CN113452315B - 光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置，包括：安装板，所述安装板设有若干排，所述安装板上安装有光伏板；调节机构，所述调节机构安装在每个安装板的底部，所述调节机构可调节安装板相对于太阳光线位置的角度；同步机构，所述同步机构安装在调节机构的一侧，当所述调节机构调节安装板的角度时，所述同步机构同步缩短或延长每排所述安装板之间的距离，本发明在楼顶安装光伏板时，光伏板可以根据季节性调节角度，在调节角度的同时调节每排光伏板之间的距离，将四季的太阳光照充分的利用，减小各个季节产生电量的差异，从而保证电量波动较小，方便电器设备的正常使用，提升电器设备的使用寿命。

Description

光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体为光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置。

背景技术

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，主要部件由电子元器件构成。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。

因为同一地点一天内太阳高度角是不断变化的，所以光伏阵列在不同时间接收最大太阳辐射量的倾斜角度也是不断变化的，对于光伏系统固定式光伏阵列倾角通常选择全年能接收辐射量最大的某一个角度，固定可调式是在固定式的基础上，在不同月份或不同季节对角度进行调节从而提高发电量，位于北半球的不同季节的光伏发电板的调节角度与太阳直射地球纬度有关，在城市建筑屋顶的多排光伏发电板在对应于季节调节角度时，由于北半球的夏季太阳与北半球最为接近，此时光伏发电板相对于呈平面状的楼顶的角度较小，对于北半球的冬季，光伏发电板相对于屋顶平面的角度较大，现有的光伏发电板在安装时，不同排光伏板之间的距离保持一定，既能在夏季适用，也能在冬季时适用。

但是，冬季的太阳直射光强度较低，夏季的太阳直射光强度较高，在楼顶特定面积内，每排光伏板在不同季节调节至垂直太阳光照射的角度后，夏季电量最强，光伏板所产生的阴影最大，冬季电量最弱，光伏板所产生的阴影最小，并且每排光伏板之间会存在部分太阳光未被照射至光伏板上，不同季节所产生的电量波动较大，可能会影响与光伏板连接的电器设备的正常使用，光伏板的发电量过低或过高均可能影响电器设备的使用寿命。为此，我们提出光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置。

发明内容

本发明的目的在于提供光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置，包括：

安装板，所述安装板设有若干排，所述安装板上安装有光伏板；

调节机构，所述调节机构安装在每个安装板的底部，所述调节机构可调节安装板相对于太阳光线位置的角度；

同步机构，所述同步机构安装在调节机构的一侧，当所述调节机构调节安装板的角度时，所述同步机构同步缩短或延长每排所述安装板之间的距离。

优选的，所述同步机构包括安装在楼顶上的轨道，所述轨道设有若干个，每个所述轨道的顶部均设有同步板，每个所述同步板与轨道之间通过螺杆一连接，位于最外侧的其中一排安装板处的所述同步板与螺杆一转动连接，所述螺杆一的转动可推动其余所述同步板沿轨道的长度方向移动，所述安装板的一端与轨道转动连接。

优选的，所述调节机构包括安装在同步板顶部的调节板，所述调节板的顶部设有可在调节板上滑动的滑动块，所述滑动块的一端设有转动杆，所述转动杆的两端分别与安装板和滑动块转动连接，所述楼顶位于多个轨道的两侧均设有导向板，所述导向板的顶部设有多个与每排安装板所对应的从动板，每个所述从动板均与每排所述安装板一一对应，所述从动板与导向板之间通过螺杆二连接，位于最外侧的其中另一排安装板处的所述从动板与螺杆二转动连接，其余所述从动板与螺杆二螺纹连接，两个所述从动板之间设有两个可将转动杆夹持后推动转动杆和滑动块在调节板上滑动的推动杆。

优选的，每个所述推动杆的两端均设有两个限位块，两个所述限位块分别与其对应的从动板之间设有弹簧，所述限位块可在从动板的槽内滑动。

优选的，所述楼顶的顶部设有可推动多个所述螺杆一和两个所述螺杆二同步转动的动力机构，所述动力机构包括安装在每个所述螺杆一端部的齿轮一，每个所述螺杆二的端部安装有齿轮二，所述齿轮一与齿轮二之间通过齿形带连接，其中一个所述齿轮一或齿轮二的外侧连接有电机，所述电机安装在楼顶上。

优选的，所述齿轮一、齿轮二和齿形带的外侧设有保护罩，所述保护罩将齿轮一、齿轮二和齿形带包裹。

优选的，所述螺杆一包括螺纹部一，所述螺纹部一的一侧设有螺纹部二，所述螺纹部二的一侧设有螺纹部三，当其中一排所述安装板随着螺纹部一移动至一定长度后，其余排所述安装板分别随着螺纹部二和螺纹部三移动至每排所述安装板位置相等的长度。

优选的，所述螺杆二包括螺纹部四，所述螺纹部四的一侧设有螺纹部五，所述螺纹部五的一侧设有螺纹部六，所述螺杆一的螺纹部一、螺纹部二、和螺纹部三分别推动所述每排安装板移动至一定距离后，所述从动板分别在螺杆二上对应于螺纹部四、螺纹部五和螺纹部六移动至每排所述安装板相对于太阳光线的角度相等位置，其中最远离太阳光线的其中一排所述安装板可被折叠至楼顶的一侧。

本发明至少具备以下有益效果：

通过调节机构与同步机构同时控制不同排光伏板角度和距离的变化，光伏板始终朝向太阳光线的反向，相对于现有技术中，冬季的太阳直射光强度较低，夏季的太阳直射光强度较高，在楼顶特定面积内，每排光伏板在不同季节调节至垂直太阳光照射的角度后，夏季电量最强，光伏板所产生的阴影最大，冬季电量最弱，光伏板所产生的阴影最小，并且每排光伏板之间会存在部分太阳光未被照射至光伏板上，不同季节所产生的电量波动较大，可能会影响与光伏板连接的电器设备的正常使用，光伏板的发电量过低或过高均可能影响电器设备的使用寿命，本发明在楼顶安装光伏板时，光伏板可以根据季节性调节角度，在调节角度的同时调节每排光伏板之间的距离，将四季的太阳光照充分的利用，减小各个季节产生电量的差异，从而保证电量波动较小，方便电器设备的正常使用，提升电器设备的使用寿命。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明后视图；

图3为本发明局部剖视图；

图4为图3中A区域放大图；

图5为本发明侧视局部剖视图；

图6为图5中B区域放大图；

图7为本发明同步机构位置的局部剖视图；

图8为本发明动力机构局部剖视图；

图9为本发明螺杆一结构图；

图10为本发明螺杆二结构图。

图中：1-安装板；2-光伏板；3-调节机构；30-调节板；31-滑动块；32-转动杆；33-导向板；34-从动板；35-螺杆二；351-螺纹部四；352-螺纹部五；353-螺纹部六；36-推动杆；37-限位块；38-弹簧；39-凹槽；4-同步机构；40-轨道；41-同步板；42-螺杆一；421-螺纹部一；422-螺纹部二；423-螺纹部三；5-动力机构；50-齿轮一；51-齿轮二；52-保护罩；53-齿形带；54-电机；6-楼顶。

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。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。

请参阅图1-图10，本发明提供一种技术方案：光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置，包括：

安装板1，所述安装板1设有若干排，所述安装板1上安装有光伏板2，光伏板2成排的被安装在安装板1上，每排安装板1上的光伏板2均能发电；

调节机构3，所述调节机构3安装在每个安装板1的底部，所述调节机构3可调节安装板1相对于太阳光线位置的角度，在不同的季节，只需调整调节机构3就可以将光伏板2与太阳光线的角度改变，光伏板2可以较大程度的吸收太阳光线，进而可以提升光伏板2在不同季节的发电量；

同步机构4，所述同步机构4安装在调节机构3的一侧，当所述调节机构3调节安装板1的角度时，所述同步机构4同步缩短或延长每排所述安装板1之间的距离，同步机构4在光伏板2的角度变化时，同步调整光伏板2之间的距离，在夏天时可以将其中位于光线最远处的一排光伏板2折叠，其余光伏板2由于接收强烈的太阳光，在有限的面积下发电量较为均匀，在冬季太阳光线偏向于南方时，最后一排光伏板2与其余前排光伏板2相对于水平面的角度较大，光伏板2之间的间距缩短后，在保证所有光伏板2正常工作的前提下，增大了限定面积光伏板2在冬季的发电量，从而缩短与夏季之间的发电量，进而一年四季的每个季节均可以产生较为稳定的发电量，方便与光伏板2连接设备的运行，延长设备的使用寿命。

所述同步机构4包括安装在楼顶6上的轨道40，轨道40固定在楼顶6上，所述轨道40设有若干个，每个所述轨道40的顶部均设有同步板41，同步板41可以相对轨道40滑动，每个所述同步板41与轨道40之间通过螺杆一42连接，螺杆一42与靠近太阳光线一侧的同步板41转动连接，螺杆一42与其余同步板41螺纹连接，位于最外侧的其中一排安装板1处的所述同步板41与螺杆一42转动连接，所述螺杆一42的转动可推动其余所述同步板41沿轨道40的长度方向移动，所述安装板1的一端与轨道40转动连接，同步机构4将每排安装板1之间的距离调整，从而保证每排安装板1之间的间距相等，方便调节机构3在角度调节后能全面的接收太阳光。

所述调节机构3包括安装在同步板41顶部的调节板30，调节板30与同步板41固定连接，所述调节板30的顶部设有可在调节板30上滑动的滑动块31，所述滑动块31的一端设有转动杆32，所述转动杆32的两端分别与安装板1和滑动块31转动连接，所述楼顶6位于多个轨道40的两侧均设有导向板33，导向板33与楼顶6固定连接，所述导向板33的顶部设有多个与每排安装板1所对应的从动板34，从动板34与导向板33滑动连接，每个所述从动板34均与每排所述安装板1一一对应，所述从动板34与导向板33之间通过螺杆二35连接，位于最外侧的其中另一排安装板1处的所述从动板34与螺杆二35转动连接，其余所述从动板34与螺杆二35螺纹连接，两个所述从动板34之间设有两个可将转动杆32夹持后推动转动杆32和滑动块31在调节板30上滑动的推动杆36，调节机构3将光伏板2与太阳光之间的角度调节，方便光伏板2较为全面的接收太阳光。

在不同的季节，需要对光伏板2与太阳光线之间的角度调节，从而可以保证光伏板2充分将太阳能转化为电能，在季节更换时，首先转动螺杆一42和螺杆二35，螺杆一42推动除最靠近太阳光线以外的所用同步板41移动，同步板41在轨道40上滑动，同步板41推动调节板30同步移动，同时螺杆二35推动除最远离太阳光线的从动板34移动，从动板34在导向板33上滑动，同时推动推动杆36移动，推动杆36在移动时推动转动杆32底部的滑动块31在调节板30上滑动，转动杆32转动，每排安装板1之间的距离被调节，同时每排安装板1与水平面的角度随之变化，此时，每排安装板1均相互靠近或者远离，安装板1相对于水平面的角度增大或减小，当位于夏季时，螺杆一42和螺杆二35分别推动同步板41和从动板34移动，每排安装板1之间的距离增大，此时安装板1与水平面的夹角降低，位于最远离太阳光线的一排光伏板2由于楼顶6空间较小而被折叠，此时光伏板2可以较好的接收太阳光，当位于冬季时，太阳光线位于南边，此时转动螺杆一42和螺杆二35，光伏板2与水平面的夹角较大，光伏板2之间的距离较窄，位于最远离太阳光线的一排光伏板2被展开，进而可以将多余的光线吸收，从而保证四季的发电量较为稳定，而且最尾端的一排光伏板2完全被同步机构4和调节机构3展开或缩回，只需到调节同步机构4和调节机构3即可，方便人员的操作，在保证发电量稳定的前提下，操作人员操作更为简便。

每个所述推动杆36的两端均设有两个限位块37，两个限位块37分别与推动杆36的两端固定连接，两个所述限位块37分别与其对应的从动板34之间设有弹簧38，限位块37插入从动板34的凹槽39内，限位块37可在凹槽39内滑动，所述限位块37可在从动板34的凹槽39内滑动，弹簧38的两端分别与限位块37和从动板34的凹槽39内壁固定连接，在从动板34带动推动杆36推动转动杆32转动时，限位块37会在从动杆的作用下被动移动，此时弹簧38会被压缩或拉伸，进而为推动杆36提供一定的弹性，保护推动杆36。

所述楼顶6的顶部设有可推动多个所述螺杆一42和两个所述螺杆二35同步转动的动力机构5，所述动力机构5包括安装在每个所述螺杆一42端部的齿轮一50，每个齿轮一50均与对应的螺杆一42固定连接，每个所述螺杆二35的端部安装有齿轮二51，每个齿轮二51均与对应的螺杆二35固定连接，所述齿轮一50与齿轮二51之间通过齿形带53连接，齿形带53分别与齿轮一50和齿轮二51啮合，其中一个所述齿轮一50或齿轮二51的外侧连接有电机54，所述电机54安装在楼顶6上，电机54固定在楼顶6上，电机54可推动其中一个齿轮一50或齿轮二51转动，被电机54推动的齿轮二51或齿轮一50会推动齿形带53转动，齿形带53会推动其余齿轮一50或齿轮二51转动，进而同步调节每排安装板1的角度和之间的距离。

所述齿轮一50、齿轮二51和齿形带53的外侧设有保护罩52，所述保护罩52将齿轮一50、齿轮二51和齿形带53包裹，保护罩52与地面固定连接，保护罩52将齿轮一50、齿轮二51和齿形带53保护，减小外界环境对齿轮和齿形带53的损伤，方便设备的使用。

所述螺杆一42包括螺纹部一421，所述螺纹部一421的一侧设有螺纹部二422，所述螺纹部二422的一侧设有螺纹部三423，当其中一排所述安装板1随着螺纹部一421移动至一定长度后，其余排所述安装板1分别随着螺纹部二422和螺纹部三423移动至每排所述安装板1位置相等的长度，螺纹部一421、螺纹部二422和螺纹部三423均是螺杆上开设的螺纹，一个安装板1在螺纹部一421上移动一单位的长度时，另一个安装板1在螺纹部二422上移动的长度为二单位，有一个安装板1在螺纹部三423上移动三单位，由此类推后续移动逐渐加上一单位长度，缩短时则是反向操作，从而保证每排安装板1之间的距离相等，进而方便安装板1的调节。

所述螺杆二35包括螺纹部四351，所述螺纹部四351的一侧设有螺纹部五352，所述螺纹部五352的一侧设有螺纹部六353，所述螺杆一42的螺纹部一421、螺纹部二422、和螺纹部三423分别推动所述每排安装板1移动至一定距离后，所述从动板34分别在螺杆二35上对应于螺纹部四351、螺纹部五352和螺纹部六353移动至每排所述安装板1相对于太阳光线的角度相等位置，其中最远离太阳光线的其中一排所述安装板1可被折叠至楼顶6的一侧，一个从动板34在螺纹部四351上移动单位长度后，转动杆32同步支撑安装板1的角度为单位角度，另一个从动板34在螺纹部五352上移动的距离为单位长度加上一单位，有一个从动板34在螺纹部六353上移动的距离为单位长度加上二单位，同理后一个安装板1比前一个安装板1移动的距离之差为一单位，从而保证每个安装板1的调节角度相同，最后一个安装板1会被折叠，在有限的空间内可以保证多排光伏板2均能高效的接收太阳光线，进而缩短四季的光伏板2产生电量之间的差值，方便与光伏板2连接的设备的正常运行。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置，其特征在于：包括：

安装板（1），所述安装板（1）设有若干排，所述安装板（1）上安装有光伏板（2）；

调节机构（3），所述调节机构（3）安装在每个安装板（1）的底部，所述调节机构（3）可调节安装板（1）相对于太阳光线位置的角度；

同步机构（4），所述同步机构（4）安装在调节机构（3）的一侧，当所述调节机构（3）调节安装板（1）的角度时，所述同步机构（4）同步缩短或延长每排所述安装板（1）之间的距离；所述同步机构（4）包括安装在楼顶（6）上的轨道（40），所述轨道（40）设有若干个，每个所述轨道（40）的顶部均设有同步板（41），每个所述同步板（41）与轨道（40）之间通过螺杆一（42）连接，位于最外侧的其中一排安装板（1）处的所述同步板（41）与螺杆一（42）转动连接，所述螺杆一（42）的转动可推动其余所述同步板（41）沿轨道（40）的长度方向移动，所述安装板（1）的一端与轨道（40）转动连接；所述调节机构（3）包括安装在同步板（41）顶部的调节板（30），所述调节板（30）的顶部设有可在调节板（30）上滑动的滑动块（31），所述滑动块（31）的一端设有转动杆（32），所述转动杆（32）的两端分别与安装板（1）和滑动块（31）转动连接，所述楼顶（6）位于多个轨道（40）的两侧均设有导向板（33），所述导向板（33）的顶部设有多个与每排安装板（1）所对应的从动板（34），每个所述从动板（34）均与每排所述安装板（1）一一对应，所述从动板（34）与导向板（33）之间通过螺杆二（35）连接，位于最外侧的其中另一排安装板（1）处的所述从动板（34）与螺杆二（35）转动连接，其余所述从动板（34）与螺杆二（35）螺纹连接，两个所述从动板（34）之间设有两个可将转动杆（32）夹持后推动转动杆（32）和滑动块（31）在调节板（30）上滑动的推动杆（36）。

2.根据权利要求1所述的光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置，其特征在于：每个所述推动杆（36）的两端均设有两个限位块（37），两个所述限位块（37）分别与其对应的从动板（34）之间设有弹簧（38），所述限位块（37）可在从动板（34）的槽内滑动。

3.根据权利要求2所述的光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置，其特征在于：所述楼顶（6）的顶部设有可推动多个所述螺杆一（42）和两个所述螺杆二（35）同步转动的动力机构（5），所述动力机构（5）包括安装在每个所述螺杆一（42）端部的齿轮一（50），每个所述螺杆二（35）的端部安装有齿轮二（51），所述齿轮一（50）与齿轮二（51）之间通过齿形带（53）连接，其中一个所述齿轮一（50）或齿轮二（51）的外侧连接有电机（54），所述电机（54）安装在楼顶（6）上。

4.根据权利要求3所述的光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置，其特征在于：所述齿轮一（50）、齿轮二（51）和齿形带（53）的外侧设有保护罩（52），所述保护罩（52）将齿轮一（50）、齿轮二（51）和齿形带（53）包裹。

5.根据权利要求1所述的光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置，其特征在于：所述螺杆一（42）包括螺纹部一（421），所述螺纹部一（421）的一侧设有螺纹部二（422），所述螺纹部二（422）的一侧设有螺纹部三（423），当其中一排所述安装板（1）随着螺纹部一（421）移动至一定长度后，其余排所述安装板（1）分别随着螺纹部二（422）和螺纹部三（423）移动至每排所述安装板（1）位置相等的长度。

6.根据权利要求1所述的光伏发电装置用光伏组件的入射角度调整装置，其特征在于：所述螺杆二（35）包括螺纹部四（351），所述螺纹部四（351）的一侧设有螺纹部五（352），所述螺纹部五（352）的一侧设有螺纹部六（353），所述螺杆一（42）的螺纹部一（421）、螺纹部二（422）、和螺纹部三（423）分别推动所述每排安装板（1）移动至一定距离后，所述从动板（34）分别在螺杆二（35）上对应于螺纹部四（351）、螺纹部五（352）和螺纹部六（353）移动至每排所述安装板（1）相对于太阳光线的角度相等位置，其中最远离太阳光线的其中一排所述安装板（1）可被折叠至楼顶（6）的一侧。

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