CN114362654A - 一种农业自动化发电用可调节光伏板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏板技术领域，更具体地说，是一种农业自动化发电用可调节光伏板，包括底座、支撑柱、安装座以及若干个光伏板体，所述支撑柱活动设置在底座上，安装座通过转轴与支撑柱铰接，若干个光伏板体均设置在安装座上，还包括：测光系统，设置在安装座上，用于测量太阳光线角度；以及一号调节模块，设置在安装座和支撑柱之间，用于根据测光系统测量的太阳光线角度实时调节支撑柱和安装座之间的角度；相对于传统的固定式的光伏板，本装置不仅自动化程度高，无需工作人员手动调节，而且还能保证光伏板体始终处于最佳的太阳能接收位置，保证了发电效率。

Description

一种农业自动化发电用可调节光伏板

技术领域

本发明涉及光伏板技术领域，更具体地说，是一种农业自动化发电用可调节光伏板。

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、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。

光伏板常常利用支架组装的方式安装在地面上，通过将光伏板倾斜设置，从而稳定的接收太阳光，但是现有的光伏板存在以下缺陷：

现有的光伏板都是直接固定安装在光伏板支架上上，导致光伏板不易调节，在每天的不同时间段，由于太阳光照角度不同，容易导致光伏板整天处于最佳接收太阳能的时间区间较短，影响发电效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农业自动化发电用可调节光伏板，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：

一种农业自动化发电用可调节光伏板，包括底座、支撑柱、安装座以及若干个光伏板体，所述支撑柱活动设置在底座上，安装座通过转轴与支撑柱铰接，若干个光伏板体均设置在安装座上，还包括：

测光系统，设置在安装座上，用于测量太阳光线角度；以及

一号调节模块，设置在安装座和支撑柱之间，用于根据测光系统测量的太阳光线角度实时调节支撑柱和安装座之间的角度；其中

所述测光系统包括：

测光箱，设置在安装座上，所述测光箱上设有圆弧部；以及

感光模块，数量为若干个且均匀设置在测光箱上，每组感光模块从圆弧部伸出并留有余量，感光模块和一号调节模块连接。

本申请更进一步的技术方案：每组感光模块包括测光筒、活塞、集光玻璃、集热板以及气囊；

所述测光筒设置在测光箱内且穿过圆弧部留有余量，集光玻璃和集热板均设置在测光筒内，集热板位于集光玻璃的一侧，活塞活动设置在测光筒内且与一号调节模块连接，活塞通过气囊和集热板连接，相邻测光筒的尺寸均匀变化。

本申请更进一步的技术方案：所述集热板的一侧设有隔热板，隔热板通过气囊与活塞连接。

本申请更进一步的技术方案：所述一号调节模块包括伸缩元件、调节座以及驱动臂；

所述调节座活动设置在支撑柱上，调节座通过驱动臂和安装座活动连接，伸缩元件设置在调节座和支撑柱之间，伸缩元件包括固定端和输出端，伸缩元件的固定端与测光箱上成型的空腔连通，测光筒也与空腔连通，空腔、测光筒以及伸缩元件的固定端之间填充有传动介质。

本申请又进一步的技术方案：所述光伏板还包括清理系统，设置在底座和安装座之间，用于清洁光伏板体的表面；其中

所述清理系统包括：

清理执行模块，活动设置在安装座上；

二号调节模块，设置在支撑柱和底座之间且与清理执行模块连接，用于调节光伏板体相对底座的位置以及清理执行模块在安装座上的位置。

本申请又进一步的技术方案：所述清理执行模块包括移动座、毛刷、复位座以及发条；

所述移动座活动设置在安装座上且与二号调节模块连接，毛刷滑动设置在光伏板体的表面且与移动座连接，复位座设置在安装座上，发条设置在复位座上且其自由端和移动座连接，复位座上设有导槽，导槽内活动设置有导电块，复位座上位于导电块的移动路径上设有导电座。

本申请又进一步的技术方案：所述二号调节模块包括动力元件、收卷盘以及皮带；

所述动力元件设置在底座上且其动力端和支撑柱连接，收卷盘设置底座上，收卷盘通过皮带和移动座连接。

采用本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明实施例通过将若干组感光模块均匀设置在测光箱上的圆弧部上，并且每组感光模块中的测光筒的角度不同，当光线直接照射到测光筒内时，利用热胀冷缩的原理能够控制活塞移动，从而控制一号调节模块工作，相对于传统的固定式的光伏板，本装置不仅自动化程度高，无需工作人员手动调节，而且还能保证光伏板体始终处于最佳的太阳能接收位置，保证了发电效率。

附图说明

图1为本发明实施例中农业自动化发电用可调节光伏板的结构示意图；

图2为本发明实施例中农业自动化发电用可调节光伏板中A处放大的结构示意图；

图3为本发明实施例中农业自动化发电用可调节光伏板中测光系统的结构示意图；

图4为本发明实施例中农业自动化发电用可调节光伏板中B处放大的结构示意图；

图5为本发明实施例中农业自动化发电用可调节光伏板中测光箱的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1-底座、2-支撑柱、3-收卷盘、4-伺服电机、5-安装座、6-光伏板体、7-皮带、8-毛刷、9-移动座、10-复位座、11-发条、12-导槽、13-导电座、14-导电块、15-测光系统、151-测光箱、152-测光筒、153-空腔、154-圆弧部、155-集光玻璃、156-集热板、157-隔热板、158-气囊、159-活塞、16-气缸、17-驱动臂、18-调节座。

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，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

请参阅图1-5，本申请的一个实施例中，一种农业自动化发电用可调节光伏板，包括底座1、支撑柱2、安装座5以及若干个光伏板体6，所述支撑柱2活动设置在底座1上，安装座5通过转轴与支撑柱2铰接，若干个光伏板体6均设置在安装座5上，还包括：

测光系统15，设置在安装座5上，用于测量太阳光线角度；以及

一号调节模块，设置在安装座5和支撑柱2之间，用于根据测光系统15测量的太阳光线角度实时调节支撑柱2和安装座5之间的角度；其中

所述测光系统15包括：

测光箱151，设置在安装座5上，所述测光箱151上设有圆弧部154；以及

感光模块，数量为若干个且均匀设置在测光箱151上，每组感光模块从圆弧部154伸出并留有余量，感光模块和一号调节模块连接。

在本实施例中示例性的，每组感光模块包括测光筒152、活塞159、集光玻璃155、集热板156以及气囊158；

所述测光筒152设置在测光箱151内且穿过圆弧部154留有余量，集光玻璃155和集热板156均设置在测光筒152内，集热板156位于集光玻璃155的一侧，活塞159活动设置在测光筒152内且与一号调节模块连接，活塞159通过气囊158和集热板156连接，相邻测光筒152的尺寸均匀变化。

需要补充说明的是，所述集热板156的一侧设有隔热板157，隔热板157通过气囊158与活塞159连接。

需要特别说明的是，所述集热板156可以为铁材质、铜材质或者铝材质，在此不做具体说明。

在实际应用时，由于太阳升起的过程中，太阳光线的角度是不断改变的，使得不同时间段内，测光箱151上不同位置的测光筒152接收阳光，在阳光照射到测光筒152内时，能够利用集光玻璃155将太阳光线集中照射在集热板156上，使得集热板156表面呈高温，通过设置隔热板157能够有效避免气囊158和集热板156直接接触，减少气囊158表面受到的伤害，并且在热胀冷缩的原理作用下，气囊158膨胀带动活塞159沿着集热筒移动，由于不同位置的集热筒的尺寸不相同，导致活塞159的移动距离不同，根据不同光线照射角度使得活塞159移动不同的距离，并且通过一号调节模块控制安装座5沿其铰接处转动对应的角度，使得光伏板体6始终受到太阳光线的垂直照射，相对于传统的固定式的光伏板，本装置不仅自动化程度高，无需工作人员手动调节，而且还能保证光伏板体6始终处于最佳的太阳能接收位置，保证了发电效率。

请参阅图1、图3、图4以及图5，作为本申请另一个优选的实施例，所述一号调节模块包括伸缩元件、调节座18以及驱动臂17；

所述调节座18活动设置在支撑柱2上，调节座18通过驱动臂17和安装座5活动连接，伸缩元件设置在调节座18和支撑柱2之间，伸缩元件包括固定端和输出端，伸缩元件的固定端与测光箱151上成型的空腔153连通，测光筒152也与空腔153连通，空腔153、测光筒152以及伸缩元件的固定端之间填充有传动介质。

需要特别说明的是，所述伸缩元件可以为气缸16或者液压缸，在本实施例中，所述伸缩元件优选为气缸16，气缸16连接在支撑柱2和调节座18之间，对应的，所述传动介质优选为气体，至于气体的具体成分，在此不做具体限定。

在不同角度的太阳光线直接照射到测光筒152内时，能够带动活塞159移动，由于不同位置的测光筒152内可供活塞159移动的空间不同，从而导致输入到气缸16内的气体体积不同，气缸16伸缩带动调节座18在支撑柱2上移动对应的距离并通过驱动臂17带动安装座5沿其与支撑柱2的铰接处转动，从而实现对光伏板体6的角度进行调节。

请参阅图1以及图2，作为本申请另一个优选的实施例，所述光伏板还包括清理系统，设置在底座1和安装座5之间，用于清洁光伏板体6的表面；其中

所述清理系统包括：

清理执行模块，活动设置在安装座5上；

二号调节模块，设置在支撑柱2和底座1之间且与清理执行模块连接，用于调节光伏板体6相对底座1的位置以及清理执行模块在安装座5上的位置。

在本实施例的一个具体情况中，所述清理执行模块包括移动座、毛刷8、复位座9以及发条10；

所述移动座活动设置在安装座5上且与二号调节模块连接，毛刷8滑动设置在光伏板体6的表面且与移动座连接，复位座9设置在安装座5上，发条10设置在复位座9上且其自由端和移动座连接，复位座9上设有导槽12，导槽12内活动设置有导电块14，复位座9上位于导电块14的移动路径上设有导电座13。

在本实施例的另一个具体情况中，所述二号调节模块包括动力元件、收卷盘3以及皮带7；

所述动力元件设置在底座1上且其动力端和支撑柱2连接，收卷盘3设置底座1上，收卷盘3通过皮带7和移动座连接。

需要特别说明的是，所述动力元件可以为步进电机或者伺服电机4，在本实施例中，所述动力元件优选为伺服电机4，伺服电机4设置在底座1上且其动力端和支撑柱2连接，至于伺服电机4的具体型号，可以根据实际光伏板体6的尺寸对应选择，在此不做具体限定。

在实际应用时，工作人员可以根据当地的日照变化，控制伺服电机4每天自动转动且转动的角度与日照变化相对应，在伺服电机4转动时能够带动支撑柱2转动调节光伏板体6的朝向，使得光伏板体6始终与阳光直接照射方向相对，在支撑柱2转动时，皮带7自动收卷在收卷盘3上，从而带动移动座以及毛刷8沿着安装座5从光伏板体6的一端朝另一端移动，从而实现对光伏板体6的表面的自动清理工作，在毛刷8移动时能够利用发条10带动导电块14同步运动，直到导电块14与导电座13相遇，此时太阳落山，控制伺服电机4反转复位，从而使得毛刷8以及移动座自动复位，从而不仅能够使得光伏板体6能够受到阳光的正面照晒，而且还能每天对光伏板体6表面进行自动清理工作，无需工作人员手动清理。

本申请的工作原理：

由于太阳升起的过程中，太阳光线的角度是不断改变的，使得不同时间段内，测光箱151上不同位置的测光筒152接收阳光，在阳光照射到测光筒152内时，能够利用集光玻璃155将太阳光线集中照射在集热板156上，使得集热板156表面呈高温，通过设置隔热板157能够有效避免气囊158和集热板156直接接触，减少气囊158表面受到的伤害，并且在热胀冷缩的原理作用下，气囊158膨胀带动活塞159沿着集热筒移动，由于不同位置的集热筒的尺寸不相同，导致活塞159的移动距离不同，由于不同位置的测光筒152内可供活塞159移动的空间不同，从而导致输入到气缸16内的气体体积不同，气缸16伸缩带动调节座18在支撑柱2上移动对应的距离并通过驱动臂17带动安装座5沿其与支撑柱2的铰接处转动，从而实现对光伏板体6的角度进行调节，相对于传统的固定式的光伏板，本装置不仅自动化程度高，无需工作人员手动调节，而且还能保证光伏板体6始终处于最佳的太阳能接收位置，保证了发电效率，工作人员可以根据当地的日照变化，控制伺服电机4每天自动转动且转动的角度与日照变化相对应，在伺服电机4转动时能够带动支撑柱2转动调节光伏板体6的朝向，使得光伏板体6始终与阳光直接照射方向相对，在支撑柱2转动时，皮带7自动收卷在收卷盘3上，从而带动移动座以及毛刷8沿着安装座5从光伏板体6的一端朝另一端移动，从而实现对光伏板体6的表面的自动清理工作，在毛刷8移动时能够利用发条10带动导电块14同步运动，直到导电块14与导电座13相遇，此时太阳落山，控制伺服电机4反转复位，从而使得毛刷8以及移动座自动复位，从而不仅能够使得光伏板体6能够受到阳光的正面照晒，而且还能每天对光伏板体6表面进行自动清理工作，无需工作人员手动清理。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种农业自动化发电用可调节光伏板，包括底座、支撑柱、安装座以及若干个光伏板体，所述支撑柱活动设置在底座上，安装座通过转轴与支撑柱铰接，若干个光伏板体均设置在安装座上，其特征在于，还包括：

测光系统，设置在安装座上，用于测量太阳光线角度；以及

一号调节模块，设置在安装座和支撑柱之间，用于根据测光系统测量的太阳光线角度实时调节支撑柱和安装座之间的角度；其中

所述测光系统包括：

测光箱，设置在安装座上，所述测光箱上设有圆弧部；以及

感光模块，数量为若干个且均匀设置在测光箱上，每组感光模块从圆弧部伸出并留有余量，感光模块和一号调节模块连接。

2.根据权利要求1所述的农业自动化发电用可调节光伏板，其特征在于，每组感光模块包括测光筒、活塞、集光玻璃、集热板以及气囊；

所述测光筒设置在测光箱内且穿过圆弧部留有余量，集光玻璃和集热板均设置在测光筒内，集热板位于集光玻璃的一侧，活塞活动设置在测光筒内且与一号调节模块连接，活塞通过气囊和集热板连接，相邻测光筒的尺寸均匀变化。

3.根据权利要求2所述的农业自动化发电用可调节光伏板，其特征在于，所述集热板的一侧设有隔热板，隔热板通过气囊与活塞连接。

4.根据权利要求2所述的农业自动化发电用可调节光伏板，其特征在于，所述一号调节模块包括伸缩元件、调节座以及驱动臂；

所述调节座活动设置在支撑柱上，调节座通过驱动臂和安装座活动连接，伸缩元件设置在调节座和支撑柱之间，伸缩元件包括固定端和输出端，伸缩元件的固定端与测光箱上成型的空腔连通，测光筒也与空腔连通，空腔、测光筒以及伸缩元件的固定端之间填充有传动介质。

5.根据权利要求1所述的农业自动化发电用可调节光伏板，其特征在于，所述光伏板还包括清理系统，设置在底座和安装座之间，用于清洁光伏板体的表面；其中

所述清理系统包括：

清理执行模块，活动设置在安装座上；

二号调节模块，设置在支撑柱和底座之间且与清理执行模块连接，用于调节光伏板体相对底座的位置以及清理执行模块在安装座上的位置。

6.根据权利要求5所述的农业自动化发电用可调节光伏板，其特征在于，所述清理执行模块包括移动座、毛刷、复位座以及发条；

所述移动座活动设置在安装座上且与二号调节模块连接，毛刷滑动设置在光伏板体的表面且与移动座连接，复位座设置在安装座上，发条设置在复位座上且其自由端和移动座连接，复位座上设有导槽，导槽内活动设置有导电块，复位座上位于导电块的移动路径上设有导电座。

7.根据权利要求6所述的农业自动化发电用可调节光伏板，其特征在于，所述二号调节模块包括动力元件、收卷盘以及皮带；

所述动力元件设置在底座上且其动力端和支撑柱连接，收卷盘设置底座上，收卷盘通过皮带和移动座连接。

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