CN114584052A - 一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，包括固定底座，固定底座的顶端设置有支撑板，支撑板的底端设置有转动机构，转动机构包括第一主动齿轮、第一从动齿轮和第一从动转轴；安装板，安装板设置在支撑板的上方，安装板的内部套设有太阳能板；角度调节机构，角度调节机构设置在支撑板和安装板之间；减速机构，减速机构安装在支撑板的一侧；转动辅助机构，转动辅助机构设置在固定底座和第一从动齿轮之间。本发明的有益效果是：本发明通过角度调节机构的设计，即可随时实现对太阳能板聚光角度的调节，保证了太阳能板对太阳光能源的最佳聚光收集角度，保证了太阳能板对太阳能的收集。

Description

一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置

技术领域

本发明涉及一种，具体为一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，属于太阳能发电装置技术领域。

背景技术

太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，在世界能源日益短缺的情况下，太阳能的应用将会越来越广泛，从而使得太阳能发电装置越来越来多的应用在多种行业当中，而太阳能发电装置其中最主要的材料就是太阳能板。

现有的太阳能发电装置通常都是固定安装在采光区，因其采光角度固定，故而在太阳光照射角度偏小时，就会一定程度上影响太阳能板对太阳能的收集，并且因太阳能板采光面位置固定，导致了其收集太阳光能的收集时间较短。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，包括：

固定底座，所述固定底座的顶端设置有支撑板，所述支撑板的底端设置有转动机构，所述转动机构包括第一主动齿轮、第一从动齿轮和第一从动转轴，所述第一从动转轴固定连接在支撑板的底端，所述第一从动齿轮固定套接在第一从动转轴的外部，所述第一从动齿轮的外侧啮合有第一主动齿轮，所述第一从动转轴的底端与固定底座的顶端转动连接；

安装板，所述安装板设置在支撑板的上方，所述安装板的内部套设有太阳能板；

角度调节机构，所述角度调节机构设置在支撑板和安装板之间；

减速机构，所述减速机构安装在支撑板的一侧；

转动辅助机构，所述转动辅助机构设置在固定底座和第一从动齿轮之间。

优选的，所述固定底座顶端的一侧开设有放置仓，所述放置仓的内部安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出端固定连接有第一主动转轴，所述第一主动齿轮固定套接在第一主动转轴的顶端。

优选的，所述角度调节机构包括主动螺纹杆、从动螺纹杆、活动块和支撑杆，所述主动螺纹杆和从动螺纹杆对称设置在支撑板的顶端，所述主动螺纹杆和从动螺纹杆的外部均螺纹穿插连接有活动块，所述支撑杆设置在活动块的上方。

优选的，两个所述活动块的顶端均固定连接有第一铰接座，所述支撑杆的底端铰接在第一铰接座的内部，所述安装板的底端对称固定连接有两个第二铰接座，所述支撑杆的顶端铰接在第二铰接座的内部。

优选的，所述支撑板顶端的一侧固定连有固定块，所述固定块的顶端铰接有连接块，所述连接块的顶端与安装板的底端固定连接。

优选的，所述减速机构包括第二主动齿轮和第二从动齿轮，所述第二从动齿轮固定套接在主动螺纹杆的一端，所述第二从动齿轮的外侧啮合有第二主动齿轮。

优选的，所述支撑板的一侧固定连接有承载板，所述承载板的顶端固定安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端固定连接有连接轴，所述第二主动齿轮固定套接在连接轴的外部。

优选的，所述第二主动齿轮固定套接在连接轴的外部，所述支撑板的顶端对称固定连接有四个固定板，所述主动螺纹杆和从动螺纹杆的两端均贯穿固定板，所述连接轴的一端与其中一个固定板的一侧转动。

优选的，所述转动辅助机构包括连接杆和滚筒，所述固定底座的顶端环形等距开设有多个凹槽，多个所述凹槽的内部均固定连接有连接杆，所述连接杆的外部均滑动套接有滚筒，所述滚筒的外侧与第一从动齿轮的底端贴合。

优选的，所述主动螺纹杆的一端贯穿固定板并固定套接有主动带轮，所述主动带轮的外侧啮合有皮带，所述皮带的一端啮合有从动带轮，所述从动带轮固定套接在从动螺纹杆的一端。

本发明的有益效果是：其一、本发明通过角度调节机构的设计，在太阳能板需要调节聚光角度时，操作者可通过开启第二驱动电机实现角度调节机构的运行，继而实现对太阳能板聚光角度的调节，保证了太阳能板对太阳光能源的最佳聚光收集角度，保证了太阳能板对太阳光能的收集。

其二、本发明通过转动机构的设计，在太阳能板聚光面需要调节接受光源方向，以增加聚光面积时，操作者可通过开启第一驱动电机实现转动机构的运行，继而在转动机构的运行下实现太阳板聚光面的调整，进一步保证了太阳能板对太阳能光源的收集。

其三、本发明通过第一主动齿轮、第一从动齿轮和减速机构的设计，在调节太阳能板聚光角度和聚光面时，利用第一主动齿轮和第一从动齿轮之间，以及减速机构中第二主动齿轮和第二从动齿轮之间的啮合传动，提高了太阳能板调整聚光角度和受光面时的稳定性。

其四、本发明通过转动辅助机构的设计，在转动机构带动支撑板转动时，利用转动辅助机构中滚筒和第一从动齿轮之间的摩擦力，避免了第一从动齿轮在啮合转动时出现角度倾斜的问题，保证了支撑板的稳定转动。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明背部结构示意图；

图3为本发明固定底座正视剖面结构示意图；

图4为本发明图2中A处放大结构示意图；

图5为本发明支撑板结构示意图；

图6为本发明图3中B处放大结构示意图；

图7为本发明安装板侧视剖面结构示意图。

图中：1、固定底座；2、支撑板；3、安装板；4、太阳能板；5、第一驱动电机；6、第一主动转轴；7、第一主动齿轮；8、第一从动齿轮；9、第一从动转轴；10、放置仓；11、第二驱动电机；12、承载板；13、固定板；14、连接轴；15、第二主动齿轮；16、第二从动齿轮；17、主动螺纹杆；18、从动螺纹杆；19、主动带轮；20、皮带；21、从动带轮；22、活动块；23、第一铰接座；24、支撑杆；25、固定块；26、连接块；27、凹槽；28、连接杆；29、滚筒；30、第二铰接座。

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。

请参阅图1-7所示，一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，包括固定底座1，固定底座1的顶端设置有支撑板2，固定底座1和支撑板2均为方形结构，支撑板2的底端设置有转动机构，转动机构包括第一主动齿轮7、第一从动齿轮8和第一从动转轴9，第一从动转轴9固定连接在支撑板2的底端，第一从动齿轮8固定套接在第一从动转轴9的外部，第一从动齿轮8的外侧啮合有第一主动齿轮7，第一从动转轴9的底端与固定底座1的顶端转动连接，固定底座1的顶端固定嵌设有第一轴承，且固定底座1的顶端与第一轴承的外圈固定连接，第一从动转轴9的底端与第一轴承的内圈固定连接，从而保证第一从动转轴9在转动时不会带动固定底座1同步转动，第一主动齿轮7的直径为第一从动齿轮8直径的三分之一，通过第一主动齿轮7和第一从动齿轮8之间的啮合，一定程度上降低第一从动转轴9的转动速度，继而在保证支撑板2转动稳定性的同时，也能够保证支撑板2的转动精度，固定底座1顶端的一侧开设有放置仓10，放置仓10的内部安装有第一驱动电机5，第一驱动电机5通过外接电源线与外部电源电性连接，第一驱动电机5的输出端固定连接有第一主动转轴6，第一主动齿轮7固定套接在第一主动转轴6的顶端，安装板3，安装板3设置在支撑板2的上方，安装板3的内部套设有太阳能板4，安装板3为方形结构，可一定程度上对太阳能板4起到保护作用，太阳能板4为现有技术中的一种，例如：太阳能光伏板。

借由上述机构，在太阳能板4聚光面需要调节受光方向，以增加其外表面聚光面积时，操作者只需开启第一驱动电机5，第一驱动电机5运行带动第一主动转轴6转动，第一主动转轴6主动弄带动第一主动齿轮7主动，第一主动齿轮7转动带动第一从动齿轮8向相反方向减速转动，第一从动齿轮8转动带动第一从动转轴9转动，继而在第一从动转轴9转动时带动支撑板2转动，之后在支撑板2转动下以实现安装板3和太阳能板4方向的调节，进而实现太阳能板4外表面与太阳光线之间最大聚光面的调整，保证了太阳能板4对太阳能光热的收集。

作为本发明的一种技术优化方案，角度调节机构，角度调节机构设置在支撑板2和安装板3之间，角度调节机构包括主动螺纹杆17、从动螺纹杆18、活动块22和支撑杆24，主动螺纹杆17和从动螺纹杆18对称设置在支撑板2的顶端，主动螺纹杆17和从动螺纹杆18之间规格相等，主动螺纹杆17和从动螺纹杆18的外部均螺纹穿插连接有活动块22，通过主动螺纹杆17和从动螺纹杆18的转动，以实现两个活动块22分别与主动螺纹杆17和从动螺纹杆18之间的螺纹连接关系，继而在主动螺纹杆17和从动螺纹杆18同时转动时实现两个活动块22的同步横向移动，支撑杆24设置在活动块22的上方，主动螺纹杆17的一端贯穿固定板13并固定套接有主动带轮19，主动带轮19的外侧啮合有皮带20，皮带20的一端啮合有从动带轮21，从动带轮21固定套接在从动螺纹杆18的一端，利用皮带20的运行实现主动带轮19和从动带轮21的同步转动，继而主动带轮19和从动带轮21的同步转动下实现主动螺纹杆17和从动螺纹杆18的同步转动，进而有效避免了两个活动块22在同步横向移动时出现卡死的情况。

借由上述结构，在太阳能板4需要调节聚光角度时，通过主动带轮19转动带动皮带20运行，皮带20运行带动从动带轮21同步转动，在主动带轮19和从动带轮21同步转动下带动主动螺纹杆17和从动螺纹杆18的同步转动，继而在主动螺纹杆17和从动螺纹杆18同步转动下带动两个活动块22在支撑板2上横向移动，活动块22移动带动支撑杆24移动，在支撑杆24移动至一定距离后，利用支撑杆24对安装板3和太阳能板4的支撑作用，以实现支撑杆24对安装板3和太阳能板4一侧角度的调节，从而进一步保证了太阳能板4对太阳能光热的收集。

作为本发明的一种技术优化方案，两个活动块22的顶端均固定连接有第一铰接座23，支撑杆24的底端铰接在第一铰接座23的内部，安装板3的底端对称固定连接有两个第二铰接座30，支撑杆24的顶端铰接在第二铰接座30的内部，通过第一铰接座23与支撑杆24之间的铰接，以及支撑杆24与第二铰接座30之间的铰接，保证了两个活动块22在主动螺纹杆17和从动螺纹杆18上横向移动时，支撑杆24能给同步在支撑板2和安装板3之间的横向移动，支撑板2顶端的一侧固定连有固定块25，固定块25的顶端铰接有连接块26，连接块26的顶端与安装板3的底端固定连接，通过固定块25和连接块26的设置，以实现对安装板3和太阳能板4另一侧位置的支撑，且固定块25和连接块26之间最大高度比固定板13的高度要高出三分之一，以避免安装板3和太阳能板4一侧角度在调节时，连接块26处位置的安装板3与固定块25之间的发生碰撞，甚至影响安装板3和太阳能板4角度的调节。

借由上述结构，在调整安装板3一侧角度来实现太阳能板4聚光角度调节时，活动块22移动带动第一铰接座23移动，第一铰接座23移动带动支撑杆24移动的同时，支撑杆24的底端会以第一铰接座23为圆心做圆周运动，并且支撑杆24的顶端会以第二铰接座30为圆心做圆周运动，同时安装板3在支撑杆24移动力作用下会带动连接块26的底端受力以固定块25为圆心做圆周运动，利用连接块26，保证了太阳能板4在角度调节时安装板3另一侧位置的稳定。

作为本发明的一种技术优化方案，减速机构，减速机构安装在支撑板2的一侧，减速机构包括第二主动齿轮15和第二从动齿轮16，第二从动齿轮16固定套接在主动螺纹杆17的一端，第二从动齿轮16的外侧啮合有第二主动齿轮15，第二主动齿轮15的直径为第二从动齿轮16直径的四分之一，通过第二主动齿轮15和第二从动齿轮16之间的啮合，以限制主动螺纹杆17和从动螺纹杆18的转动速度，从而限制角度调节机构运行速度，以保证安装板3和太阳能板4在角度调节时的稳定性，第二主动齿轮15固定套接在连接轴14的外部，支撑板2的顶端对称固定连接有四个固定板13，主动螺纹杆17和从动螺纹杆18的两端均贯穿固定板13。

借由上述结构，在调节太阳能板4的聚光角度时，通过第二主动齿轮15转动带动第二从动齿轮16向相反方向减速转动，第二从动齿轮16转动带动主动螺纹杆17转动，继而在主动螺纹杆17转动下实现角度调节机构的运行，进而在角度调节机构的运行下实现太阳能板4聚光角度的调节。

作为本发明的一种技术优化方案，支撑板2的一侧固定连接有承载板12，承载板12的顶端固定安装有第二驱动电机11，第二驱动电机11通过外接电源线与外部电源电性连接，第二驱动电机11的输出端固定连接有连接轴14，第二主动齿轮15固定套接在连接轴14的外部，所述连接轴14的一端与其中一个固定板13的一侧转动，固定板13的一侧固定连接有第二轴承，且固定板13的一侧与第二轴承的外圈固定连接，连接轴14的一端与第二轴承的内圈固定连接，从而保证连接轴14在转动时不会带动固定板13同步转动。

作为本发明的一种技术优化方案，转动辅助机构，转动辅助机构设置在固定底座1和第一从动齿轮8之间，转动辅助机构包括连接杆28和滚筒29，固定底座1的顶端环形等距开设有多个凹槽27，多个凹槽27的内部均固定连接有连接杆28，连接杆28的外部均滑动套接有滚筒29，滚筒29的外侧与第一从动齿轮8的底端贴合，在第一从动齿轮8转动时，利用滚筒29与第一从动齿轮8下表面之间的摩擦力，可同时带动多个滚筒29在连接杆28上转动，继而利用多个滚筒29的转动力以增加第一从动齿轮8转动时的稳定性，并进一步保证了第一从动转轴9和支撑板2转动时的稳定。

本发明在使用时，在本装置使用过程中，参考附图1和附图2，当太阳能板4需要调节其聚光面方向，以增加受光面积时，操作者开启第一驱动电机5，第一驱动电机5运行下带动第一主动转轴6转动，第一主动转轴6转动带动第一主动齿轮7转动，第一主动齿轮7转动带动第一从动齿轮8向相反方向减速转动，第一从动齿轮8转动带动第一从动转轴9转动，第一从动转轴9转动带动支撑板2转动，在支撑板2转动下以实现安装板3和太阳能板4转动，在太阳能板4聚光面转动至与太阳光线最大接触方向后，操作者可关闭第一驱动电机5。

当太阳能板4需要调节聚光角度，以提高太阳能板4的聚光速度时，操作者开启第二驱动电机11，第二驱动电机11运行带动连接轴14转动，连接轴14转动带动第二主动齿轮15转动，第二主动齿轮15转动带动第二从动齿轮16向相反方向减速转动，第二从动齿轮16转动带动主动螺纹杆17转动，主动螺纹杆17转动带动主动带轮19转动，主动带轮19转动带动皮带20运行，皮带20运行带动从动带轮21同步转动，从动带轮21转动从动螺纹杆18的同步转动，继而在主动螺纹杆17和从动螺纹杆18同步转动下带动两个活动块22在主动螺纹杆17和从动螺纹杆18上同步横向移动，活动块22移动带动第一铰接座23移动，第一铰接座23移动带动支撑杆24移动的同时，支撑杆24的底端会以第一铰接座23为圆心做圆周运动，并且支撑杆24的顶端会以第二铰接座30为圆心做圆周运动，同时安装板3在支撑杆24移动力作用下会带动连接块26的底端受力以固定块25为圆心做圆周运动，在活动块22移动至一定距离后，即可实现安装板3角度的调整，继而实现将太阳能板4调整到合适的聚光角度，之后操作者关闭第二驱动电机11即可。

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 (10)

1.一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，其特征在于：包括：

固定底座(1)，所述固定底座(1)的顶端设置有支撑板(2)，所述支撑板(2)的底端设置有转动机构，所述转动机构包括第一主动齿轮(7)、第一从动齿轮(8)和第一从动转轴(9)，所述第一从动转轴(9)固定连接在支撑板(2)的底端，所述第一从动齿轮(8)固定套接在第一从动转轴(9)的外部，所述第一从动齿轮(8)的外侧啮合有第一主动齿轮(7)，所述第一从动转轴(9)的底端与固定底座(1)的顶端转动连接；

安装板(3)，所述安装板(3)设置在支撑板(2)的上方，所述安装板(3)的内部套设有太阳能板(4)；

角度调节机构，所述角度调节机构设置在支撑板(2)和安装板(3)之间；

减速机构，所述减速机构安装在支撑板(2)的一侧；

转动辅助机构，所述转动辅助机构设置在固定底座(1)和第一从动齿轮(8)之间。

2.根据权利要求1所述的一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，其特征在于：所述固定底座(1)顶端的一侧开设有放置仓(10)，所述放置仓(10)的内部安装有第一驱动电机(5)，所述第一驱动电机(5)的输出端固定连接有第一主动转轴(6)，所述第一主动齿轮(7)固定套接在第一主动转轴(6)的顶端。

3.根据权利要求1所述的一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，其特征在于：所述角度调节机构包括主动螺纹杆(17)、从动螺纹杆(18)、活动块(22)和支撑杆(24)，所述主动螺纹杆(17)和从动螺纹杆(18)对称设置在支撑板(2)的顶端，所述主动螺纹杆(17)和从动螺纹杆(18)的外部均螺纹穿插连接有活动块(22)，所述支撑杆(24)设置在活动块(22)的上方。

4.根据权利要求3所述的一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，其特征在于：两个所述活动块(22)的顶端均固定连接有第一铰接座(23)，所述支撑杆(24)的底端铰接在第一铰接座(23)的内部，所述安装板(3)的底端对称固定连接有两个第二铰接座(30)，所述支撑杆(24)的顶端铰接在第二铰接座(30)的内部。

5.根据权利要求1所述的一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，其特征在于：所述支撑板(2)顶端的一侧固定连有固定块(25)，所述固定块(25)的顶端铰接有连接块(26)，所述连接块(26)的顶端与安装板(3)的底端固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，其特征在于：所述减速机构包括第二主动齿轮(15)和第二从动齿轮(16)，所述第二从动齿轮(16)固定套接在主动螺纹杆(17)的一端，所述第二从动齿轮(16)的外侧啮合有第二主动齿轮(15)。

7.根据权利要求6所述的一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，其特征在于：所述支撑板(2)的一侧固定连接有承载板(12)，所述承载板(12)的顶端固定安装有第二驱动电机(11)，所述第二驱动电机(11)的输出端固定连接有连接轴(14)，所述第二主动齿轮(15)固定套接在连接轴(14)的外部。

8.根据权利要求6所述的一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，其特征在于：所述第二主动齿轮(15)固定套接在连接轴(14)的外部，所述支撑板(2)的顶端对称固定连接有四个固定板(13)，所述主动螺纹杆(17)和从动螺纹杆(18)的两端均贯穿固定板(13)，所述连接轴(14)的一端与其中一个固定板(13)的一侧转动。

9.根据权利要求1所述的一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，其特征在于：所述转动辅助机构包括连接杆(28)和滚筒(29)，所述固定底座(1)的顶端环形等距开设有多个凹槽(27)，多个所述凹槽(27)的内部均固定连接有连接杆(28)，所述连接杆(28)的外部均滑动套接有滚筒(29)，所述滚筒(29)的外侧与第一从动齿轮(8)的底端贴合。

10.根据权利要求3所述的一种具有聚光角度调节功能的太阳能发电装置，其特征在于：所述主动螺纹杆(17)的一端贯穿固定板(13)并固定套接有主动带轮(19)，所述主动带轮(19)的外侧啮合有皮带(20)，所述皮带(20)的一端啮合有从动带轮(21)，所述从动带轮(21)固定套接在从动螺纹杆(18)的一端。

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