制器二20均位于矩形孔的一侧，便于对控制器一19和控制器二20进行安装。

进一步地，固定柱4的底部焊接有底座10，底座10和固定柱4的之间焊接有三角肋11，三角肋11增加固定柱4在底座10上的稳定性，底座10的顶部四角位置均开有固定孔12。

进一步地，转动杆13的两侧均焊接有两个支撑杆14，支撑杆14的一端焊接有安装板15，安装板15便于工作人员进行对太阳能光伏板1进行固定，提高光伏板本体7使用时的稳定，安装板15的顶部开有安装孔16，框架6通过螺栓和安装孔16安装在安装板15上。

进一步地，光敏电阻的输出端通过信号线与控制器二20的输入端形成电性连接，控制器二20的信号输出端通过信号线与驱动电机18和双轴电机21的信号输入端形成电性连接，蓄电池3的输出端通过导电线与驱动电机18和双轴电机21的电能输入端形成电性连接。

一种基于太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷系统，包括有电加热器23，电加热器23包括有水箱24，水箱24的内部设置有电加热管30，电加热管30的输入端通过导电线与蓄电池3的输出端形成电性连接，使用太阳能光伏板1产生的电能进行供电，节省现有能源，而且具有节能环保效果，水箱24的一侧连通有进水管25，水箱24的另一侧连通有出水管28和回流管26，进水管25和回流管26的一侧均设置有阀门27，阀门27便于控制出水管28和回流管26内水流通，水箱24的顶部连通有排气孔29，在进水管25和回流管26内的水进入到水箱24内时，排气孔29能够对水箱24中的空气进行排出。

进一步地，电加热器23的出水端通过出水管28与地暖、厨房、淋浴和工厂的输入端进行连通，电加热器23的回流端通过回流管26与地暖的输出端进行连通。

一种基于太阳能光伏板自动跟踪直流直驱热泵系统，包括有制冷器31，制冷器31的输入端通过导电线与蓄电池3的输出端形成电性连接，使用太阳能光伏板1产生的电能进行供电，节省现有能源，而且具有节能环保效果，制冷器31内部设置有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，蒸发器的输入端通过管道与压缩机的输入端形成连通，压缩机的输入端通过管道与冷凝器的输入端形成连通，冷凝器的输入端通过管道与膨胀阀的输入端形成连通，膨胀阀的输入端通过管道与蒸发器的输入端形成连通。

进一步地，制冷器31的输入端通过管道与工厂和空调的输入端形成连通。

工作原理：将太阳能光伏板支撑架通过底座10、固定螺栓和固定孔12进行固定到指定地面上，通过底座10便于工作人员安装太阳能光伏板1支撑架，然后通过安装板15便于工作人员进行对太阳能光伏板1进行固定，提高光伏板本体7使用时的稳定，通过导电线将蓄电池3和控制器一19进行连接，蓄电池3不仅能够对太阳能光伏板1产生的电能进行储存，而且蓄电池3能够使储存的能量进行对驱动电机18、双轴电机21、电加热器23和制冷器31供电，使得在夜晚或者阴天时制冷和热泵系统正常工作，提高了对直流直驱制冷和热泵系统续航能力，通过设置的光敏电阻检测太阳光光线，通过控制器二20控制驱动电机18和双轴电机21转动，使得太阳能光伏板1的面板始终垂直太阳光线，能够使太阳能光伏板1的产电效率达到最高，提高太阳能光伏板1的转化效率，太阳能光伏板1能够使太阳能转化成电能，之后通过控制器一19将电能输送到蓄电池3内，电加热器23和制冷器31均均通过太阳能光伏板1进行供电，节省现有能源，而且具有节能环保效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏板自动跟踪装置，其特征在于：包括两个太阳能光伏板（1）、蓄电池外壳（2）和空心结构的固定柱（4），所述固定柱（4）的顶部设置有转动架（5），两个所述太阳能光伏板（1）分别设置在转动架（5）的两端，所述转动架（5）的底部焊接有插接杆一（17），且插接杆一（17）插接在固定柱（4）的顶端，所述固定柱（4）的内部通过螺栓安装有驱动电机（18），所述驱动电机（18）的输出端焊接在插接杆一（17）的底端，所述转动架（5）的内部通过螺栓安装有双轴电机（21），所述转动架（5）的两端均设置有转动杆（13），所述转动杆（13）的一端焊接有插接杆二（22），所述插接杆二（22）焊接在双轴电机（21）的输出端，其中一个所述太阳能光伏板（1）的一侧设置有固定板（8），所述固定板（8）的顶部开有通孔，所述通孔内部通过螺栓安装有光敏电阻，所述固定柱（4）的内部通过螺栓安装有控制器二（20）。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板自动跟踪装置，其特征在于：所述太阳能光伏板（1）包括有框架（6），所述框架（6）的内部通过螺栓安装有光伏板本体（7），所述固定柱（4）的内部通过螺栓安装有控制器一（19），所述光伏板本体（7）的输出端通过导电线与控制器一（19）的输入端形成电性连接，所述蓄电池外壳（2）的内部设置有蓄电池（3），所述蓄电池外壳（2）的两侧开有凹槽，所述蓄电池（3）的输入端通过导电线与控制器一（19）的输出端形成电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板自动跟踪装置，其特征在于：所述固定柱（4）的一侧开有矩形孔，所述矩形孔内通过合页转动连接有防护盖（9），所述防护盖（9）的一侧安装有盖把手，所述控制器一（19）和控制器二（20）均位于矩形孔的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板自动跟踪装置，其特征在于：所述固定柱（4）的底部焊接有底座（10），所述底座（10）和固定柱（4）的之间焊接有三角肋（11），所述底座（10）的顶部四角位置均开有固定孔（12）。

5.根据权利要求2所述的一种太阳能光伏板自动跟踪装置，其特征在于：所述转动杆（13）的两侧均焊接有两个支撑杆（14），所述支撑杆（14）的一端焊接有安装板（15），所述安装板（15）的顶部开有安装孔（16），所述框架（6）通过螺栓和安装孔（16）安装在安装板（15）上。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏板自动跟踪装置，其特征在于：所述光敏电阻的输出端通过信号线与控制器二（20）的输入端形成电性连接，所述控制器二（20）的信号输出端通过信号线与驱动电机（18）和双轴电机（21）的信号输入端形成电性连接，所述蓄电池（3）的输出端通过导电线与驱动电机（18）和双轴电机（21）的电能输入端形成电性连接。

7.一种基于太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷系统，其特征在于：包括有电加热器（23），所述电加热器（23）包括有水箱（24），所述水箱（24）的内部设置有电加热管（30），所述水箱（24）的一侧连通有进水管（25），所述水箱（24）的另一侧连通有出水管（28）和回流管（26），所述进水管（25）和回流管（26）的一侧均设置有阀门（27），所述水箱（24）的顶部连通有排气孔（29）。

8.根据权利要求7所述的一种基于太阳能光伏板自动跟踪直流直驱制冷系统，其特征在于：所述电加热器（23）的出水端通过出水管（28）与地暖、厨房、淋浴和工厂的输入端进行连通，所述电加热器（23）的回流端通过回流管（26）与地暖的输出端进行连通。

9.一种基于太阳能光伏板自动跟踪直流直驱热泵系统，其特征在于：包括有制冷器（31），所述制冷器（31）内部设置有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述蒸发器的输入端通过管道与压缩机的输入端形成连通，所述压缩机的输入端通过管道与冷凝器的输入端形成连通，所述冷凝器的输入端通过管道与膨胀阀的输入端形成连通，所述膨胀阀的输入端通过管道与蒸发器的输入端形成连通。

10.根据权利要求9所述的一种基于太阳能光伏板自动跟踪直流直驱热泵系统，其特征在于：所述制冷器（31）的输入端通过管道与工厂和空调的输入端形成连通。

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