CN112838821A - 一种植物仿生自调节追光太阳能设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种植物仿生自调节追光太阳能设备，包括固定座，所述固定座的侧壁上对称铰接有多个第二连杆，所述固定座上支撑有圆台，所述圆台内对称设置有多个遮光盒，每个所述遮光盒内均滑动设有密封圆板，且密封圆板与对应遮光盒的内底壁之间连接有弹簧，每个所述密封圆板的下表面均固定连接有第一连杆，且每个第一连杆的下端均延伸至圆台的下方并与对应第二连杆的端部转动相连。本发明模拟植物的向光性，使光伏板的倾斜方向随光照方向的变化而变化，从而保证光伏板能接收到充足的光照，提高太阳能利用效率，并且原理简单，易于加工、生产，在使用时响应快速，灵敏度高，具有较长的使用寿命。

Description

一种植物仿生自调节追光太阳能设备
技术领域
本发明涉及太阳能设备领域，尤其涉及一种植物仿生自调节追光太阳能设备。
背景技术
太阳能作为一种常见的、易获取的清洁能源，已经成为人类使用能源的重要组成部分并不断得到发展，常见的太阳能设备的光伏板多为固定位置、固定角度设置，导致光伏板无法最大限度的获取光照，为增加光照时间、提高对太阳能的利用效率，我们提出一种植物仿生自调节追光太阳能设备。
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的光伏板多为固定位置、固定角度设置，导致光伏板无法最大限度的获取光照的缺点，而提出的一种植物仿生自调节追光太阳能设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种植物仿生自调节追光太阳能设备，包括固定座，所述固定座的侧壁上对称铰接有多个第二连杆，所述固定座上支撑有圆台，所述圆台内对称设置有多个遮光盒，每个所述遮光盒内均滑动设有密封圆板，且密封圆板与对应遮光盒的内底壁之间连接有弹簧，每个所述密封圆板的下表面均固定连接有第一连杆，且每个第一连杆的下端均延伸至圆台的下方并与对应第二连杆的端部转动相连。
优选地，所述圆台上周向贯穿开设有多个限位槽，每个所述限位槽内均竖直放置有支撑杆，每个所述第二连杆的中部均开设有滑动槽，每个所述支撑杆的下端均与对应的滑动槽滑动相连，每个所述支撑杆的上端均通过球座共同支撑有光伏板。
优选地，所述光伏板的下表面对称安装有多个入射端，每个所述遮光盒的顶部均连接有接收端，每个所述入射端与相对应的接收端之间均连接有光导纤维。
优选地，所述每个所述遮光盒内均设有形变件，且形变件位于对应的密封圆板和接收端之间。
优选地，所述形变件为光致伸缩材料制成。
本发明具有以下有益效果：
1、当光线进入到某一入射端后，光导纤维近似无损传输，其位置相对应的接收端处会接收到进入的光照，而遮光盒的遮光性较好，只有当接收端接收到光照后，光致伸缩材料制成的形变件才能将光能转变为机械能，从而快速伸长，从而保证朝向阳光方向的形变件发生形变，背离阳光方向的形变件保持不变。
2、通过设置第一连杆、第二连杆、支撑杆、密封圆板等装置，通过各部件间的联动作用，可使光伏板在一定范围内朝向任意方向倾斜转动，类似于植物的向光性，光伏板的倾斜方向会随光照方向的变化而变化，从而保证光伏板能接收到充足的光照，提高太阳能利用效率。
3、本发明采用简单的连杆结构实现各装置角度的联动变化，原理简单，易于加工、生产，同时在使用太阳能设备时，无需手动调节光伏板的方向或角度，能对光能进行充分利用。
4、本发明中形变件为光致伸缩材料制成，光致伸缩材料具有类形状记忆性，能在接收到光照或撤去光照的瞬间改变自身形状，响应快速，灵敏度高，具有较长的使用寿命。
附图说明
图1为本发明提出的一种植物仿生自调节追光太阳能设备的结构示意图；
图2为本发明提出的一种植物仿生自调节追光太阳能设备中圆台和密封圆板部分的俯视图；
图3为本发明提出的一种植物仿生自调节追光太阳能设备使用时的结构示意图。
图中：1固定座、11转动槽、2圆台、21限位槽、22遮光盒、3密封圆板、31第一连杆、32弹簧、4第二连杆、41滑动槽、5支撑杆、51球座、6光伏板、61入射端、7接收端、71光导纤维、8形变件。
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。
参照图1-3，一种植物仿生自调节追光太阳能设备，包括固定座1，其特征在于，固定座1的侧壁上对称开设有多个转动槽11，每个转动槽11内均铰接有第二连杆4，设置转动槽11的目的是为了使第二连杆4可以向上或向下倾斜转动，固定座1上支撑有圆台2，圆台2内对称设置有多个遮光盒22，遮光盒22具有良好的遮光效果，每个遮光盒22内均滑动设有密封圆板3，且密封圆板3与对应遮光盒22的内底壁之间连接有弹簧32，每个密封圆板3的下表面均固定连接有第一连杆31，且每个第一连杆31的下端均延伸至圆台2的下方并与对应第二连杆4的端部转动相连。
圆台2上周向贯穿开设有多个限位槽21，每个限位槽21内均竖直放置有支撑杆5，每个第二连杆4的中部均开设有滑动槽41，每个支撑杆5的下端均与对应的滑动槽41滑动相连，每个支撑杆5的上端均通过球座51共同支撑有光伏板6，限位槽21的宽度和滑动槽41的长度限制了光伏板6的转动角度。
光伏板6的下表面对称安装有多个入射端61，每个遮光盒22的顶部均连接有接收端7，每个入射端61与相对应的接收端7之间均连接有光导纤维71，光导纤维71可选用塑包光纤或塑料光纤，成本较低且易于弯曲。
每个遮光盒22内均设有形变件8，且形变件8位于对应的密封圆板3和接收端7之间。
形变件8为光致伸缩材料制成，光致伸缩材料可将光能转化为机械能，从而改变自身的尺寸。
本发明在使用时，通过固定座1固定设备，当光源位于设备左侧时，光线进入到左侧的入射端61，光导纤维71将光线传输至对应的接收端7处，而短距离传输时，经过光导纤维71后的光线的损耗很小，几乎不产生衰减，因此相应位置的接收端7接收到的光线强度较大；
遮光盒22的遮光性较好，只有当接收端7接收到光照后，光致伸缩材料制成的形变件8才能将光能转变为机械能，从而快速伸长，形变件8克服弹簧32的弹性力并推动密封圆板3向下运动，使第一连杆31下压第二连杆4的端部，因而第二连杆4会朝向光照的方向倾斜；
与此同时，对应位置的支撑杆5也会向下运动，因为支撑杆5与光伏板6之间通过球座51转动相接，所以一侧支撑杆5向下运动时会带动同侧光伏板6向下倾斜，如图3所示，当光照方向变化时，接收光线的入射端61也再不断变化，从而使光伏板6始终朝向太阳方向倾斜，提高光伏板6接收到的光照强度，增加太阳能转化效率。
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 (5)

1.一种植物仿生自调节追光太阳能设备，包括固定座(1)，其特征在于，所述固定座(1)的侧壁上对称铰接有多个第二连杆(4)，所述固定座(1)上支撑有圆台(2)，所述圆台(2)内对称设置有多个遮光盒(22)，每个所述遮光盒(22)内均滑动设有密封圆板(3)，且密封圆板(3)与对应遮光盒(22)的内底壁之间连接有弹簧(32)，每个所述密封圆板(3)的下表面均固定连接有第一连杆(31)，且每个第一连杆(31)的下端均延伸至圆台(2)的下方并与对应第二连杆(4)的端部转动相连。
2.根据权利要求1所述的一种植物仿生自调节追光太阳能设备，其特征在于，所述圆台(2)上周向贯穿开设有多个限位槽(21)，每个所述限位槽(21)内均竖直放置有支撑杆(5)，每个所述第二连杆(4)的中部均开设有滑动槽(41)，每个所述支撑杆(5)的下端均与对应的滑动槽(41)滑动相连，每个所述支撑杆(5)的上端均通过球座(51)共同支撑有光伏板(6)。
3.根据权利要求2所述的一种植物仿生自调节追光太阳能设备，其特征在于，所述光伏板(6)的下表面对称安装有多个入射端(61)，每个所述遮光盒(22)的顶部均连接有接收端(7)，每个所述入射端(61)与相对应的接收端(7)之间均连接有光导纤维(71)。
4.根据权利要求3所述的一种植物仿生自调节追光太阳能设备，其特征在于，所述每个所述遮光盒(22)内均设有形变件(8)，且形变件(8)位于对应的密封圆板(3)和接收端(7)之间。
5.根据权利要求4所述的一种植物仿生自调节追光太阳能设备，其特征在于，所述形变件(8)为光致伸缩材料制成。
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