CN116054712A - 一种基于光感的光伏板支座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于光感的光伏板支座，涉及光伏发电技术领域，包括光伏板，光伏板活动安装在垂直支撑杆上，所述垂直支撑杆转动安装在摇摆齿盘上，所述垂直支撑杆上固定安装有摇摆电机，摇摆电机的输出轴上固定安装有摇摆行动齿轮，摇摆齿盘内设有齿形，且该齿形与摇摆行动齿轮相啮合，所述光伏板上固定安装有摆动齿轮。本发明通过控制刮动电机转动，刮板会在光伏板上移动，从而将光伏板上的灰尘去除，进而提升太阳能转化的效率；可使得光伏板自动跟随光线进行摆动，使其光伏板表面始终与光线垂直，保证光伏发电的效率；可以在第二天凌晨太阳升起时，使得光伏板自动复位，无需人工进行管理。

Description

一种基于光感的光伏板支座

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，具体为一种基于光感的光伏板支座。

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，但是目前的太阳能电池组无法根据光线的变化自动调整光照角度，因此发电效率不高。

现有技术，公告号为CN112787584B的发明专利公开了一种光伏板支架技术，其包括支架本体和安装光伏板的倾斜顶部。在支架本体的倾斜端设置有一个耗能风扇，该耗能风扇的转动轴线为水平设置，并且位于光伏板下方。该耗能风扇可以转动，并且可以消耗风力能量，有助于减轻光伏板所受的风力，并减少强风对光伏板和支架连接强度的影响。这种技术方案可以提高光伏板支架的稳定性和安全性，但是该现有技术无法解决太阳能电池组无法根据光线的变化自动调整光照角度的问题，同时如遇到沙尘天气，在沙尘过后会使得光伏板表面附着一层尘土，非常影响发电效率。

发明内容

为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：一种基于光感的光伏板支座，包括光伏板，光伏板活动安装在垂直支撑杆上，所述垂直支撑杆转动安装在摇摆齿盘上，所述垂直支撑杆上固定安装有摇摆电机，摇摆电机的输出轴上固定安装有摇摆行动齿轮，摇摆齿盘内设有齿形，且该齿形与摇摆行动齿轮相啮合，所述光伏板上固定安装有摆动齿轮；所述光伏板的四个边上均配设有追光组件，所述测光组件包括与光伏板固定连接的外壳，外壳上固定安装有相互垂直设置的主太阳能发电板和副太阳能发电板，以及一个与副太阳能发电板呈135°夹角设置的反光镜；还包括控制摆动电机和摇摆电机转动的切换组件，所述切换组件包括支撑板，支撑板上对称设置有齿条支架，两个齿条支架上均滑动安装有齿条，两个齿条上均固定安装有移动导电柱支架，所述支撑板的中部固定安装有输入端子和输出端子，所述支撑板上还对称设置有两个切换电机，切换电机的输出轴上固定安装有与齿条相啮合的切换齿轮。

优选地，所述摆动齿轮与光伏板通过轴相固定，并且该轴还与垂直支撑杆转动配合，所述垂直支撑杆上固定安装有摆动电机，摆动电机的输出轴上固定安装有与摆动齿轮相啮合的摆动主动齿轮。

优选地，所述光伏板上对称设置有两个丝杠，两个丝杠均有固定安装在光伏板上的刮动电机驱动，所述光伏板上还滑动设置有刮板，刮板与两个丝杠螺纹配合。

优选地，其中一个所述移动导电柱支架内平行设置有两个与输入端子和输入端子电性连接的移动导电柱，另一个所述移动导电柱支架内交叉设置有两个与输入端子和输入端子电性连接的移动导电柱。

优选地，两个所述移动导电柱支架上均固定安装有滑杆，滑杆与支撑板通过滑杆支架滑动配合，所述滑杆支架与移动导电柱支架之间设置有环绕在滑杆上的拉簧。

优选地，所述输入端子、输出端子与移动导电柱滑动配合。

优选地，每个所述追光组件中的主太阳能发电板和副太阳能发电板的正负极并联，且并联的两端与对应的切换电机电性连接。

优选地，所述追光组件中的外壳上还设置有进光窗口。

本发明与现有技术相比具备以下有益效果：（1）本发明通过控制刮动电机转动，刮板会在光伏板上移动，从而将光伏板上的灰尘去除，进而提升太阳能转化的效率；（2）本发明可使得光伏板自动跟随光线进行摆动，使其光伏板表面始终与光线垂直，保证光伏发电的效率；（3）本发明可以在第二天凌晨太阳升起时，使得光伏板自动复位，无需人工进行管理。

附图说明

图1为本发明光伏板结构示意图。

图2为本发明追光组件安装位置图。

图3为本发明摆动齿轮结构示意图。

图4为本发明追光组件结构示意图。

图5为本发明刮板处结构示意图。

图6为本发明切换组件结构示意图。

图7为本发明图6中A处结构示意图。

图8为本发明移动导电柱支架结构示意图。

图9为本发明控制线路图。

图中：101-光伏板；102-丝杠；103-刮板；104-刮动电机；105-垂直支撑杆；106-摆动电机；107-摆动齿轮；108-摇摆电机；109-摇摆齿盘；110-摇摆行动齿轮；111-摆动主动齿轮；201-外壳；202-主太阳能发电板；203-副太阳能发电板；204-反光镜；301-支撑板；302-切换电机；303-切换齿轮；304-齿条支架；305-滑杆支架；306-拉簧；307-滑杆；308-齿条；309-移动导电柱支架；310-输入端子；311-输出端子；312-移动导电柱。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-图3、图5所示，本发明提供一种基于光感的光伏板支座，包括光伏板101，光伏板101活动安装在垂直支撑杆105上，垂直支撑杆105转动安装在摇摆齿盘109上，垂直支撑杆105上固定安装有摇摆电机108，摇摆电机108的输出轴上固定安装有摇摆行动齿轮110，摇摆齿盘109内设有齿形，且该齿形与摇摆行动齿轮110相啮合，光伏板101上固定安装有摆动齿轮107。摆动齿轮107与光伏板101通过轴相固定，并且该轴还与垂直支撑杆105转动配合，垂直支撑杆105上固定安装有摆动电机106，摆动电机106的输出轴上固定安装有与摆动齿轮107相啮合的摆动主动齿轮111，光伏板101上对称设置有两个丝杠102，两个丝杠102均有固定安装在光伏板101上的刮动电机104驱动，光伏板101上还滑动设置有刮板103，刮板103与两个丝杠102螺纹配合，因此当启动刮动电机104时，刮板103会在光伏板101上移动，从而将光伏板101上的灰尘去除。

如图4所示，光伏板101的四个边上均配设有追光组件，测光组件包括与光伏板101固定连接的外壳201，外壳201上固定安装有相互垂直设置的主太阳能发电板202和副太阳能发电板203，以及一个与副太阳能发电板203呈135°夹角设置的反光镜204。

如图6-图9所示，还包括控制摆动电机106和摇摆电机108转动的切换组件，切换组件包括支撑板301，支撑板301上对称设置有齿条支架304，两个齿条支架304上均滑动安装有齿条308，两个齿条308上均固定安装有移动导电柱支架309，支撑板301的中部固定安装有输入端子310和输出端子311，支撑板301上还对称设置有两个切换电机302，切换电机302的输出轴上固定安装有与齿条308相啮合的切换齿轮303。其中一个移动导电柱支架309内平行设置有两个与输入端子310和输入端子310电性连接的移动导电柱312，另一个移动导电柱支架309内交叉设置有两个与输入端子310和输入端子310电性连接的移动导电柱312。两个移动导电柱支架309上均固定安装有滑杆307，滑杆307与支撑板301通过滑杆支架305滑动配合，滑杆支架305与移动导电柱支架309之间设置有环绕在滑杆307上的拉簧306。输入端子310、输出端子311与移动导电柱312滑动配合。每个追光组件中的主太阳能发电板202和副太阳能发电板203的正负极并联，且并联的两端与对应的切换电机302电性连接。追光组件中的外壳201上还设置有进光窗口。

本发明公开的一种基于光感的光伏板支座的工作原理如下：首先将其中一个主太阳能发电板202和副太阳能发电板203的正负极并联在一起，然后与切换电机302连接，再将另一个追光组件中的主太阳能发电板202和副太阳能发电板203的正负极并连在一起，然后在于另一个切换电机302连接，需要说明的是，两个追光组件与切换电机302相连接的正负极是反接的，目的在于其中一个控制切换电机302正转，另一个控制另一个切换电机302反转。两个追光组件为一组，且每组的两个追光组件均对称设置在光伏板101上，每组追光组件对应有一个切换组件。切换组件中的输出端子311与摆动电机106或摇摆电机108电性连接，输入端子310与直流电源的正负极电性连接（可以与光伏板101的正负极电性连接，或者外接电源），其目的是控制摇摆电机108或摆动电机106的正反转，当光线照进追光组件中，主太阳能发电板202和副太阳能发电板203会产生电流（光线直接照射或者通过反光镜204的反射，具体根据阳光的入射角度改变），此时主太阳能发电板202和副太阳能发电板203会驱动切换电机302转动（正转），切换电机302会带动切换齿轮303转动，切换齿轮303会带动齿条308移动，齿条308会带动移动导电柱支架309移动，然后使其两个移动导电柱312与输出端子311和输入端子310接触，然后驱动对应的摆动电机106或摇摆电机108转动（正转）。

当来到第二天的清晨，阳光会照射到另一个外壳201内，然后使其另一个主太阳能发电板202和副太阳能发电板203产生电流，带动另一个切换电机302转动（反转），然后使其切换组件中的另一个移动导电柱支架309移动到输出端子311与输入端子310之间，然后将交叉设置的移动导电柱312与输出端子311和输入端子310连通（此时平时设置的移动导电柱312会在拉簧306的拉力下复位，由于光线沿直线传播，另一个主太阳能发电板202和副太阳能发电板203则会失去电能，从而导致切换电机302失去动力），然后带动对应的摆动电机106或摇摆电机108转动（反转），也就是说，当光线正对着光伏板101时，所有的主太阳能发电板202和副太阳能发电板203均不能照射到光线，只有当光线偏移时才可以。当摆动电机106转动时，摆动电机106的输出轴会带动摆动主动齿轮111转动，摆动主动齿轮111会带动摆动齿轮107转动，摆动齿轮107会带动光伏板101摆动，此时即可是的摆动主动齿轮111跟随太阳垂直摆动（太阳的高度变化），当摇摆电机108转动时，摇摆电机108的输出轴会带动摇摆行动齿轮110转动，摇摆行动齿轮110转动会在摇摆齿盘109上公转，然后带动摇摆电机108公转，由于摇摆电机108固定在垂直支撑杆105上，因此垂直支撑杆105就会转动，垂直支撑杆105会带动光伏板101转动，此时即可跟随太阳摆动（清晨到傍晚，即地球围绕太阳转动）。

Claims (8)

1.一种基于光感的光伏板支座，包括光伏板（101），光伏板（101）活动安装在垂直支撑杆（105）上，其特征在于：所述垂直支撑杆（105）转动安装在摇摆齿盘（109）上，所述垂直支撑杆（105）上固定安装有摇摆电机（108），摇摆电机（108）的输出轴上固定安装有摇摆行动齿轮（110），摇摆齿盘（109）内设有齿形，且该齿形与摇摆行动齿轮（110）相啮合，所述光伏板（101）上固定安装有摆动齿轮（107）；

所述光伏板（101）的四个边上均配设有追光组件，所述测光组件包括与光伏板（101）固定连接的外壳（201），外壳（201）上固定安装有相互垂直设置的主太阳能发电板（202）和副太阳能发电板（203），以及一个与副太阳能发电板（203）呈135°夹角设置的反光镜（204）；

还包括控制摆动电机（106）和摇摆电机（108）转动的切换组件，所述切换组件包括支撑板（301），支撑板（301）上对称设置有齿条支架（304），两个齿条支架（304）上均滑动安装有齿条（308），两个齿条（308）上均固定安装有移动导电柱支架（309），所述支撑板（301）的中部固定安装有输入端子（310）和输出端子（311），所述支撑板（301）上还对称设置有两个切换电机（302），切换电机（302）的输出轴上固定安装有与齿条（308）相啮合的切换齿轮（303）。

2.根据权利要求1所述的一种基于光感的光伏板支座，其特征在于：所述摆动齿轮（107）与光伏板（101）通过轴相固定，并且该轴还与垂直支撑杆（105）转动配合，所述垂直支撑杆（105）上固定安装有摆动电机（106），摆动电机（106）的输出轴上固定安装有与摆动齿轮（107）相啮合的摆动主动齿轮（111）。

3.根据权利要求2所述的一种基于光感的光伏板支座，其特征在于：所述光伏板（101）上对称设置有两个丝杠（102），两个丝杠（102）均有固定安装在光伏板（101）上的刮动电机（104）驱动，所述光伏板（101）上还滑动设置有刮板（103），刮板（103）与两个丝杠（102）螺纹配合。

4.根据权利要求3所述的一种基于光感的光伏板支座，其特征在于：其中一个所述移动导电柱支架（309）内平行设置有两个与输入端子（310）和输入端子（310）电性连接的移动导电柱（312），另一个所述移动导电柱支架（309）内交叉设置有两个与输入端子（310）和输入端子（310）电性连接的移动导电柱（312）。

5.根据权利要求4所述的一种基于光感的光伏板支座，其特征在于：两个所述移动导电柱支架（309）上均固定安装有滑杆（307），滑杆（307）与支撑板（301）通过滑杆支架（305）滑动配合，所述滑杆支架（305）与移动导电柱支架（309）之间设置有环绕在滑杆（307）上的拉簧（306）。

6.根据权利要求5所述的一种基于光感的光伏板支座，其特征在于：所述输入端子（310）、输出端子（311）与移动导电柱（312）滑动配合。

7.根据权利要求6所述的一种基于光感的光伏板支座，其特征在于：每个所述追光组件中的主太阳能发电板（202）和副太阳能发电板（203）的正负极并联，且并联的两端与对应的切换电机（302）电性连接。

8.根据权利要求7所述的一种基于光感的光伏板支座，其特征在于：所述追光组件中的外壳（201）上还设置有进光窗口。

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