CN115328214B - 一种自动追踪阳光的光伏发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动追踪阳光的光伏发电装置，包括：底座和调节架，调节架转动连接在底座的上方且调节架的下端延伸至底座的内部，调节架的顶面开设有十二个安装孔，安装孔内分别安装有太阳能板，调节架的内部且位于太阳能板的下方安装有驱动机构。本发明通过对太阳的辐射强度进行检测，将检测信号输出至控制器中来对电机进行控制，垂直调节电机驱动传动管转动，调节管在转动后带动螺杆进行伸缩调节，从而调整太阳能板的角度，水平调节电机调节整个调节架的水平角度，可对多块太阳能板进行同步调节，调节具有一致性。

Description

一种自动追踪阳光的光伏发电装置

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域，更具体为一种自动追踪阳光的光伏发电装置。

背景技术

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电，光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，但不涉及机械部件。光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。

目前，现有的光伏发电装置在同时对多块太阳能板进行角度调整的时候，不能够保证调整的一致性，存在较大误差，且太阳能板在长时间使用后表面附着灰尘和杂物，影响正常使用。为此，需要设计一个新的方案给予改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动追踪阳光的光伏发电装置，解决了现有的光伏发电装置在同时对多块太阳能板进行角度调整的时候，不能够保证调整的一致性，存在较大误差，且太阳能板在长时间使用后表面附着灰尘和杂物，影响正常使用的问题，满足实际使用需求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动追踪阳光的光伏发电装置，包括：底座和调节架，所述调节架转动连接在底座的上方且调节架的下端延伸至底座的内部，所述调节架的顶面开设有十二个安装孔，所述安装孔内分别安装有太阳能板，所述调节架的内部且位于太阳能板的下方安装有驱动机构；

所述驱动机构包括十六个为4x4矩阵分布的传动管和十二个与太阳能板对应的螺杆，所述螺杆的上端转动连接有连接板，所述连接板的上端与太阳能板的底部后端固定连接，所述螺杆的下端分别与传动管螺纹连接，且传动管的外壁上分别安装有链轮，链轮之间采用链条传动连接，所述调节架的底部安装有垂直调节电机，所述垂直调节电机的动力输出端安装有连杆，所述连杆的上端与其中一个位于拐角处的传动管的下端连接；

所述调节架的顶面安装有清理机构，调节架的底部设置有配合清理机构使用的储液仓，所述储液仓内填充清洁液，且调节架的两侧壁中部分别开设有与储液仓连通的注液孔。

作为本发明的一种优选实施方式，所述清理机构包括清理杆、传动盒、固定盒和清理电机，所述清理杆共设置有四个且分别安装在传动盒的外壁上并形成十字型结构，所述传动盒置于调节架的顶面中部，所述清理电机安装在调节架的内侧且清理电机的动力输出端与传动盒之间连接有导液管，所述固定盒安装在传动盒的顶部且固定盒的内部安装有太阳辐射检测仪。

作为本发明的一种优选实施方式，所述清理杆的底面开设有两个凹槽，所述凹槽的截面呈弧形结构且凹槽贯穿清理杆，所述清理杆的底面且位于两个凹槽之间均匀安装有刷毛，刷毛的末端与调节架的表面接触连接，所述凹槽的内顶部安装有若干个喷头，清理杆的末端延伸至调节架的顶面靠近边缘处，且清理杆在旋转过程中形成圆形的清理区域。

作为本发明的一种优选实施方式，所述调节架的内顶部安装有导液盘，所述导液盘套设在导液管上且导液盘与导液管之间设置密封圈，所述导液管的表面且位于导液盘的内部开设有进液孔。

作为本发明的一种优选实施方式，所述储液仓的内部安装有泵机，所述泵机的输出端上安装有导管，所述导管与导液盘连接且内部连通。

作为本发明的一种优选实施方式，所述底座的内底部安装有水平调节电机，所述水平调节电机的动力输出端与调节架的底面中部连接，所述调节架的底面靠近边缘处安装有辅动轮，所述底座的顶面开设有与辅动轮配合使用的辅动槽。

作为本发明的一种优选实施方式，所述安装孔的两侧壁上分别开设有滑槽，所述太阳能板的两侧壁上分别安装有滑杆，所述滑杆的末端延伸至滑槽内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明，通过对太阳的辐射强度进行检测，将检测信号输出至控制器中来对电机进行控制，垂直调节电机驱动传动管转动，调节管在转动后带动螺杆进行伸缩调节，从而调整太阳能板的角度，水平调节电机调节整个调节架的水平角度，可对多块太阳能板进行同步调节，调节具有一致性。

(2)在太阳辐射达到最低(夜晚)的时候驱动电机将太阳能板调节后呈水平状态，清洁电机带动清洁杆转动，清洁杆转动后通过刷毛来对调节架顶面和太阳能板的表面进行清洁，在进行清洁的过程中将清洁液抽出并喷出至太阳能板和调节架表面，进一步提高清洁效果。

附图说明

图1为本发明所述自动追踪阳光的光伏发电装置的结构图；

图2为本发明所述调节架的结构图；

图3为图2中A的放大图；

图4为本发明所述底座的内部结构图；

图5为本发明所述太阳能板的侧视图；

图6为本发明所述导液盘与导液管的连接结构图；

图7为本发明所述驱动机构的连接图。

图中:1、底座；2、调节架；3、安装孔；4、太阳能板；5、清理机构；6、注液孔；7、固定盒；8、滑槽；9、太阳辐射检测仪；10、清理杆；11、传动盒；12、凹槽；13、刷毛；14、喷头；15、传动管；16、螺杆；17、清理电机；18、导液盘；19、链条；20、链轮；21、辅动轮；22、垂直调节电机；23、泵机；24、水平调节电机；25、导管；26、连杆；27、滑杆；28、连接板；29、导液管；30、进液孔。

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，本发明提供一种技术方案：一种自动追踪阳光的光伏发电装置，包括：底座1和调节架2，调节架2转动连接在底座1的上方且调节架2的下端延伸至底座1的内部，调节架2的顶面开设有十二个安装孔3，安装孔3内分别安装有太阳能板4，调节架2的内部且位于太阳能板4的下方安装有驱动机构，驱动机构对多块太阳能板4同时进行驱动，使其进行角度调整，调整具有一致性；驱动机构包括十六个为4x4矩阵分布的传动管15和十二个与太阳能板4对应的螺杆16，螺杆16的上端转动连接有连接板28，连接板28的上端与太阳能板4的底部后端固定连接，螺杆16的下端分别与传动管15螺纹连接，且传动管15的外壁上分别安装有链轮20，链轮20之间采用链条19传动连接，调节架2的底部安装有垂直调节电机22，垂直调节电机22的动力输出端安装有连杆26，连杆26的上端与其中一个位于拐角处的传动管15的下端连接，垂直调节电机22带动传动管15转动杆，螺杆16受到转动螺纹影响后伸出并推动太阳能板4进行角度调整；调节架2的顶面安装有清理机构5，调节架2的底部设置有配合清理机构5使用的储液仓，储液仓内填充清洁液，且调节架2的两侧壁中部分别开设有与储液仓连通的注液孔6，清理机构5可以对调节架2和太阳能板4的表面进行清理。

进一步改进地，如图2-4所示：清理机构5包括清理杆10、传动盒11、固定盒7和清理电机17，清理杆10共设置有四个且分别安装在传动盒11的外壁上并形成十字型结构，传动盒11置于调节架2的顶面中部，清理电机17安装在调节架2的内侧且清理电机17的动力输出端与传动盒11之间连接有导液管29，固定盒7安装在传动盒11的顶部且固定盒7的内部安装有太阳辐射检测仪9，太阳辐射检测仪9从多个角度检测太阳辐射，并将信号传输至控制器，控制器控制电机转动以达到追光效果，清理电机17转动后通过导液管29来驱动传动盒11。清理杆10的底面开设有两个凹槽12，凹槽12的截面呈弧形结构且凹槽12贯穿清理杆10，清理杆10的底面且位于两个凹槽12之间均匀安装有刷毛13，刷毛13的末端与调节架2的表面接触连接，凹槽12的内顶部安装有若干个喷头14，喷头14将储液仓内的清理液喷出，清理杆10的末端延伸至调节架2的顶面靠近边缘处，且清理杆10在旋转过程中形成圆形的清理区域，太阳能板4处于水平状态的时候对其表面进行清理。

进一步改进地，如图4和6所示：调节架2的内顶部安装有导液盘18，导液盘18套设在导液管29上且导液盘18与导液管29之间设置密封圈，导液管29的表面且位于导液盘18的内部开设有进液孔30。储液仓的内部安装有泵机23，泵机23的输出端上安装有导管25，导管25与导液盘18连接且内部连通，泵机23将清理液抽出后通过导管25导入到导液盘18中，导液盘18中的液体通过进液孔30进入到导液管29，导液管29的内部与传动盒11内部连通。

进一步改进地，如图4所示：底座1的内底部安装有水平调节电机24，水平调节电机24的动力输出端与调节架2的底面中部连接，调节架2的底面靠近边缘处安装有辅动轮21，底座1的顶面开设有与辅动轮21配合使用的辅动槽，水平调节电机24带动调节架2转动，辅动轮21起到辅助移动和托起的效果。

进一步改进地，如图5所示：安装孔3的两侧壁上分别开设有滑槽8，太阳能板4的两侧壁上分别安装有滑杆27，滑杆27的末端延伸至滑槽8内部，滑杆27在滑槽8内进行水平滑动并且可以进行转动。

本发明在使用时，通过对太阳的辐射强度进行检测，将检测信号输出至控制器中来对电机进行控制，垂直调节电机22驱动传动管15转动，调节管在转动后带动螺杆16进行伸缩调节，从而调整太阳能板4的角度，水平调节电机24调节整个调节架2的水平角度，可对多块太阳能板4进行同步调节。在夜晚的时候驱动电机将太阳能板4调节后呈水平状态，清洁电机带动清洁杆转动，清洁杆转动后通过刷毛13来对调节架2顶面和太阳能板4的表面进行清洁，在进行清洁的过程中将清洁液抽出并喷出至太阳能板4和调节架2表面，进一步提高清洁效果。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自动追踪阳光的光伏发电装置，包括：底座（1）和调节架（2），其特征在于：所述调节架（2）转动连接在底座（1）的上方且调节架（2）的下端延伸至底座（1）的内部，所述调节架（2）的顶面开设有十二个安装孔（3），所述安装孔（3）内分别安装有太阳能板（4），所述调节架（2）的内部且位于太阳能板（4）的下方安装有驱动机构；

所述驱动机构包括十六个为4x4矩阵分布的传动管（15）和十二个与太阳能板（4）对应的螺杆（16），所述螺杆（16）的上端转动连接有连接板（28），所述连接板（28）的上端与太阳能板（4）的底部后端固定连接，所述螺杆（16）的下端分别与传动管（15）螺纹连接，且传动管（15）的外壁上分别安装有链轮（20），链轮（20）之间采用链条（19）传动连接，所述调节架（2）的底部安装有垂直调节电机（22），所述垂直调节电机（22）的动力输出端安装有连杆（26），所述连杆（26）的上端与其中一个位于拐角处的传动管（15）的下端连接；

所述调节架（2）的顶面安装有清理机构（5），调节架（2）的底部设置有配合清理机构（5）使用的储液仓，所述储液仓内填充清洁液，且调节架（2）的两侧壁中部分别开设有与储液仓连通的注液孔（6）；

所述清理机构（5）包括清理杆（10）、传动盒（11）、固定盒（7）和清理电机（17），所述清理杆（10）共设置有四个且分别安装在传动盒（11）的外壁上并形成十字型结构，所述传动盒（11）置于调节架（2）的顶面中部，所述清理电机（17）安装在调节架（2）的内侧且清理电机（17）的动力输出端与传动盒（11）之间连接有导液管（29），所述固定盒（7）安装在传动盒（11）的顶部且固定盒（7）的内部安装有太阳辐射检测仪（9）；

所述清理杆（10）的底面开设有两个凹槽（12），所述凹槽（12）的截面呈弧形结构且凹槽（12）贯穿清理杆（10），所述清理杆（10）的底面且位于两个凹槽（12）之间均匀安装有刷毛（13），刷毛（13）的末端与调节架（2）的表面接触连接，所述凹槽（12）的内顶部安装有若干个喷头（14），清理杆（10）的末端延伸至调节架（2）的顶面靠近边缘处，且清理杆（10）在旋转过程中形成圆形的清理区域；

所述底座（1）的内底部安装有水平调节电机（24），所述水平调节电机（24）的动力输出端与调节架（2）的底面中部连接，所述调节架（2）的底面靠近边缘处安装有辅动轮（21），所述底座（1）的顶面开设有与辅动轮（21）配合使用的辅动槽。

2.根据权利要求1所述的一种自动追踪阳光的光伏发电装置，其特征在于：所述调节架（2）的内顶部安装有导液盘（18），所述导液盘（18）套设在导液管（29）上且导液盘（18）与导液管（29）之间设置密封圈，所述导液管（29）的表面且位于导液盘（18）的内部开设有进液孔（30）。

3.根据权利要求1所述的一种自动追踪阳光的光伏发电装置，其特征在于：所述储液仓的内部安装有泵机（23），所述泵机（23）的输出端上安装有导管（25），所述导管（25）与导液盘（18）连接且内部连通。

4.根据权利要求1所述的一种自动追踪阳光的光伏发电装置，其特征在于：所述安装孔（3）的两侧壁上分别开设有滑槽（8），所述太阳能板（4）的两侧壁上分别安装有滑杆（27），所述滑杆（27）的末端延伸至滑槽（8）内部。