CN203325925U - 一种太阳能电池板自动调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种太阳能电池板自动调节装置，包括：地面固定支撑架、太阳能电池板支架、竖直电机、旋转组件、水平电机、俯仰调节组件、感光组件以及控制器；感光组件感应太阳光，控制器根据感光组件的信息相应地控制竖直电机带动旋转组件实现太阳能电池板的水平转动调节，控制水平电机带动俯仰调节组件实现太阳能电池板的俯仰转动，从而实现太阳能电池板的全方位自动调节，有效提高太阳能电池板的转化率，结构简单，实现容易，能够降低生产成本，装置的稳定性好，易于控制调节，适合批量化生产。

Description

一种太阳能电池板自动调节装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能设备技术领域，尤其涉及一种能够自动追踪阳光的太阳能电池板自动调节装置。

背景技术

在太阳能设备领域中，目前对太阳能电池板角度和方向的自动调节的装置比较多，这类装置在调节太阳能电池板方位时使用两个动力机来调节太阳能电池板的不同方位，太阳能电池板上安装有感光装置，太阳能电池板方位的自动调节是通过比较感光装置中感光材料的光照强度大小来实现的。

现有技术中的这些设备主要存在以下缺陷：

1、有些装置在太阳能电池板的角度和方向上的调节有限，不能实现全方位自动调节；

2、装置的结构比较复杂，生产制造时所使用的材料和成本会明显增加，同时装置中要求动力机输出的力较大，这样会增加动力机的能量消耗；

3、阳光定位用的感光装置的灵敏度较低，同时不容易实现对太阳能电池板方向和角度的自动调节。

上述缺陷使得这些太阳能电池板控制设备，在生产制造和安装上比较困难，同时不能很有效地调节太阳能电池板的角度，使其对太阳能的利用率下降，相对增加了使用成本。因此需要一种新的太阳能电池板自动调节装置，以避免上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池板自动调节装置，能够有效和方便地实现太阳能电池板的全方位调节以及对太阳能光线自动追踪。

为解决上述问题，本实用新型提供一种太阳能电池板自动调节装置，包括：地面固定支撑架、太阳能电池板支架、竖直电机、旋转组件、水平电机、俯仰调节组件、感光组件以及控制器；所述感光组件包括多个聚光漏斗及其底部的光感应件，所述控制器根据所述光感应件感应的光强控制竖直电机和水平电机的工作；所述太阳能电池板支架通过旋转组件与所述地面固定支撑架连接，所述竖直电机驱动旋转组件带动所述太阳能电池板支架水平转动；所述太阳能电池板与所述太阳能电池板支架转动连接，所述水平电机驱动所述俯仰调节组件调整所述太阳能电池板与所述太阳能电池板支架之间的二面角；所述俯仰调节组件包括底部导轨、两个底部滑块、两个连杆、顶部转动机构，所述两个底部滑块位于底部导轨的两端并在水平电机的作用下沿底部导轨反向运动；所述两个连杆一端分别转动连接两个底部滑块，另一端汇合后转动连接所述顶部转动机构，所述顶部转动机构转动以带动所述太阳能电池板俯仰转动。

进一步的，所述感光组件还包括光漏斗支架和透光罩，所述光漏斗支架上部为中空结构并用于排布和安放所述多个聚光漏斗，下部固定连接太阳能电池板；所述透光罩密封罩在所述光漏斗支架上方，将聚光漏斗和光感应件密封在光漏斗支架上部内。

进一步的，所述光漏斗支架上部为圆形腔，所述透光罩为半球形，所述多个聚光漏斗在所述光漏斗支架的上部中空内排布成半球形。

进一步的，所述地面固定支撑架为中空结构；所述旋转组件包括底部转轴、涡轮、蜗杆，所述底部转轴位于所述地面固定支撑架中并固定连接所述太阳能电池板支架，所述蜗杆连接所述涡轮并在所述竖直电机的驱动下带动涡轮转动，所述涡轮固定在所述底部转轴上并带动转轴水平转动。

进一步的，所述底部转轴与所述太阳能电池板一体成型。

进一步的，所述竖直电机固定在所述地面固定支撑架上，所述水平电机固定在所述太阳能电池板支架上。

进一步的，所述底部导轨包括螺杆，所述螺杆安装在太阳能电池板支架上并能在所述水平电机的驱动下转动，两端为螺纹旋向相反的两段螺纹，两个底部滑块为螺母滑块，分别与螺杆的两段螺纹配合。

进一步的，所述底部导轨还包括滑动槽，所述两个底部滑块底部均设有使底部滑块沿滑动槽滑动的滑动凸起。

进一步的，所述顶部转动机构包括依次转动连接的太阳能电池板底部凸起、顶部转轴和推力连杆；所述两个连杆的另一端汇合后转动连接到所述推力连杆上，推力连杆的另一端转动连接到太阳能电池板上。

进一步的，所述两个连杆的一端为中空且分别设有插孔或凹口，所述两个底部滑块分别位于所述中空内且对应所述两个连杆一端的插孔或凹口位置设有凸台，通过凸台伸入插孔或凹口使两个滑块与相应的连杆一端转动连接。

与现有技术相比，本实用新型的太阳能电池板自动调节装置，包括：地面固定支撑架、太阳能电池板支架、竖直电机、旋转组件、水平电机、俯仰调节组件、感光组件以及控制器；感光组件感应和太阳光，控制器相应地控制竖直电机带动旋转组件实现太阳能电池板的水平转动调节，控制水平电机带动俯仰调节组件实现太阳能电池板的俯仰转动，从而实现太阳能电池板的全方位自动调节以及对太阳能光线自动追踪，有效提高太阳能电池板的转化率，结构简单，实现容易，能够降低生产成本，装置的稳定性好，易于控制调节，适合批量化生产。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例的太阳能电池板自动调节装置的结构示意图；

图2是图1中感光组件的结构示意图。

1、地面固定支撑架；2、竖直电机；3、蜗杆；4、涡轮；5、地面固定支撑架上部；6、太阳能电池板支架；7、水平电机；8、螺杆；9、右螺母滑块；10、右连杆；11、推力连杆；12、感光组件；13、太阳能电池板；14、左螺母滑块；5、左连杆；16、底部转轴；121、光漏斗支架；122、正六边形聚光漏斗；123、光感应件。

具体实施方式

本实用新型的核心思想是公开一种太阳能电池板自动调节装置，包括：地面固定支撑架、太阳能电池板支架、竖直电机、旋转组件、水平电机、俯仰调节组件、感光组件以及控制器；所述感光组件包括多个聚光漏斗及其底部的光感应件，所述控制器根据所述光感应件感应的光强控制竖直电机和水平电机的工作；所述太阳能电池板支架通过旋转组件与所述地面固定支撑架连接，所述竖直电机驱动旋转组件带动所述太阳能电池板支架水平转动；所述太阳能电池板与所述太阳能电池板支架转动连接，所述水平电机驱动所述俯仰调节组件调整所述太阳能电池板与所述太阳能电池板支架之间的二面角；所述俯仰调节组件包括底部导轨、两个底部滑块、两个连杆、顶部转动机构，所述两个底部滑块位于底部导轨的两端并在水平电机的作用下沿底部导轨反向运动；所述两个连杆一端分别转动连接两个底部滑块，另一端汇合后转动连接所述顶部转动机构，所述顶部转动机构转动以带动所述太阳能电池板俯仰转动。

为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明，然而，本实用新型可以用不同的形式实现，不应认为只是局限在所述的实施例。

请参考图1，本实施例提供一种太阳能电池板自动调节装置包括：地面固定支撑架1、太阳能电池板支架6、竖直电机2、旋转组件、水平电机7、俯仰调节组件、感光组件12以及控制器（未图示）；所述感光组件感应太阳光的光强，所述控制器根据所述感光组件感应的光强控制竖直电机2和水平电机7的工作；所述太阳能电池板支架6通过旋转组件与所述地面固定支撑架1连接，所述竖直电机2驱动旋转组件带动所述太阳能电池板支架6水平转动；所述太阳能电池板13与所述太阳能电池板支架6转动连接，所述水平电机7驱动所述俯仰调节组件调整所述太阳能电池板13与所述太阳能电池板支架6之间的二面角。

本实施例中，所述太阳能电池板支架6通过旋转组件与所述地面固定支撑架11连接，地面固定支撑架1为中空结构，所述旋转组件包括底部转轴16、涡轮4、蜗杆3，所述底部转轴16位于所述地面固定支撑架1中并固定连接所述太阳能电池板支架6，所述蜗杆3连接所述涡轮4并在所述竖直电机2的驱动下带动涡轮4转动，所述涡轮4固定在所述转轴上并带动底部转轴14水平转动（左右转动），所述底部转轴16的水平转动带动所述太阳能电池板支架6水平转动。如图1中，地面固定支撑架1为中空结构，中间部位安装有蜗杆3，外部安装有竖直电机2，地面固定支撑架1分为上部和下部，地面固定支撑架上部5中套装有与太阳能电池板支架6固定在一起的一个底部转轴16，该底部转轴16可以与太阳能电池板支架6一体成型，底部转轴16上固定安装一个涡轮4，并能随涡轮4可在支地面固定支撑架1的轴孔内转动，竖直电机2固定安装在地面固定支撑架1的外部上，蜗杆3随竖直电机2转动并能带动涡轮4转动；地面固定支撑架上部5主要起到支撑作用，并能使太阳能电池板支架6在其竖直的轴线方向上随涡轮4一起转动，这种设计能够简单方便的控制调节蜗杆3的转动，同时由于涡轮4与蜗杆3有一定的自锁性能，使其能够增加其保证其安全性。

本实施例中，所述俯仰调节组件包括底部导轨、两个底部滑块、两个连杆、顶部转动机构，所述两个底部滑块位于底部导轨的两端并在水平电机的作用下沿底部导轨反向运动；所述两个连杆一端分别转动连接两个底部滑块，另一端汇合后转动连接所述顶部转动机构，所述顶部转动机构转动以带动所述太阳能电池板13俯仰转动，即在竖直面内转动，相对太阳能电池板支架6上下转动。

本实施例中，两个连杆分别为左连杆5、右连杆10，所述底部导轨包括螺杆8，所述螺杆8安装在太阳能电池板支架6上并能随固定在太阳能电池板支架6上的水平电机7一起转动，螺杆8两端为螺纹旋向相反的两段螺纹，两个底部滑块分别为左螺母滑块14、右螺母滑块9，左螺母滑块14和右螺母滑块9分别与螺杆8的两端配合；左螺母滑块14、右螺母滑块9的两端都有凸台（未图示），左连杆5和右连杆10的一端（图中两个连杆各自的下端）为中空且分别设有插孔或凹口，所述左螺母滑块14、右螺母滑块9分别位于所述中空内（即夹在相应连杆的下端内）且各自设置的凸台伸入插孔或凹口，从而分别能够与左连杆5和右连杆10的一端转动连接；太阳能电池板支架6上有一个滑动槽（未图示），左螺母滑块14、右螺母滑块9的下部都有凸起（未图示），该凸起能使左螺母滑块14、右螺母滑块9在滑动槽内滑动；滑动槽主要起到支撑左螺母滑块14、右螺母滑块9和为左螺母滑块14、右螺母滑块9导向的作用，这样的设计能够减小螺杆8的受力，同时由于螺纹有一定的自锁性，能够使其平稳地调节太阳能电池板13的方向和保证其稳定的自锁性能。

本实施例中，所述顶部转动机构包括依次转动连接的太阳能电池板13底部凸起、顶部转轴和推力连杆11；左连杆5和右连杆10的一端分别连接在左螺母滑块14和右螺母滑块9上，左连杆5和右连杆10的另一端（即图中左连杆5和右连杆10的上端）汇合后转动连接到推力连杆11上，推力连杆11的另一端转动连接到太阳能电池板13上（图中连接到太阳能电池板13上中央），太阳能电池板13的一端还转动连接到太阳能电池板支架6上，这样设计能使太阳能电池板的重量由左连杆5和右连杆10分别分担，以减小连杆和螺母滑块的受力，同时这种设计结构也比较简单。

本实施例中，感光组件固定在太阳能电池板13的中央，其主要由光漏斗支架121、多个正六边形聚光漏斗122、光感应件123和透光罩（未图示）组成。其中，光漏斗支架121的上部为中空结构，以容纳正六边形聚光漏斗122和光感应件123；正六边形光漏斗122是由反光镜组成的，其能够把照射进来的光聚集到安装在底部的光感应件123上，光感应件123能够感应该正六边形聚光漏斗122位置处的光照强度的大小，控制器通过光感应件123的感应光强度信息来控制水平电机和竖直电机。正六边形聚光漏斗122分布在不同方位，整体排布呈现半球状结构，这种排布设计能够增大正六边形光漏斗122底部的光照强度，同时也能增加光能接收点的数量，增大不同位置光强度的差值，利于光强度位置的查找和实现自动化控制；透光罩是半球状的，其固定安装到光漏斗支架121上，透光罩的主要作用是将正六边形聚光漏斗122和光感应件123等部件密封起来，以免使其受到外界灰尘和雨水等干扰物的影响，增加其安全性和使用寿命。

本实施例的太阳能电池板自动调节装置的工作原理是：

感光组件12上面的每一个位置处的光感应件123所在的位置信息是确定的，当光照射到感光组件12上，不同位置的光感应件123接受到的光照强度不同，控制器比较光照强度，找到最大的光照强度所在的位置或方位，并通过控制电路控制竖直电机2和水平电机7的转动方向和大小。当调节竖直轴向的转动时，控制器控制竖直电机2启动并按要求的方向和角度转动，由蜗杆3和涡轮4将运动传到底部转轴16上并带动太阳能电池板支架6和太阳能电池板13一起转动，这样即可调节竖直轴向的转角（左右水平转动）。当调节水平方向上的倾角时，控制器控制水平电机7按要求的方向和角度转动，由螺杆8将运动转换为左螺母滑块14和右螺母滑块9的相互靠拢或拉开运动，经过左、右连杆15、10推动推力连杆11运动，这样推力连杆11可推动电池板13相对太阳能电池板支架6上下旋转，这样即可调节水平方向的倾角，实现俯仰调节。当不需要调节角度时，由螺杆与螺母滑块以及涡轮与蜗杆的自锁性能，保证太阳能电池板13的稳定性。

在本实用新型的其他实施例中，每个聚光漏斗的外圈边数也可以大于6，例如8、10、12、14、16、20等。

综上所述，本实施例的太阳能电池板自动调节装置，通过一个两端螺纹旋向相反的螺杆和两个螺母滑块以及推力连杆，减小了螺杆和连杆的受力，由螺杆和螺母滑块来调节水平方向的倾角，由涡轮、蜗杆和底部转轴结构实现竖直轴方向上的转角调节，使太阳能电池板能够实现全方位的控制要求；使用独特的半球状感光组件感测光强，控制器根据光强自动控制水平电机和竖直电机工作以调整太阳能电池板朝向光强最大的方向，从而使太阳能电池板在定位和控制调节上实现的更为容易、有效和精确。本实施例的太阳能电池板自动调节装置结构简单，功能实现容易，能够降低生产成本；结合独特的感光组件实现了对太阳能电池板方位的精确控制，进而有效提高太阳能电池板对太阳能的利用率，增加太阳能电池板对太阳能的转化量。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池板自动调节装置，其特征在于，包括：地面固定支撑架、太阳能电池板支架、竖直电机、旋转组件、水平电机、俯仰调节组件、感光组件以及控制器；所述感光组件包括多个聚光漏斗及其底部的光感应件，所述控制器根据所述光感应件感应的光强控制竖直电机和水平电机的工作；所述太阳能电池板支架通过旋转组件与所述地面固定支撑架连接，所述竖直电机驱动旋转组件带动所述太阳能电池板支架水平转动；所述太阳能电池板与所述太阳能电池板支架转动连接，所述水平电机驱动所述俯仰调节组件调整所述太阳能电池板与所述太阳能电池板支架之间的二面角；所述俯仰调节组件包括底部导轨、两个底部滑块、两个连杆、顶部转动机构，所述两个底部滑块位于底部导轨的两端并在水平电机的作用下沿底部导轨反向运动；所述两个连杆一端分别转动连接两个底部滑块，另一端汇合后转动连接所述顶部转动机构，所述顶部转动机构转动以带动所述太阳能电池板俯仰转动。

2.如权利要求1所述的太阳能电池板自动调节装置，其特征在于，所述感光组件还包括光漏斗支架和透光罩，所述光漏斗支架上部为中空结构并用于排布和安放所述多个聚光漏斗，下部固定连接太阳能电池板；所述透光罩密封罩在所述光漏斗支架上方，将聚光漏斗和光感应件密封在光漏斗支架上部内。

3.如权利要求2所述的太阳能电池板自动调节装置，其特征在于，所述光漏斗支架上部为圆形腔，所述透光罩为半球形，所述多个聚光漏斗在所述光漏斗支架的上部中空内排布成半球形。

4.如权利要求1所述的太阳能电池板自动调节装置，其特征在于，所述地面固定支撑架为中空结构；所述旋转组件包括底部转轴、涡轮、蜗杆，所述底部转轴位于所述地面固定支撑架中并固定连接所述太阳能电池板支架，所述蜗杆连接所述涡轮并在所述竖直电机的驱动下带动涡轮转动，所述涡轮固定在所述转轴上并带动底部转轴水平转动。

5.如权利要求4所述的太阳能电池板自动调节装置，其特征在于，所述底部转轴与所述太阳能电池板一体成型。

6.如权利要求1所述的太阳能电池板自动调节装置，其特征在于，所述竖直电机固定在所述地面固定支撑架上，所述水平电机固定在所述太阳能电池板支架上。

7.如权利要求1所述的太阳能电池板自动调节装置，其特征在于，所述底部导轨包括螺杆，所述螺杆安装在太阳能电池板支架上并能在所述水平电机的驱动下转动，两端为螺纹旋向相反的两段螺纹，两个底部滑块为螺母滑块，分别与螺杆的两段螺纹配合。

8.如权利要求7所述的太阳能电池板自动调节装置，其特征在于，所述底部导轨还包括滑动槽，所述两个底部滑块底部均设有使底部滑块沿滑动槽滑动的滑动凸起。

9.如权利要求1所述的太阳能电池板自动调节装置，其特征在于，所述顶部转动机构包括依次转动连接的太阳能电池板底部凸起、顶部转轴和推力连杆；所述两个连杆的另一端汇合后转动连接到所述推力连杆上，推力连杆的另一端转动连接到太阳能电池板上。

10.如权利要求1所述的太阳能电池板自动调节装置，其特征在于，所述两个连杆的一端为中空且分别设有插孔或凹口，所述两个底部滑块分别位于所述中空内且对应所述两个连杆一端的插孔或凹口位置设有凸台，通过凸台伸入插孔或凹口使两个滑块与相应的连杆一端转动连接。