CN201781432U - 一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置 - Google Patents

Abstract

一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置，解决太阳能电池板接收光照的平面能够实时与太阳光线垂直，进而有效的将太阳能转化为电能加以利用的技术问题，采用的技术方案是，以上装置的结构中包括支撑定位太阳能电池板的托板，用于定位托板的基座，托板调节机构的结构中包括固定连接在基座上的支撑架、以及定位在基座与托板下边面之间的液压缸，托板借助液压缸的驱动与支撑架形成具有旋转自由度的转动配合。本实用新型通过合理计算和设定托板的初始位置，能够实时保证托板板面垂直于太阳光线，同时，采用液压缸内液体介质的热胀冷缩原理，无需消耗其它能源，有效利用太阳能的同时实现了进一步的节能。

Description

一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置

技术领域

本实用新型属于太阳能技术领域，利用太阳能电池板接收太阳能光，其中涉及到用于实时自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置，保证接收光照的平面与太阳光线垂直。

背景技术

太阳能作为一种新能源，因其具备相对于其它能源所更好的，在清洁、环保方面的突出特点，越来越受到各国的重视与应用。照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。目前在太阳能安装应用方面，一般使用固定安装的方法，通常都要求朝向赤道，倾斜一定角度安装，这样使用可以使得全年光伏电池板面上接收的太阳辐射量要比水平放置的多。在光伏电池板倾斜放置时，会使方阵面上使得全年太阳能接收转化效率趋于均衡。

但是在这种固定安装太阳能电池板的过程中，也会出现一些缺陷。从早上到中午，再到晚上的过程中，太阳的高度是随时变化的，尤其是夏季太阳能倾角较小，冬季太阳能倾角较大，这样则不能保证太阳能电池板接收光照的平面实时与太阳光线垂直，太阳能的吸收效果不理想，进而使得太阳能的转化利用率不能达到最好的效果。

现有技术中也出现了一些解决办法，例如用电机来驱动传动杆，再通过杠杆原理传动给太阳能电池板的托板，再通过滚轮实现二维的转动，采用此种机械结构，在驱动与传动的过程中能耗较高，太阳能转换的大部分能源都被机械机构所占用，实际利用的太阳能则寥寥无几。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决太阳能电池板接收光照的平面能够实时与太阳光线垂直，进而有效的将太阳能转化为电能加以利用的技术问题，设计了一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置，通过对液压缸的设计，利用四季温度的不同，通过缸体对于外界温度变化使内部的液体介质热胀冷缩，从而改变缸杆的伸出长度，使得托板相对于基座的倾斜角度发生变化，保证太阳能电池板实时垂直于太阳光线。

本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是，装置的结构中包括支撑定位太阳能电池板的托板，用于定位托板的基座，以及托板调节机构，关键在于，托板调节机构的结构中包括固定连接在基座上的支撑架、以及定位在基座与托板下边面之间的液压缸，托板借助液压缸的驱动与支撑架形成具有旋转自由度的转动配合。

本实用新型的关键是利用了液压缸内液体介质的热胀冷缩原理，通过液体介质的热胀冷缩将力传递给缸杆，进而通过托板转动配合调整托板的倾斜角度，通过合理计算和设定托板的初始位置，能够实时保证托板板面垂直于太阳光线，同时，采用液压缸内液体介质的热胀冷缩原理，无需消耗其它能源，有效利用太阳能的同时实现了进一步的节能。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的装置结构示意图。

图2是本实用新型中液压缸的截面示意图。

图3是本实用新型中支撑架与托板形成正弦机构的结构实施例。

附图中，1是托板，1-1是托板转轴，2是支撑架，2-1是滑槽，3是基座，4是液压缸，4-1、4-4是分别设置在缸体两端的缸杆，4-2是缸体，4-3是缸体内的液体介质。

具体实施方式

参看图1，一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置，以上装置的结构中包括支撑定位太阳能电池板的托板1，用于定位托板1的基座3，以及托板调节机构，托板调节机构的结构中包括固定连接在基座3上的支撑架2、以及定位在基座3与托板1下边面之间的液压缸4，托板1借助液压缸4的驱动与支撑架2形成具有旋转自由度的转动配合。

参看图2，上述的液压缸的结构中包括缸体4-2、密封在缸体4-2内部的液体介质4-3、与缸体4-3两端形成密封滑动配合的缸杆4-1、4-4、以及配套的密封和漏气装置，液体介质的体膨胀系数为1.0×10^-3～1.5×10^-3℃^-1。

上述的液体介质是汽油、或酒精。

现举出两种最佳实施例来说明以上托板1与支撑架2的转动配合结构：

第一种，缸杆4-1借助轴承与托板1下边面上的固定转轴形成转动配合，缸杆4-4借助轴承与基座转轴形成转动配合。

如果缸杆4-4与基座是转动配合，则托板1与支撑架2形成转动合的结构是：托板1上设置的托板转轴1-1与支撑架2上的回转轴承形成转动配合。

第二种，缸杆4-1借助轴承与托板1下边面上的固定转轴形成转动配合，缸杆4-4与基座3固定连接。

如果缸杆4-4与基座是固定连接，则托板1与支撑架2形成转动配合的结构是：支撑架2上设置有滑槽2-1，托板1上设置的托板转轴1-1与滑槽2-1形成水平方向的正弦机构。

以上两种实施例的结构都非常简单，设计合理，传动组件简单，减少了在传动过程中的能量损耗。下面对液体介质4-3的选择加以解释。

考虑到我国大部分地区属于中纬度地区，温度变化最低约负20度左右，最高温度约38度左右，因此选择体膨胀系数为1.0×10^-3～1.5×10^-3℃^-1之间的液体即可，最佳液体材料是汽油或酒精，在实验过程中发现，液压缸4内采用液体介质，可以将液体受温度变化的体积膨胀放大，使得效果更为明显。原理是：当外界温度变化时，液压缸4内的介质热胀冷缩，同时缸杆4-1、4-4向外伸出的长度也随之变化，进而会使托板1的倾斜角度发生变化。

Claims (6)

1.一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置，以上装置的结构中包括支撑定位太阳能电池板的托板(1)，用于定位托板(1)的基座(3)，以及托板调节机构，其特征在于：所述的托板调节机构的结构中包括固定连接在基座(3)上的支撑架(2)、以及定位在基座(3)与托板(1)下边面之间的液压缸(4)，托板(1)借助液压缸(4)的驱动与支撑架(2)形成具有旋转自由度的转动配合。

2.根据权利要求1所述的一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置，其特征在于：所述的液压缸的结构中包括缸体(4-2)、密封在缸体(4-2)内部的液体介质(4-3)、与缸体(4-3)两端形成密封滑动配合的缸杆(4-1、4-4)、以及配套的密封和漏气装置，液体介质的体膨胀系数为1.0×10^-3～1.5×10^-3℃^-1。

3.根据权利要求2所述的一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置，其特征在于：所述的液体介质是汽油、或酒精。

4.根据权利要求2所述的一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置，其特征在于：所述的缸杆(4-1)借助轴承与托板(1)下边面上的固定转轴形成转动配合，缸杆(4-4)借助轴承与基座转轴形成转动配合。

5.根据权利要求1所述的一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置，其特征在于：所述的托板(1)与支撑架(2)形成转动配合的结构是：托板(1)上设置的托板转轴(1-1)与支撑架(2)上的回转轴承形成转动配合。 

6.根据权利要求2所述的一种自动调整太阳能电池板接收光照平面的装置，其特征在于：所述的缸杆(4-1)借助轴承与托板(1)下边面上的固定转轴形成转动配合，缸杆(4-4)与基座(3)固定连接。 

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