CN205139725U - 具有旋转功能的太阳能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供具有旋转功能的太阳能装置，包括：太阳能电池板、安装支架及旋转控制器，所述旋转控制器包括旋转轴、驱动电机、存储器、处理器及控制器。所述存储器中存储有所述太阳能装置所在位置处四季太阳的运动轨迹信息。所述处理器根据实时时间确定太阳在所述运动轨迹上的位置。所述控制器根据所述处理器确定的太阳在所述运动轨迹上的位置控制驱动电机工作，所述驱动电机驱动所述旋转轴旋转，所述旋转轴带动所述安装支架旋转使所述太阳能电池板的板面与太阳入射光方向垂直。解决现有技术中太阳能电池板朝向固定发电效率低的技术问题。

Description

具有旋转功能的太阳能装置

技术领域

本实用新型涉及清洁能源技术领域，具体而言，涉及一种具有旋转功能的太阳能装置。

背景技术

随着高压输电线路在线检测设备的多样化，并需要在线检测设备长时间运行，对在线检测设备电能的供应能力提出了越来越高的要求。在现有技术中一般采用太阳能发电装置为在线检测设备供电，然而，现有技术中的太阳能发电装置的太阳能电池板安装方式为固定式安装，太阳能电池板的朝向固定，固定安装方式的太阳能电池板能接收斜入射的太阳光，其接收功率远小于垂直入射时的接收功率，同时，接收日照的时间也只有平均日照时间的三分之一。如何提供一种提高太阳能发电效率的装置，对本领域技术人员而言是急需解决的技术问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能提高太阳能发电效率的装置。

本实用新型提供一种具有旋转功能的太阳能装置，安装于高架上，所述太阳能装置包括：太阳能电池板、安装支架及旋转控制器。所述旋转控制器包括旋转轴、驱动电机、存储器、处理器及控制器。所述太阳能电池板安装于所述安装支架的一端，所述安装支架的另一端与所述旋转轴连接，所述太阳能电池板通过导线与所述旋转控制器连接，所述驱动电机的输出轴与所述旋转轴连接。所述存储器中存储有所述太阳能装置所在位置处四季太阳的运动轨迹信息，所述运动轨迹信息包括时间与太阳在运动轨迹上位置的对应关系。所述处理器根据实时时间确定太阳在所述运动轨迹上的位置。所述控制器根据所述处理器确定的太阳在所述运动轨迹上的位置控制驱动电机工作，所述驱动电机驱动所述旋转轴旋转，所述旋转轴带动所述安装支架旋转使所述太阳能电池板的板面与太阳入射光方向垂直。

进一步地，上述具有旋转功能的太阳能装置还包括：蓄电池和变压器，所述蓄电池经由所述变压器与所述太阳能电池板连接，所述蓄电池用于存储所述太阳能电池板产生的电能。在一天中日照的强度不一样，太阳能电池板接收的太阳能不一样，发电的功率也会不一样。同时，因在线检测设备需24小时运行，而夜间太阳能电池板无法发电，设置蓄电池和变压器可以将白天的电能转化成在线检测设备正常工作所述的电压并存储，方便夜间使用。

进一步地，上述具有旋转功能的太阳能装置中所述旋转控制器还包括：一光线强度检测器，所述光线强度检测器与所述控制器连接，当所述旋转控制器所处环境的光线强度小于预设阈值时，所述控制器还用于控制所述驱动电机停止工作。设置光线强度检测器可以在天气情况较差的情况下停止太阳能装置工作，减小能耗。

进一步地，上述具有旋转功能的太阳能装置中所述安装支架安装所述太阳能电池板的一端为L型。

进一步地，上述具有旋转功能的太阳能装置中所述安装支架为不锈钢支架。太阳能装置一般设置野外，环境条件多变，采用不锈钢做安装支架可以保障支架的使用寿命。

进一步地，上述具有旋转功能的太阳能装置中所述旋转控制器还包括：通讯单元，所述通讯单元与所述存储器连接，通过所述通讯单元修正或者更新所述存储器中存储的所述运动轨迹信息。

进一步地，上述具有旋转功能的太阳能装置中所述驱动电机包括一对相互啮合的齿轮组，所述齿轮组包括一主动齿轮及一从动齿轮，所述从动齿轮与所述输出轴固定连接，通过驱动主动齿轮旋转带动所述输出轴旋转。

进一步地，上述具有旋转功能的太阳能装置中所述从动此轮的齿数为N齿，所述处理器记录下每一次旋转动作时太阳在所述运动轨迹上的位置，当根据实时时间确定太阳在所述运动轨迹上的位置与上一次旋转动作时太阳在所述运动轨迹上的位置在所述运动轨迹上的夹角大于360/N度时，所述控制器控制所述主动齿轮进行一齿旋转。

进一步地，上述具有旋转功能的太阳能装置中，当结束所述运动轨迹的运行后，所述驱动电机控制所述主动齿轮反向旋转控制所述太阳能电池板恢复到初始位置处。

进一步地，上述具有旋转功能的太阳能装置中，所述旋转控制器还包括一旋转盘，所述驱动电机固定在所述旋转盘上，所述旋转盘与所述控制器连接，所述控制器根据日出位置的变化控制所述旋转盘旋转，使所述太阳能电池板的板面朝向与太阳入射光方向垂直。对于同一位置而言，一年四季太阳东升西落的位置是不一样的，通过设置旋转盘带动整个安装支架旋转，可以调整使太阳能电池板的板面始终朝向日出或日落的方向，从而保证通过输出轴的旋转保证太阳光入射方向与太阳能电池板的板面朝向与太阳入射光方向垂直。

相对于现有技术，本实用新型提供一种具有旋转功能的太阳能装置，安装于高架上，所述太阳能装置包括：太阳能电池板、安装支架及旋转控制器。所述旋转控制器包括旋转轴、驱动电机、存储器、处理器及控制器。所述太阳能电池板安装于所述安装支架的一端，所述安装支架的另一端与所述旋转轴连接，所述太阳能电池板通过导线与所述旋转控制器连接，所述驱动电机的输出轴与所述旋转轴连接。所述存储器中存储有所述太阳能装置所在位置处四季太阳的运动轨迹信息，所述运动轨迹信息包括时间与太阳在运动轨迹上位置的对应关系。所述处理器根据实时时间确定太阳在所述运动轨迹上的位置。所述控制器根据所述处理器确定的太阳在所述运动轨迹上的位置控制驱动电机工作，所述驱动电机驱动所述旋转轴旋转，所述旋转轴带动所述安装支架旋转使所述太阳能电池板的板面与太阳入射光方向垂直。采用上述装置使得太阳能电池板的板面能够根据预设的太阳轨迹实时调整朝向，使得太阳能电池板的板面与太阳入射光方向垂直，从而保证了太阳能电池板接收的太阳能最大。有效解决了现有技术中太阳能电池板朝向固定发电效率低的技术问题。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1是本实用新型具体实施例提供的具有旋转功能的太阳能装置的一种使用状态示意图；

图2是本实用新型具体实施例提供的旋转控制器的硬件结构框图；

图3是本实用新型具体实施例提供的上一次旋转停止位置与实时太阳位置在太阳运行轨迹中对应的角度关系图。

具体实施方式

如何提供一种提高太阳能发电效率的装置，对本领域技术人员而言是急需解决的技术问题。

本实用新型提供一种具有旋转功能的太阳能装置，安装于高架上，所述太阳能装置包括：太阳能电池板、安装支架及旋转控制器。所述旋转控制器包括旋转轴、驱动电机、存储器、处理器及控制器。所述太阳能电池板安装于所述安装支架的一端，所述安装支架的另一端与所述旋转轴连接，所述太阳能电池板通过导线与所述旋转控制器连接，所述驱动电机的输出轴与所述旋转轴连接。所述存储器中存储有所述太阳能装置所在位置处四季太阳的运动轨迹信息，所述运动轨迹信息包括时间与太阳在运动轨迹上位置的对应关系。所述处理器根据实时时间确定太阳在所述运动轨迹上的位置。所述控制器根据所述处理器确定的太阳在所述运动轨迹上的位置控制驱动电机工作，所述驱动电机驱动所述旋转轴旋转，所述旋转轴带动所述安装支架旋转使所述太阳能电池板的板面与太阳入射光方向垂直。采用上述装置使得太阳能电池板的板面能够根据预设的太阳轨迹实时调整朝向，使得太阳能电池板的板面与太阳入射光方向垂直，从而保证了太阳能电池板接收的太阳能最大。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参照图1及图2，本实用新型具体实施例提供一种具有旋转功能的太阳能装置，安装于高架200上，所述太阳能装置包括：太阳能电池板110、安装支架120及旋转控制器130。所述旋转控制器130包括旋转轴131、驱动电机132、存储器133、处理器134及控制器135。所述太阳能电池板110安装于所述安装支架120的一端，所述安装支架120的另一端与所述旋转轴131连接，所述太阳能电池板110通过导线与所述旋转控制器130连接，所述驱动电机132的输出轴与所述旋转轴131连接。所述存储器133中存储有所述太阳能装置所在位置处四季太阳的运动轨迹信息，所述运动轨迹信息包括时间与太阳在运动轨迹上的位置的对应关系。所述处理器134根据实时时间确定太阳在所述运动轨迹上的位置。所述控制器135根据所述处理器134确定的太阳在所述运动轨迹上的位置控制驱动电机132工作，所述驱动电机132驱动所述旋转轴131旋转，所述旋转轴131带动所述安装支架120旋转使所述太阳能电池板110的板面与太阳入射光方向垂直。

在本具体实施例中，所述旋转控制器130的旋转轴131与所述安装支架120的一端固定，所述旋转控制器130工作时使旋转轴131产生旋转即可带动安装于所述安装支架120上的太阳能电池板110旋转。同时，在所述旋转控制器130中存储所述太阳能装置所在位置处四季太阳的运动轨迹信息，所述运动轨迹信息包括时间与太阳在运动轨迹上位置的对应关系。所述旋转控制器130根据实时时间控制所述太阳能电池板110旋转，使所述太阳能电池板110的面板能跟随太阳在空中的运行轨迹转动，保证所述太阳能电池板110的板面与太阳入射光方向垂直。

在具体实施过程中，在安装所述太阳能电池板110时，首先，将太阳能电池板110、安装支架120及旋转控制器130组装，接着，将组装好的具有旋转功能的太阳能装置安装在高架200上，最后，调整所述太阳能电池板110的朝向，使其与该天的日出方向垂直。与本实用新型的其它具体实施例中，也可以先将旋转控制器130安装在高架200上，再组装安装支架120及太阳能电池板110，最后在调整所述太阳能电池板110的朝向。

采用上述装置使得太阳能电池板110的板面能够根据预设的太阳轨迹实时调整朝向，使得太阳能电池板110的板面与太阳入射光方向垂直，从而保证了太阳能电池板110接收的太阳能最大。

在本具体实施例提供的具有旋转功能的太阳能装置中，进一步地，所述具有旋转功能的太阳能装置还可以包括：蓄电池和变压器，所述蓄电池经由所述变压器与所述太阳能电池板110连接，所述蓄电池用于存储所述太阳能电池板110产生的电能。

在一天中日照的强度不一样，太阳能电池板110接收的太阳能不一样，发电的功率也会不一样。同时，因在线检测设备需24小时运行，而夜间太阳能电池板无法发电，设置蓄电池和变压器可以将白天的电能转化成在线检测设备正常工作所述的电压并存储，方便夜间使用，同时所述太阳能电池板110产生的电能还可以提供给所述旋转控制器，用于所述旋转控制器的正常工作。

参照图2，在本具体实施例提供的具有旋转功能的太阳能装置中，进一步地，所述旋转控制器130还可以包括：一光线强度检测器136，所述光线强度检测器136与所述控制器135连接，当所述旋转控制器130所处环境的光线强度小于预设阈值时，所述控制器135还用于控制所述驱动电机132停止工作。

每天的天气情况都会不一样，特别是在阴雨天，太阳能发电的效率很低，而驱动所述太阳能电池板110旋转还需消耗电能，在天气情况不好时，使太阳能装置停止旋转反而会节省电能。具体地，在所述旋转控制器130中设置一光线强度检测器136用于检测环境光线强度，当环境光线强度小于阈值时，所述旋转控制器130即停止工作，当检测到环境光线强度大于阈值时即开启所述旋转控制装置，并将所述太阳能电池板110调整到与太阳光入射方向垂直的位置。

设置光线强度检测器136可以在天气情况较差的情况下停止太阳能装置工作，同时在日落后能自动停止工作，减小能耗。

在本具体实施例提供的具有旋转功能的太阳能装置中，进一步地，所述安装支架120安装所述太阳能电池板110的一端为L型。

在本具体实施例提供的具有旋转功能的太阳能装置中，进一步地，所述安装支架120为不锈钢支架。太阳能装置一般设置野外，环境条件多变，采用不锈钢做安装支架120可以保障支架的使用寿命。

在本具体实施例提供的具有旋转功能的太阳能装置中，进一步地，所述旋转控制器130还可以包括：通讯单元，所述通讯单元与所述存储器133连接，通过所述通讯单元修正或者更新所述存储器133中存储的所述运动轨迹信息。

在本具体实施例中，因安装时存储于所述旋转控制器130的存储器133中的太阳运行轨迹可能存在一些误差，通过设置通讯单元，通过通讯单元就可以更新或者更正所述太阳运行轨迹。而不需要人为到现场进行数据导入。

在本具体实施例提供的具有旋转功能的太阳能装置中，进一步地，所述驱动电机132可以包括一对相互啮合的齿轮组，所述齿轮组可以包括一主动齿轮及一从动齿轮，所述从动齿轮与所述输出轴固定连接，通过驱动主动齿轮旋转带动所述输出轴旋转。

在本具体实施例中，所述旋转控制器130采用如下的方式控制所述的太阳能电池板110旋转。假设所述从动此轮的齿数为N齿，所述处理器134记录下每一次旋转动作时太阳在所述运动轨迹上的位置，当根据实时时间确定太阳在所述运动轨迹上的位置与上一次旋转动作时太阳在所述运动轨迹上的位置在所述运动轨迹上的夹角大于360/N度时，所述控制器135控制所述主动齿轮进行一齿旋转。

参照图3，假设上次旋转停留位置是在所述太阳运行轨迹的A点，实时时间确定的位置是在所述太阳运行轨迹的B点，当A点与B点之间的夹角θ大于360/N度时，所述控制器135控制所述主动齿轮进行一齿旋转。

在本具体实施例提供的具有旋转功能的太阳能装置中，进一步地，当结束所述运动轨迹的运行后，所述驱动电机132控制所述主动齿轮反向旋转控制所述太阳能电池板110恢复到初始位置处。

在具体实施例中，所述旋转控制装置通过实时时间来判断当前是否已经结束一天的运行。比如：C地，在夏季的日落时间是PM8:00，当实时时间为PM8:00时，所述旋转控制装置就会停止工作并通过主动齿轮反向旋转控制所述太阳能电池板110恢复到初始位置处。

于本实用新型的其它实施例中，还可以结合前面所述光线强度检测器136用来判断是否结束旋转。比如：C地，在夏季的日落时间是PM8:00，当实时时间在PM7:00～PM:800之间时，所述光线强度检测器136检测环境的光线强度小于阈值时(比如PM7:30)，所述旋转控制装置就会停止工作并通过主动齿轮反向旋转控制所述太阳能电池板110恢复到初始位置处。

采用上述的设置可以减少太阳能电池板110不必要的旋转，降低能耗。

在本具体实施例提供的具有旋转功能的太阳能装置中，进一步地，所述旋转控制器130还包括一旋转盘，所述驱动电机132固定在所述旋转盘上，所述旋转盘与所述控制器135连接，所述控制器135根据日出位置的变化控制所述旋转盘旋转，使所述太阳能电池板110的板面朝向与太阳入射光方向垂直。

对于同一位置而言，一年四季太阳东升西落的位置是不一样的，通过设置旋转盘带动整个安装支架120旋转，可以调整使太阳能电池板110的板面始终朝向日出或日落的方向，从而保证太阳光入射方向与太阳能电池板110的板面朝向与太阳入射光方向垂直。

综上所述，采用本实用新型提供的具有旋转功能的太阳能装置能够根据预设的太阳轨迹实时调整朝向，使得太阳能电池板的板面与太阳入射光方向垂直，从而保证了太阳能电池板接收的太阳能最大。有效解决了现有技术中太阳能电池板朝向固定发电效率低的技术问题。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种具有旋转功能的太阳能装置，安装于高架上，其特征在于，所述太阳能装置包括：太阳能电池板、安装支架及旋转控制器，所述旋转控制器包括旋转轴、驱动电机、存储器、处理器及控制器，所述太阳能电池板安装于所述安装支架的一端，所述安装支架的另一端与所述旋转轴连接，所述太阳能电池板通过导线与所述旋转控制器连接，所述驱动电机的输出轴与所述旋转轴连接，所述存储器中存储有所述太阳能装置所在位置处四季太阳的运动轨迹信息，所述运动轨迹信息包括时间与太阳在运动轨迹上的位置的对应关系，所述处理器根据实时时间确定太阳在所述运动轨迹上的位置，所述控制器根据所述处理器确定的太阳在所述运动轨迹上的位置控制所述驱动电机工作，所述驱动电机驱动所述旋转轴旋转，所述旋转轴带动所述安装支架旋转使所述太阳能电池板的板面与太阳入射光方向垂直。

2.如权利要求1所述具有旋转功能的太阳能装置，其特征在于，还包括：蓄电池和变压器，所述蓄电池经由所述变压器与所述太阳能电池板连接，所述蓄电池用于存储所述太阳能电池板产生的电能。

3.如权利要求1所述具有旋转功能的太阳能装置，其特征在于，所述旋转控制器还包括：一光线强度检测器，所述光线强度检测器与所述控制器连接，当所述旋转控制器所处环境的光线强度小于预设阈值时，所述控制器还用于控制所述驱动电机停止工作。

4.如权利要求1所述具有旋转功能的太阳能装置，其特征在于：所述安装支架安装所述太阳能电池板的一端为L型。

5.如权利要求1所述具有旋转功能的太阳能装置，其特征在于：所述安装支架为不锈钢支架。

6.如权利要求1所述具有旋转功能的太阳能装置，其特征在于，所述旋转控制器还包括：通讯单元，所述通讯单元与所述存储器连接，通过所述通讯单元修正或者更新所述存储器中存储的所述运动轨迹信息。

7.如权利要求1所述具有旋转功能的太阳能装置，其特征在于：所述驱动电机包括一对相互啮合的齿轮组，所述齿轮组包括一主动齿轮及一从动齿轮，所述从动齿轮与所述输出轴固定连接，通过驱动主动齿轮旋转带动所述输出轴旋转。

8.如权利要求7所述具有旋转功能的太阳能装置，其特征在于：所述从动此轮的齿数为N齿，所述处理器记录下每一次旋转动作时太阳在所述运动轨迹上的位置，当根据实时时间确定太阳在所述运动轨迹上的位置与上一次旋转动作时太阳在所述运动轨迹上的位置在所述运动轨迹上的夹角大于360/N度时，所述控制器控制所述主动齿轮进行一齿旋转。

9.如权利要求7所述具有旋转功能的太阳能装置，其特征在于：当结束所述运动轨迹的运行后，所述驱动电机控制所述主动齿轮反向旋转控制所述太阳能电池板恢复到初始位置处。

10.如权利要求7所述具有旋转功能的太阳能装置，其特征在于：所述旋转控制器还包括一旋转盘，所述驱动电机固定在所述旋转盘上，所述旋转盘与所述控制器连接，所述控制器根据日出位置的变化控制所述旋转盘旋转，使所述太阳能电池板的板面朝向与太阳入射光方向垂直。