CN114301375B - 一种楼顶聚光型光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种楼顶聚光型光伏发电装置，属于光伏发电技术领域，包括底座、控制箱、太阳能板和凸透镜，控制箱固定安装于底座顶部，底座顶部设有角度调节组件；角度调节组件连接有用于保护的保护结构；角度调节组件顶部设有用于发电的太阳能板；角度调节组件顶部沿着圆周方向等间距固定有支撑板，支撑板顶部连接有安装环，安装环内凸透镜；安装环连接有用于凸透镜清灰的清洁组件；通过上述方式，本发明占地小，能耗低，旋转和调节方便使用。

Description

一种楼顶聚光型光伏发电装置

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种楼顶聚光型光伏发电装置。

背景技术

光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。光伏发电系统设置在很多具有良好采光的位置上，在房屋屋顶设置光伏发电装置不易受到高建筑物的遮挡，发电效率较高。

但是光伏发电装置普遍较大，旋转和调节过程需要使用的设备较大，占地大，能耗高，同时，光伏发电装置的凸透镜长时间使用后灰尘会黏在凸透镜上，凸透镜的光线传导效率降低，不利于进行高效光伏发电。

基于此，本发明设计了一种楼顶聚光型光伏发电装置以解决上述问题。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种楼顶聚光型光伏发电装置。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种楼顶聚光型光伏发电装置，包括底座、控制箱、太阳能板和凸透镜，控制箱固定安装于底座顶部，所述底座顶部设有角度调节组件；

所述角度调节组件连接有用于保护的保护结构；

所述角度调节组件顶部设有用于发电的太阳能板；

所述角度调节组件顶部沿着圆周方向等间距固定有支撑板，所述支撑板顶部连接有安装环，所述安装环内凸透镜；

所述安装环连接有用于凸透镜清灰的清洁组件，所述清洁组件包括第二驱动电机、第一连接轴、第二齿圈、第一连接轴承、第三齿圈、第三齿圈、上弧形刮板、第四齿圈、第五齿圈、下弧形刮板、第六齿圈和第二连接轴，所述安装环上下端面分别连接有第一连接轴承和第二连接轴承，所述第一连接轴承内环顶部连接有第二齿圈，所述第二齿圈上端设有上弧形刮板，所述上弧形刮板底面与凸透镜顶部贴合接触，所述第二连接轴承内环底部连接有第三齿圈，所述第三齿圈底部固定有下弧形刮板，且下弧形刮板顶部与凸透镜底部底面贴合接触，所述第二驱动电机输出端设有第一连接轴，所述第一连接轴连接有与第二齿圈啮合连接的第四齿圈，所述第二连接轴上端连接有与第二齿圈配合使用的第五齿圈，所述第二连接轴下端设有与第三齿圈配合使用的第六齿圈。

更进一步的，所述角度调节组件包括弧形导轨、半圆齿圈、顶板、第一驱动电机、弧形限位滑槽、横轴和第一齿圈，所述第一驱动电机安装于底座顶部，所述第一驱动电机输出轴通过联轴器连接有横轴，所述横轴安装有第一齿圈，所述弧形导轨安装于底座顶部，所述半圆齿圈外壁开设有与弧形导轨配合使用的弧形限位滑槽，所述半圆齿圈内壁通过齿块与第一齿圈啮合连接，所述半圆齿圈顶部设有顶板。

更进一步的，所述底座顶部安装有支撑座，所述支撑座通过轴承与横轴转动连接。

更进一步的，所述太阳能板安装于顶板顶部中端处，所述太阳能板电控输出端通过控制箱与蓄电池电连接。

更进一步的，所述支撑板的下端沿着圆周方向均匀设于顶板外壁处。

更进一步的，所述安装环内壁下端设有支撑环，所述支撑环顶部通过螺钉有外环，所述凸透镜安装于外环内。

更进一步的，所述安装环通过轴承与第二连接轴转动连接。

更进一步的，所述第二驱动电机安装于安装环底部外端，所述第二驱动电机电控输入端与控制箱电控输出端电连接。

更进一步的，所述上弧形刮板和下弧形刮板长度相同，所述上弧形刮板和下弧形刮板均采用橡胶材料制成，所述上弧形刮板和下弧形刮板的里端在凸透镜中心轴线上转动。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明角度调节组件结构较小，占地小，能耗低，旋转和调节方便使用，适用于更多空间及场所。

2、本发明清洁组件将凸透镜表面粘结的灰尘进行刮出，保证了凸透镜表面清洁度，避免灰尘影响凸透镜光线传导，保证了凸透镜的光线传导效率，利于进行高效光伏发电。

3、本发明第一驱动电机转动时保护结构实现对第一驱动电机保护，延长第一驱动电机使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种楼顶聚光型光伏发电装置主体结构立体图一；

图2为本发明的一种楼顶聚光型光伏发电装置结构正视图；

图3为本发明的结构右视图；

图4为本发明的一种楼顶聚光型光伏发电装置主体结构立体图二；

图5为本发明的一种楼顶聚光型光伏发电装置主体结构立体图三；

图6为沿着图2的A-A方向剖视图；

图7为图2的B处结构放大示意图；

图8为图6的C处结构放大示意图；

图中的标号分别代表：

1、底座；

2、角度调节组件；21、弧形导轨；22、半圆齿圈；23、顶板；24、第一驱动电机；25、弧形限位滑槽；26、横轴；27、第一齿圈；28、支撑座；

3、控制箱；

4、太阳能板；

5、支撑板；

6、清洁组件；61、第二驱动电机；62、第一连接轴；63、第二齿圈；64、第一连接轴承；65、第二连接轴承；66、第三齿圈；67、上弧形刮板；68、第四齿圈；69、第五齿圈；610、下弧形刮板；611、第六齿圈；612、第二连接轴；

7、凸透镜；

8、安装环；

9、保护结构；91、安装筒；92、第七齿圈；93、弹簧；94、电磁铁；95、铁质滑动板；96、齿板；97、滑动块；

10、外环；

11、支撑环。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

如图1、2、3、4、5、6和7所示一种楼顶聚光型光伏发电装置，包括底座1、控制箱3、太阳能板4和凸透镜7，控制箱3固定安装于底座1顶部，底座1顶部设有角度调节组件2；

角度调节组件2连接有用于保护的保护结构9；

角度调节组件2顶部设有用于发电的太阳能板4；

角度调节组件2顶部沿着圆周方向等间距固定有支撑板5，支撑板5顶部连接有安装环8，安装环8内壁下端设有支撑环11，支撑环11顶部通过螺钉有外环10，凸透镜7安装于外环10内；

安装环8连接有用于凸透镜7清灰的清洁组件6，清洁组件6包括第二驱动电机61、第一连接轴62、第二齿圈63、第一连接轴承64、第三齿圈66、第三齿圈66、上弧形刮板67、第四齿圈68、第五齿圈69、下弧形刮板610、第六齿圈611和第二连接轴612，安装环8上下端面分别连接有第一连接轴承64和第二连接轴承65，第一连接轴承64内环顶部连接有第二齿圈63，第二齿圈63上端设有上弧形刮板67，上弧形刮板67底面与凸透镜7顶部贴合接触，第二连接轴承65内环底部连接有第三齿圈66，第三齿圈66底部固定有下弧形刮板610，且下弧形刮板610顶部与凸透镜7底部底面贴合接触，第二驱动电机61输出端设有第一连接轴62，第一连接轴62连接有与第二齿圈63啮合连接的第四齿圈68，第二连接轴612上端连接有与第二齿圈63配合使用的第五齿圈69，第二连接轴612下端设有与第三齿圈66配合使用的第六齿圈611，安装环8通过轴承与第二连接轴612转动连接，第二驱动电机61安装于安装环8底部外端，第二驱动电机61电控输入端与控制箱3电控输出端电连接，上弧形刮板67和下弧形刮板610长度相同，上弧形刮板67和下弧形刮板610均采用橡胶材料制成，上弧形刮板67和下弧形刮板610的里端在凸透镜7中心轴线上转动。

清洁组件6带动第二驱动电机61带动第一连接轴62转动，第一连接轴62带动第四齿圈68转动，第四齿圈68带动第二齿圈63沿着第一连接轴承64转动，第一连接轴承64驱动第五齿圈69转动，第五齿圈69带动第二连接轴612转动，第二连接轴612带动第六齿圈611转动，第六齿圈611带动第三齿圈66沿着第二连接轴承65转动，第二齿圈63带动上弧形刮板67在凸透镜7顶部转动，第二连接轴承65带动下弧形刮板610在凸透镜7底部转动，转动的上弧形刮板67和下弧形刮板610便于将凸透镜7表面粘结的灰尘进行刮出，保证了凸透镜7表面清洁度，避免灰尘影响凸透镜7光线传导，保证了凸透镜7的光线传导效率，利于进行高效光伏发电。

实施例2

实施例2是对实施例1的进一步改进。

如图1、2、3、4和6所示的更进一步的，角度调节组件2包括弧形导轨21、半圆齿圈22、顶板23、第一驱动电机24、弧形限位滑槽25、横轴26和第一齿圈27，第一驱动电机24安装于底座1顶部，第一驱动电机24输出轴通过联轴器连接有横轴26，横轴26安装有第一齿圈27，弧形导轨21安装于底座1顶部，半圆齿圈22外壁开设有与弧形导轨21配合使用的弧形限位滑槽25，半圆齿圈22内壁通过齿块与第一齿圈27啮合连接，半圆齿圈22顶部设有顶板23，底座1顶部安装有支撑座28，支撑座28通过轴承与横轴26转动连接，太阳能板4安装于顶板23顶部中端处，太阳能板4电控输出端通过控制箱3与蓄电池电连接，支撑板5的下端沿着圆周方向均匀设于顶板23外壁处。

角度调节组件2的第一驱动电机24带动横轴26转动，横轴26带动第一齿圈27转动，第一齿圈27驱动半圆齿圈22沿着弧形导轨21转动，半圆齿圈22带动顶板23转动，顶板23带动太阳能板4和凸透镜7转动至与太阳光线垂直，方便将太阳能板4和凸透镜7转动至最佳角度，角度调节组件2的结构较小，占地小，能耗低，旋转和调节方便使用。

实施例3

实施例3是对实施例2的进一步改进。

如图4、5、6和8所示的保护结构9包括安装筒91、第七齿圈92、弹簧93、电磁铁94、铁质滑动板95、齿板96和滑动块97，安装筒91和电磁铁94安装于底座1顶部，电磁铁94设于安装筒91内，安装筒91内设有弹簧93，弹簧93顶部设有铁质滑动板95，铁质滑动板95顶部固定有滑动块97，安装筒91顶部通过直孔与滑动块97贴合滑动连接，滑动块97顶部固定有齿板96，齿板96顶部与第七齿圈92啮合连接，第七齿圈92安装于横轴26外端处，第七齿圈92齿槽数与第一齿圈27齿槽数相同，控制箱3电控输出端和顶板23电控输入端和电磁铁94电控输入端电连接，电磁铁94和第一驱动电机24串联连接。

第一驱动电机24转动时保护结构9的电磁铁94通电产生磁性，电磁铁94带动铁质滑动板95向下移动，铁质滑动板95通过滑动块97带动齿板96与第七齿圈92分离，凸透镜7的角度调节好后第一驱动电机24和电磁铁94断电处理，断电后的电磁铁94失去磁性，弹簧93恢复力推动铁质滑动板95向上移动，铁质滑动板95通过滑动块97推动齿板96向上移动与第七齿圈92接触，齿板96和滑动块97对第七齿圈92进行制动，第七齿圈92对横轴26进行制动，避免半圆齿圈22向下扭力对第一驱动电机24造成损坏，实现对第一驱动电机24保护，延长第一驱动电机24使用寿命。

使用时，角度调节组件2的第一驱动电机24带动横轴26转动，横轴26带动第一齿圈27转动，第一齿圈27驱动半圆齿圈22沿着弧形导轨21转动，半圆齿圈22带动顶板23转动，顶板23带动太阳能板4和凸透镜7转动至与太阳光线垂直，方便将太阳能板4和凸透镜7转动至最佳角度，角度调节组件2的结构较小，占地小，能耗低，旋转和调节方便使用，第一驱动电机24转动时保护结构9的电磁铁94通电产生磁性，电磁铁94带动铁质滑动板95向下移动，铁质滑动板95通过滑动块97带动齿板96与第七齿圈92分离，凸透镜7的角度调节好后第一驱动电机24和电磁铁94断电处理，断电后的电磁铁94失去磁性，弹簧93恢复力推动铁质滑动板95向上移动，铁质滑动板95通过滑动块97推动齿板96向上移动与第七齿圈92接触，齿板96和滑动块97对第七齿圈92进行制动，第七齿圈92对横轴26进行制动，避免半圆齿圈22向下扭力对第一驱动电机24造成损坏，实现对第一驱动电机24保护，延长第一驱动电机24使用寿命，凸透镜7对光线进行聚光，聚光后的光线照射在太阳能板4上，太阳能板4进行光伏发电；

凸透镜7使用一段使用后，清洁组件6带动第二驱动电机61带动第一连接轴62转动，第一连接轴62带动第四齿圈68转动，第四齿圈68带动第二齿圈63沿着第一连接轴承64转动，第一连接轴承64驱动第五齿圈69转动，第五齿圈69带动第二连接轴612转动，第二连接轴612带动第六齿圈611转动，第六齿圈611带动第三齿圈66沿着第二连接轴承65转动，第二齿圈63带动上弧形刮板67在凸透镜7顶部转动，第二连接轴承65带动下弧形刮板610在凸透镜7底部转动，转动的上弧形刮板67和下弧形刮板610便于将凸透镜7表面粘结的灰尘进行刮出，保证了凸透镜7表面清洁度，避免灰尘影响凸透镜7光线传导，保证了凸透镜7的光线传导效率，利于进行高效光伏发电。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种楼顶聚光型光伏发电装置，包括底座（1）、控制箱（3）、太阳能板（4）和凸透镜（7），控制箱（3）固定安装于底座（1）顶部，其特征在于：所述底座（1）顶部设有角度调节组件（2）；

所述角度调节组件（2）连接有用于保护的保护结构（9）；

所述角度调节组件（2）顶部设有用于发电的太阳能板（4）；

所述角度调节组件（2）顶部沿着圆周方向等间距固定有支撑板（5），所述支撑板（5）顶部连接有安装环（8），所述安装环（8）内设有凸透镜（7）；

所述安装环（8）连接有用于凸透镜（7）清灰的清洁组件（6），所述清洁组件（6）包括第二驱动电机（61）、第一连接轴（62）、第二齿圈（63）、第一连接轴承（64）、第三齿圈（66）、第三齿圈（66）、上弧形刮板（67）、第四齿圈（68）、第五齿圈（69）、下弧形刮板（610）、第六齿圈（611）和第二连接轴（612），所述安装环（8）上下端面分别连接有第一连接轴承（64）和第二连接轴承（65），所述第一连接轴承（64）内环顶部连接有第二齿圈（63），所述第二齿圈（63）上端设有上弧形刮板（67），所述上弧形刮板（67）底面与凸透镜（7）顶部贴合接触，所述第二连接轴承（65）内环底部连接有第三齿圈（66），所述第三齿圈（66）底部固定有下弧形刮板（610），且下弧形刮板（610）顶部与凸透镜（7）底部底面贴合接触，所述第二驱动电机（61）输出端设有第一连接轴（62），所述第一连接轴（62）连接有与第二齿圈（63）啮合连接的第四齿圈（68），所述第二连接轴（612）上端连接有与第二齿圈（63）配合使用的第五齿圈（69），所述第二连接轴（612）下端设有与第三齿圈（66）配合使用的第六齿圈（611）。

2.根据权利要求1所述的楼顶聚光型光伏发电装置，其特征在于，所述角度调节组件（2）包括弧形导轨（21）、半圆齿圈（22）、顶板（23）、第一驱动电机（24）、弧形限位滑槽（25）、横轴（26）和第一齿圈（27），所述第一驱动电机（24）安装于底座（1）顶部，所述第一驱动电机（24）输出轴通过联轴器连接有横轴（26），所述横轴（26）安装有第一齿圈（27），所述弧形导轨（21）安装于底座（1）顶部，所述半圆齿圈（22）外壁开设有与弧形导轨（21）配合使用的弧形限位滑槽（25），所述半圆齿圈（22）内壁通过齿块与第一齿圈（27）啮合连接，所述半圆齿圈（22）顶部设有顶板（23）。

3.根据权利要求2所述的楼顶聚光型光伏发电装置，其特征在于，所述底座（1）顶部安装有支撑座（28），所述支撑座（28）通过轴承与横轴（26）转动连接。

4.根据权利要求3所述的楼顶聚光型光伏发电装置，其特征在于，所述太阳能板（4）安装于顶板（23）顶部中端处，所述太阳能板（4）电控输出端通过控制箱（3）与蓄电池电连接。

5.根据权利要求4所述的楼顶聚光型光伏发电装置，其特征在于，所述支撑板（5）的下端沿着圆周方向均匀设于顶板（23）外壁处。

6.根据权利要求5所述的楼顶聚光型光伏发电装置，其特征在于，所述安装环（8）内壁下端设有支撑环（11），所述支撑环（11）顶部通过螺钉有外环（10），所述凸透镜（7）安装于外环（10）内。

7.根据权利要求1所述的楼顶聚光型光伏发电装置，其特征在于，所述安装环（8）通过轴承与第二连接轴（612）转动连接。

8.根据权利要求7所述的楼顶聚光型光伏发电装置，其特征在于，所述第二驱动电机（61）安装于安装环（8）底部外端，所述第二驱动电机（61）电控输入端与控制箱（3）电控输出端电连接。

9.根据权利要求8所述的楼顶聚光型光伏发电装置，其特征在于，所述上弧形刮板（67）和下弧形刮板（610）长度相同，所述上弧形刮板（67）和下弧形刮板（610）均采用橡胶材料制成，所述上弧形刮板（67）和下弧形刮板（610）的里端在凸透镜（7）中心轴线上转动。