CN113949338A - 一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，包括：底座、齿轮杆、气囊和光敏传感器，所述底座顶部设有齿轮，所述俯仰固定转轴下半部一侧设有固定杆，所述俯仰固定转轴上半部一侧设有缓冲杆，所述缓冲杆一端设有调节壳，所述调节壳底部一端外壁设有转板，本发明通过齿轮的转动带动俯仰支架转动，从而实现光伏板东西方向上角度的调节，在通过齿轮杆与齿轮的配合能够实现一个步进电机驱动多组齿轮的转动，从而带动多组光伏板的角度调整，大大节省了设备成本，在气囊充气时，气囊鼓起带动光伏板顶起，使得光伏板连同调节壳一起绕着转板上的扭簧转轴转动，此时调节壳在轨道的导向作用下，相对于光伏板向下运动。

Description

一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域，具体为一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置。
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。单体太阳能电池不能直接做电源使用。作电源必须将若干单体太阳能电池串、并联连接和严密封装成组件。 太阳能板（也叫太阳能电池组件)多个太阳能电池片按组装的组装件,是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中最重要的部分。
跟踪装置是塔式太阳能光热发电和光伏发电的重要组成部分， 用于实时跟踪太阳，并把太阳光线反射到高处的接收器。
现有技术中大多应用太阳双轴跟踪器，它的控制系统采用方位、俯仰双轴电机驱动的方式来自动跟踪太阳。这种双轴跟踪系统机械结构比较复杂，耗电量大，因此制造和运行成本较高，并不适用于一年只需要调节几次俯仰角度的新型塔式太阳能发电系统中。而传统的单轴跟踪系统，又不能满足跟踪精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，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：一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，包括：底座、齿轮杆、气囊和光敏传感器，所述底座顶部设有齿轮，所述齿轮上方设有俯仰支架，所述俯仰支架顶部之间设有俯仰固定转轴，所述俯仰固定转轴下半部一侧设有固定杆，所述俯仰固定转轴上半部一侧设有缓冲杆，所述缓冲杆一端设有调节壳，所述调节壳底部一端外壁设有转板，所述转板底部一侧设有气囊，所述气囊一侧与调节壳一侧之间设有光伏板，所述光伏板底部位于气囊下方设有除尘管，所述齿轮一侧设有齿轮杆，所述光伏板远离调节壳一侧设有光敏传感器。
优选的，所述调节壳内壁一侧设有弹簧，所述弹簧一端与光伏板一侧固定连接。
优选的，所述气囊出气口一端与除尘管进气口一端连接。
优选的，所述除尘管顶部位于光伏板一侧阵列开设有出气孔。
优选的，所述光伏板与调节壳连接部位两侧设有轨道。
优选的，所述齿轮杆一端连接有步进电机。
优选的，所述俯仰固定转轴两端设有固定螺母。
优选的，所述气囊进气口一端连接有压缩空气管。
优选的，所述齿轮杆与齿轮相啮合。
优选的，所述调节壳与转板之间通过扭簧转轴转动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过设置的气囊、转板和调节壳，实现了在能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置使用时，通过步进电机带动齿轮杆转动，通过齿轮杆与齿轮的啮合带动齿轮转动，通过齿轮的转动带动俯仰支架转动，从而实现光伏板东西方向上角度的调节，在通过齿轮杆与齿轮的配合能够实现一个步进电机驱动多组齿轮的转动，从而带动多组光伏板的角度调整，大大节省了设备成本，在俯仰角度调整上，由于俯仰角度调整频率较少，在俯仰角度调节时，通过控制电磁阀大开关向气囊中充放气，在气囊充气时，气囊鼓起带动光伏板顶起，使得光伏板连同调节壳一起绕着转板上的扭簧转轴转动，此时调节壳在轨道的导向作用下，相对于光伏板向下运动，缓冲杆收缩，弹簧拉伸，同理对气囊放气时，光伏板角度向下调整，同时气囊中的空气放气后进入到除尘管中，通过除尘管上的出气孔吹气，吹向光伏板，对光伏板吹灰除尘，保证光伏板的整洁。
附图说明
图1为本发明整体主视结构示意图；
图2为本发明俯仰支架连接结构左视图；
图3为本发明俯仰支架连接结构俯视图；
图4为本发明图1中A处放大结构示意图。
图中：1-底座；2-齿轮；3-俯仰支架；4-俯仰固定转轴；5-齿轮杆；501-步进电机；6-固定杆；7-缓冲杆；8-气囊；9-光伏板；901-轨道；10-转板；11-调节壳；12-光敏传感器；13-除尘管；14-弹簧。
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1-4，本发明提供一种技术方案：一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，包括：底座1、齿轮杆5、气囊8和光敏传感器12，底座1顶部卡接有齿轮2，齿轮2上方通过螺钉连接有俯仰支架3，俯仰支架3顶部之间通过螺母连接有俯仰固定转轴4，俯仰固定转轴4下半部一侧焊接有固定杆6，俯仰固定转轴4上半部一侧焊接有缓冲杆7，缓冲杆7一端通过螺钉连接有调节壳11，调节壳11底部一端外壁通过螺钉连接有转板10，转板10底部一侧粘贴有气囊8，气囊8一侧与调节壳11一侧之间设有光伏板9，光伏板9底部位于气囊8下方卡接有除尘管13，齿轮2一侧通过轴承座连接有齿轮杆5，光伏板9远离调节壳11一侧卡接有光敏传感器12，用于通过光敏传感器12感应光照强度，再通过程序控制步进电机501以及气囊8的电磁阀。
调节壳11内壁一侧卡接有弹簧14，弹簧14一端与光伏板9一侧固定连接，气囊8出气口一端与除尘管13进气口一端连接，除尘管13顶部位于光伏板9一侧阵列开设有出气孔。
光伏板9与调节壳11连接部位两侧通过螺钉连接有轨道901，齿轮杆5一端连接有步进电机501，俯仰固定转轴4两端设有固定螺母，气囊8进气口一端连接有压缩空气管，齿轮杆5与齿轮2相啮合，调节壳11与转板10之间通过扭簧转轴转动连接。
工作原理：在能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置使用时，通过步进电机501带动齿轮杆5转动，通过齿轮杆5与齿轮2的啮合带动齿轮（2）转动，通过齿轮2的转动带动俯仰支架3转动，从而实现光伏板9东西方向上角度的调节，在通过齿轮杆5与齿轮2的配合能够实现一个步进电机501驱动多组齿轮2的转动，从而带动多组光伏板9的角度调整，大大节省了设备成本，在俯仰角度调整上，由于俯仰角度调整频率较少，在俯仰角度调节时，通过控制电磁阀大开关向气囊8中充放气，在气囊8充气时，气囊8鼓起带动光伏板9顶起，使得光伏板9连同调节壳11一起绕着转板10上的扭簧转轴转动，此时调节壳11在轨道901的导向作用下，相对于光伏板9向下运动，缓冲杆7收缩，弹簧14拉伸，同理对气囊8放气时，光伏板9角度向下调整，同时气囊8中的空气放气后进入到除尘管13中，通过除尘管13上的出气孔吹气，吹向光伏板9，对光伏板9吹灰除尘，保证光伏板9的整洁。
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 (10)

1.一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，包括：底座（1）、齿轮杆（5）、气囊（8）和光敏传感器（12），其特征在于：所述底座（1）顶部设有齿轮（2），所述齿轮（2）上方设有俯仰支架（3），所述俯仰支架（3）顶部之间设有俯仰固定转轴（4），所述俯仰固定转轴（4）下半部一侧设有固定杆（6），所述俯仰固定转轴（4）上半部一侧设有缓冲杆（7），所述缓冲杆（7）一端设有调节壳（11），所述调节壳（11）底部一端外壁设有转板（10），所述转板（10）底部一侧设有气囊（8），所述气囊（8）一侧与调节壳（11）一侧之间设有光伏板（9），所述光伏板（9）底部位于气囊（8）下方设有除尘管（13），所述齿轮（2）一侧设有齿轮杆（5），所述光伏板（9）远离调节壳（11）一侧设有光敏传感器（12）。
2.根据权利要求1所述的一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，其特征在于：所述调节壳（11）内壁一侧设有弹簧（14），所述弹簧（14）一端与光伏板（9）一侧固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，其特征在于：所述气囊（8）出气口一端与除尘管（13）进气口一端连接。
4.根据权利要求1所述的一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，其特征在于：所述除尘管（13）顶部位于光伏板（9）一侧阵列开设有出气孔。
5.根据权利要求1所述的一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，其特征在于：所述光伏板（9）与调节壳（11）连接部位两侧设有轨道（901）。
6.根据权利要求1所述的一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，其特征在于：所述齿轮杆（5）一端连接有步进电机（501）。
7.根据权利要求1所述的一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，其特征在于：所述俯仰固定转轴（4）两端设有固定螺母。
8.根据权利要求1所述的一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，其特征在于：所述气囊（8）进气口一端连接有压缩空气管。
9.根据权利要求1所述的一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，其特征在于：所述齿轮杆（5）与齿轮（2）相啮合。
10.根据权利要求1所述的一种能自动跟踪可调节角度的太阳能发电装置，其特征在于：所述调节壳（11）与转板（10）之间通过扭簧转轴转动连接。
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