CN118432514A - 一种追日太阳能发电系统及其使用装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于太阳能光伏发电设备相关的技术领域，提供了一种追日太阳能发电系统，包括光照角度感应器、安装基座和控制器，安装基座中部设置有支撑组件，支撑组件的顶部设置有转动齿轮，转动齿轮的一侧设置有转动轴，转动轴的一端设置有安装座，转动轴的另一端设置有一号电机，一号电机的转轴与转动轴同轴设置，转动轴的外侧壁上设置有螺纹；转动齿轮的顶部设置有一号安装框架，一号安装框架的一端连接有太阳能电池板，太阳能电池板的另一端中部设置有一号电动升降杆，一号电动升降杆的底座设置在一号安装框架的另一端中部，底座内设置有二号电机；控制器连接于光照角度感应器、一号电机和二号电机，光照角度感应器用于监测太阳的光照角度。

Description

一种追日太阳能发电系统及其使用装置

技术领域

本发明属于太阳能光伏发电设备相关的技术领域，尤其涉及一种追日太阳能发电系统及一种追日太阳能发电系统的使用装置。

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，主要由太阳电池板组件、控制器和逆变器三大部分组件，主要部件由电子元器件构成，可通过多组太阳能电池串联组成大面积光伏发电装置。

由于新能源的大力推广，太阳能作为一种清洁能源，被广泛使用，现有的太阳能发电系统，普遍通过预先设置太阳能电池板的朝向，然后根据当地太阳照射时长，调节太阳能电池板的朝向于倾斜角度，或定时调整太阳能电池板的朝向角度，灵活度较低，太阳能的利用率也较低；另外太阳能电池板的角度调节多通过升降杆实现调节，其可调节范围多为一个切面的180度调节，可调范围有限，且调节结构复杂，制作成本较高。

发明内容

本发明提供了一种追日太阳能发电系统，用以解决现有技术中存在的上述问题。

本发明实施例提供一种追日太阳能发电系统，包括光照角度感应器、安装基座和控制器，所述安装基座中部设置有支撑组件，所述支撑组件的顶部设置有转动齿轮，所述转动齿轮的一侧设置有转动轴，所述转动轴的一端设置有安装座，所述转动轴的另一端设置有一号电机，所述一号电机的转轴与所述转动轴同轴设置，所述转动轴的外侧壁上设置有咬合所述转动齿轮的螺纹；所述转动齿轮的顶部通过支撑座设置有一号安装框架，所述一号安装框架的一端通过铰接轴连接有太阳能电池板，所述太阳能电池板的另一端中部设置有一号电动升降杆，所述一号电动升降杆的底座设置在所述一号安装框架的另一端中部，所述底座内设置有二号电机；所述控制器连接于所述光照角度感应器、所述一号电机和所述二号电机，所述光照角度感应器用于监测太阳的光照角度。

上述技术方案中，光照角度感应器能够监测光照角度，具体通过监测当前日照角度，并传输至控制器，由于控制器连接有一号电机和二号电机，即能够控制一号电机、二号电机的转动，其中一号电机能够驱动转动轴转动，由于转动轴上螺纹咬合传动于转动齿轮，使得能够通过一号电机驱动转动齿轮转动，以在水平面上360度调节太阳能电池板，另外二号电机能够驱动一号电动升降杆，以调节太阳能电池板的倾斜角度，整体结构简单合理，制作成本较低，有效提高了太阳能电池板的可调角度，并通过光照角度传感器和控制器，实现自动追日的目的，整体智能度有效提高，降低了人力的投入，使用步骤更为便捷。

进一步地，所述支撑组件包括二号安装框架和限位组件，所述二号安装框架的两侧对称设置有支撑杆，所述支撑杆的一端通过一号转轴转动设置在所述二号安装框架的两侧，所述支撑杆的另一端通过二号转轴转动设置在所述安装基座上，所述二号安装框架的一端铰接有二号电动升降杆的工作端，所述二号电动升降杆的另一端设置在所述安装基座上，所述限位组件设置在所述支撑杆的一侧，用于限制支撑杆的移动。

上述技术方案中，二号安装框架通过支撑杆设置在安装基座的顶部，由于支撑杆的两端分别设置有一号转轴和二号转轴，使得在二号电动升降杆推动或拉动二号安装框架时，能够带动二号安装框架贴合或远离安装基座，以调节太阳能电池板的高度，能够有效降低风阻，避免风力过大引起的损耗。

进一步地，所述限位组件包括三号电机和限位杆，所述限位杆的一端设置在所述安装基座的顶部，所述限位杆的另一端横向放置在所述支撑杆远离所述二号电动升降杆的一侧的后方，所述三号电机的转动轴上设置有摆杆，所述摆杆的外侧端放置在所述支撑杆远离所述二号电动升降杆的一侧的后方。

上述技术方案中，三号电机的转动轴能够带动摆杆转动，在二号电动升降杆推动二号安装框架时，支撑杆逐步竖直站立，带动摆杆张开，在需要调节二号安装框架贴合在安装基座顶部的时候，可通过回缩二号电动升降杆，同步启动三号电机，带动摆杆恢复原位，能够推动支撑杆恢复原位，以带动二号安装框架移动。

进一步地，所述摆杆远离所述三号电机的端部设置有转轮。

上述技术方案中，转动能够降低摆杆与支撑杆接触时的摩擦损耗。

进一步地，所述二号电动升降杆远离工作端的端部设置有四号电机，所述四号电机设置在所述安装基座上。

上述技术方案中，四号电机用于驱动二号电动升降杆。

进一步地，所述安装基座的底部设置有可拆底板。

进一步地，所述安装基座通过多个螺钉设置在所述可拆底板上。

上述技术方案中，可拆底板与安装基座可拆卸设置，便于组装拆卸，也便于维修。

另一方面，提供一种上述任一追日太阳能发电系统的使用装置，包括车体，追日太阳能发电系统的所述可拆底板和所述光照角度感应器拆卸式设置在所述车体顶部，所述控制器连接于所述车体的控制板，所述太阳能电池板的电力输出端连接于所述车体的蓄电池。

上述技术方案中，追日太阳能发电系统通过可拆底板设置在车体的顶部，能够有效发电储存在车体的蓄电池内，以供使用。

进一步地，所述可拆底板通过黏胶设置在所述车体顶部。

进一步地，所述可拆底板底部设置有柔质垫层，所述柔质垫层的底部设置有弧度层。

上述技术方案中，柔质垫层能够降低在车体顶部安装可拆底板引起的意外磨损，弧度层适应于不同车型的车体顶部，以保障适用度。

综上所述，本发明提供一种追日太阳能发电系统，其有益效果为：

(1)通过光照角度传感器和控制器，实现自动追日的目的，整体智能度有效提高，降低了人力的投入，使用步骤更为便捷；

(2)整体结构简单，便于安装与拆卸，通过设置转动齿轮和一号电机，可在水平面上360度调节太阳能电池板，另外二号电机能够调节太阳能电池板的倾斜角度，制作成本较低，有效提高了太阳能电池板的可调角度，提高了太阳能利用率；

(3)在车体顶部设置上述追日太阳能发电系统，有效提高了发电效率，适用度更高。

附图说明

图1为本发明的实施例的追日太阳能发电系统的结构示意图；

图2为本发明的基于图1的追日太阳能发电系统的使用结构示意图；

图3为本发明的基于图1的转动齿轮的俯视简易结构示意图；

图4为本发明的基于图1的追日太阳能发电系统的使用装置结构示意图。

其中，附图中的附图标记所对应的名称为:

101、安装基座；102、支撑组件；103、转动齿轮；104、转动轴；105、安装座；106、一号电机；107、一号安装框架；108、太阳能电池板；109、一号电动升降杆；110、二号电机；111、二号安装框架；112、支撑杆；113、一号转轴；114、二号转轴；115、二号电动升降杆；116、三号电机；117、限位杆；118、摆杆；119、转轮；120、车体；121、可拆底板。

具体实施方式

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，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述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。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

以下结合图1至图4对发明进行进一步的说明。

实施例1：

参照图1至图3所示，本实施例提供一种追日太阳能发电系统，包括光照角度感应器、安装基座101和控制器(图中未示出)，所述安装基座101中部设置有支撑组件102，所述支撑组件102的顶部设置有转动齿轮103，所述转动齿轮103的一侧设置有转动轴104，如图3所示，所述转动轴104的一端设置有安装座105，所述转动轴104的另一端设置有一号电机106，所述一号电机106的转轴与所述转动轴104同轴设置，所述转动轴104的外侧壁上设置有咬合所述转动齿轮103的螺纹；

上述实施例中，一号电机106能够驱动转动轴104转动，由于转动轴104上螺纹咬合传动于转动齿轮103，使得能够通过一号电机106驱动转动齿轮103转动，以在水平面上360度调节太阳能电池板108。

所述转动齿轮103的顶部通过支撑座设置有一号安装框架107，所述一号安装框架107的一端通过铰接轴连接有太阳能电池板108，所述太阳能电池板108的另一端中部设置有一号电动升降杆109，所述一号电动升降杆109的底座设置在所述一号安装框架107的另一端中部，所述底座内设置有二号电机110；

上述实施例中二号电机110能够驱动一号电动升降杆109，以调节太阳能电池板108的倾斜角度，整体结构简单合理，制作成本较低，有效提高了太阳能电池板108的可调角度，并通过光照角度传感器和控制器，实现自动追日的目的，整体智能度有效提高，降低了人力的投入，使用步骤更为便捷。

所述控制器连接于所述光照角度感应器、所述一号电机106和所述二号电机110，所述光照角度感应器用于监测太阳的光照角度。

上述实施例中光照角度感应器能够监测光照角度，具体通过监测当前日照角度，并传输至控制器，由于控制器连接有一号电机106和二号电机110，即能够控制一号电机106、二号电机110的转动。

实施例2：

结合上述实施例，如图2所示，所述支撑组件102包括二号安装框架111和限位组件，所述二号安装框架111的两侧对称设置有支撑杆112，所述支撑杆112的一端通过一号转轴113转动设置在所述二号安装框架111的两侧，所述支撑杆112的另一端通过二号转轴114转动设置在所述安装基座101上，所述二号安装框架111的一端铰接有二号电动升降杆115的工作端，所述二号电动升降杆115的另一端设置在所述安装基座101上，所述限位组件设置在所述支撑杆112的一侧，用于限制支撑杆112的移动。

上述实施例的二号安装框架111通过支撑杆112设置在安装基座101的顶部，由于支撑杆112的两端分别设置有一号转轴113和二号转轴114，使得在二号电动升降杆115推动或拉动二号安装框架111时，能够带动二号安装框架111贴合或远离安装基座101，以调节太阳能电池板108的高度，能够有效降低风阻，避免风力过大引起的损耗，所述二号电动升降杆115远离工作端的端部设置有四号电机，所述四号电机设置在所述安装基座101上，四号电机用于驱动二号电动升降杆115。

其中，如图2所示，所述限位组件包括三号电机116和限位杆117，所述限位杆117的一端设置在所述安装基座101的顶部，所述限位杆117的另一端横向放置在所述支撑杆112远离所述二号电动升降杆115的一侧的后方，所述三号电机116的转动轴104上设置有摆杆118，所述摆杆118的外侧端放置在所述支撑杆112远离所述二号电动升降杆115的一侧的后方，三号电机116的转动轴104能够带动摆杆118转动，在二号电动升降杆115推动二号安装框架111时，支撑杆112逐步竖直站立，带动摆杆118张开，在需要调节二号安装框架111贴合在安装基座101顶部的时候，可通过回缩二号电动升降杆115，同步启动三号电机116，带动摆杆118恢复原位，能够推动支撑杆112恢复原位，以带动二号安装框架111移动，所述摆杆118远离所述三号电机116的端部设置有转轮119，转动能够降低摆杆118与支撑杆112接触时的摩擦损耗。

实施例3：

另一方面，如图4所示，提供一种上述任一追日太阳能发电系统的使用装置，包括车体120，所述可拆底板121和所述光照角度感应器拆卸式设置在所述车体120顶部，所述控制器连接于所述车体120的控制板，所述太阳能电池板108的电力输出端连接于所述车体120的蓄电池，所述安装基座101通过多个螺钉设置在所述可拆底板121上，可拆底板121与安装基座101可拆卸设置，便于组装拆卸，也便于维修。

上述实施例的追日太阳能发电系统通过可拆底板121设置在车体120的顶部，能够有效发电储存在车体120的蓄电池内，以供使用，所述可拆底板121通过黏胶设置在所述车体120顶部，所述可拆底板121底部设置有柔质垫层，所述柔质垫层的底部设置有弧度层(图中未示出)，柔质垫层能够降低在车体120顶部安装可拆底板121引起的意外磨损，弧度层适应于不同车型的车体120顶部，以保障适用度。

在实际的使用过程中，控制器能够根据阳光的照射角度，实时通过一号电机106、二号电机110和转动齿轮103调整太阳能电池板108的朝向和倾斜角度，有效保证了阳光的有效照射时长，提高了太阳能的利用效力，柔质垫层能够有效防止可拆底板121放置在车体120顶部时，划伤车体120顶部的漆壳，也能够有效降低车体120运行过程中，传递至安装基座101的震感。

具体地，通过可拆底板可拆卸的将追日太阳能发电系统安装在车体120顶部，上述太阳能电池板108可连接车体120内部的蓄电池进行电量存储，也可以在车体120内或外部设置蓄电池，用于存储电量，在实际的使用过程中，车辆在行驶过程中，风力较大，可选择将支撑杆112折叠，使得二号安装框架111贴合在安装基座101的上表面，以减小行驶阻力对太阳能电池板108的影响，在车辆停靠或者行驶较为缓慢，风力较小的情况下，可将支撑杆112竖立起来进行使用。

上述多个实施例中，光照角度感应器由四个光敏电阻组成，分别设置在太阳能电池板的东南西北四角，在实际工作过程中，控制器首先获取东西两侧的光敏电阻的检测值进行分析，具体为：如果东面的光敏电阻的检测值较高，则控制追日太阳能发电系统向西转动，如果西面的光敏电阻的检测值较高，则控制追日太阳能发电系统向东转动，直至东西两侧的光敏电阻的检测值接近时，开始对南北向的检测值进行分析，如果北面检测值小，则上升仰角，如果南面检测值小，则降低仰角；其中，上述控制器能够接受四个光敏电阻的实时检测值，同时控制器内设置的单片机能够将检测值变化的模拟信号转化成数字信号，以通过一号电机和二号电机调整太阳能电池板的仰角，来实现追光的目的，上述光照角度感应器属于现有常见的追光设备之一，可通过其他追光组件进行替换使用。

本发明提供一种追日太阳能发电系统，通过光照角度传感器和控制器，实现自动追日的目的，整体智能度有效提高，降低了人力的投入，使用步骤更为便捷，整体结构简单，便于安装与拆卸，通过设置转动齿轮和一号电机，可在水平面上360度调节太阳能电池板，另外二号电机能够调节太阳能电池板的倾斜角度，制作成本较低，有效提高了太阳能电池板的可调角度，提高了太阳能利用率，且在车体顶部设置上述追日太阳能发电系统，有效提高了发电效率，适用度更高，便于推广使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种追日太阳能发电系统，其特征在于，包括光照角度感应器、安装基座和控制器，所述安装基座中部设置有支撑组件，所述支撑组件的顶部设置有转动齿轮，所述转动齿轮的一侧设置有转动轴，所述转动轴的一端设置有安装座，所述转动轴的另一端设置有一号电机，所述一号电机的转轴与所述转动轴同轴设置，所述转动轴的外侧壁上设置有咬合所述转动齿轮的螺纹；

所述转动齿轮的顶部通过支撑座设置有一号安装框架，所述一号安装框架的一端通过铰接轴连接有太阳能电池板，所述太阳能电池板的另一端中部设置有一号电动升降杆，所述一号电动升降杆的底座设置在所述一号安装框架的另一端中部，所述底座内设置有二号电机；

所述控制器连接于所述光照角度感应器、所述一号电机和所述二号电机，所述光照角度感应器用于监测太阳的光照角度。

2.根据权利要求1所述的追日太阳能发电系统，其特征在于，所述支撑组件包括二号安装框架和限位组件，所述二号安装框架的两侧对称设置有支撑杆，所述支撑杆的一端通过一号转轴转动设置在所述二号安装框架的两侧，所述支撑杆的另一端通过二号转轴转动设置在所述安装基座上，所述二号安装框架的一端铰接有二号电动升降杆的工作端，所述二号电动升降杆的另一端设置在所述安装基座上，所述限位组件设置在所述支撑杆的一侧，用于限制支撑杆的移动。

3.根据权利要求2所述的追日太阳能发电系统，其特征在于，所述限位组件包括三号电机和限位杆，所述限位杆的一端设置在所述安装基座的顶部，所述限位杆的另一端横向放置在所述支撑杆远离所述二号电动升降杆的一侧的后方，所述三号电机的转动轴上设置有摆杆，所述摆杆的外侧端放置在所述支撑杆远离所述二号电动升降杆的一侧的后方。

4.根据权利要求3所述的追日太阳能发电系统，其特征在于，所述摆杆远离所述三号电机的端部设置有转轮。

5.根据权利要求2所述的追日太阳能发电系统，其特征在于，所述二号电动升降杆远离工作端的端部设置有四号电机，所述四号电机设置在所述安装基座上。

6.根据权利要求1所述的追日太阳能发电系统，其特征在于，所述安装基座的底部设置有可拆底板。

7.根据权利要求6所述的追日太阳能发电系统，其特征在于，所述安装基座通过多个螺钉设置在所述可拆底板上。

8.一种追日太阳能发电系统的使用装置，其特征在于，包括车体，上述权利要求1至7任一所述的追日太阳能发电系统安装在所述车体的顶部，所述追日太阳能发电系统包括有可拆底板，所述可拆底板设置在所述车体的顶部，所述追日太阳能发电系统的控制器连接于所述车体的控制板，所述追日太阳能发电系统的太阳能电池板的电力输出端连接于所述车体的蓄电池。

9.根据权利要求8所述的追日太阳能发电系统的使用装置，其特征在于，所述可拆底板通过黏胶设置在所述车体顶部。

10.根据权利要求8所述的追日太阳能发电系统的使用装置，其特征在于，所述可拆底板底部设置有柔质垫层，所述柔质垫层的底部设置有弧度层。