CN205545108U - 一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，包括太阳能电池板、第一支架、第一传动机构、第一方位控制步进电机、第二支架、第二传动机构、第二方位控制步进电机、第三支架、方位感应装置和控制器。本实用新型通过在太阳能电池板上安装方位感应装置，以及设置了三个支架和二个方位控制步进电机，当阳光偏离时，某个方位的光敏电阻受光照阻值变小，对面方位的光敏电阻由于遮光支架的作用使遮光阻值变大，两者电参数变化输出控制电机工作，调整太阳能板方位，使得太阳能电池板能够实现始终自动正对太阳，从而能够提高太阳能电池板的阳光吸收效率，达到发电效率最大化。

Description

一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，特别是涉及一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备。

背景技术

太阳能发电设备是以太阳能电池板为发电主体的设备，太阳能电池板(Solar panel)是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。现有技术的太阳能电池板通常包括透光板、太阳能电池片和底板，太阳能电池片通过粘接方式固定在透光板的下表面和底板的上表面之间，透光板主要起保护发电主体(如电池片)和透光的作用，使太阳能电池片能够及收到在太阳光线，底板也起保护发电主体(如电池片)的作用，同时，还起着密封、绝缘、防水的作用。太阳能电池板在正对太阳时，阳光吸收效率最高。在太阳能发电设备的传统安装方式时，太阳能电池板通常被固定在某个方位，这种太阳能电池板通常还有铝合金框，一方面可以用来保护电池片，另一方面可以用来固定于对应的支架上，由于太阳能电池板是固定安装，因此，一天当中只有某个时刻太阳能电池板是正对太阳，阳光吸收效率达到最高，其他时刻阳光都偏了。这就导致太阳能电池板一天吸收阳光的能量大大地降低。于是在现有技术中就应运而生了一种能够进行阳光跟踪的太阳能发电设备，通过将太阳能电池板固定在阳光跟踪设备上，以确保太阳能电池板能跟着太阳跑。但是，目前的阳光跟踪设备体积庞大，设备和太阳能电池板为相互独立的零件，成本高，安装复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，通过在太阳能电池板上安装能够对光线方向进行感应的感应装置，配上东西、南北两个方向的方位控制步进电机，实现太阳能电池板始终正对太阳，从而能够提高太阳能电池板的阳光吸收效率，达到发电效率最大化。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，包括太阳能电池板、第一支架、第一传动机构、第一方位控制步进电机、第二支架、第二传动机构、第二方位控制步进电机、第三支架、方位感应装置和控制器；所述第一支架与所述第二支架在一个预置方向上相铰接，所述第二支架与所述第三支架在与所述预置方向相垂直的方向上相铰接，所述方位感应装置安装在所述太阳能电池板上，所述太阳能电池板固定在所述第一支架上，第一方位控制步进电机安装在第二支架上，第一方位控制步进电机通过第一传动机构与第一支架相联动，第二方位控制步进电机、控制器分别安装在第三支架上，第二方位控制步进电机通过第二传动机构与第二支架相联动，方位感应装置的电信号输出接至控制器，控制器的输出分别接至第一方位控制步进电机、第二方位控制步进电机。

所述第一支架与一个第一转轴相固定，所述第一转轴与所述第二支架可转动相连接，使所述第一支架与所述第二支架相铰接，所述第一传动机构为大齿轮，所述大齿轮固定在所述第一转轴上，并与第一方位控制步进电机的转轴上的小齿轮相啮合。

所述第二支架与一个第二转轴相固定，所述第二转轴与所述第三支架可转动相连接，使所述第二支架与所述第三支架相铰接，所述第二传动机构为大齿轮，所述大齿轮固定在所述第二转轴上，并与第二方位控制步进电机的转轴上的小齿轮相啮合。

所述太阳能电池板包括透光板、太阳能电池片和底板，所述太阳能电池片通过粘接方式固定在透光板的下表面和底板的上表面之间；所述方位感应装置包括一个遮光支架和四个光敏电阻，所述遮光支架安装在透光板的上表面的一个预置区域中，该遮光支架包括中心柱和沿着径向连接于中心柱的并呈均匀分布的四个挡板，以将环绕中心柱周边360度的范围分成四个90度范围的遮光区域；在太阳能电池片中，对应于透光板的预置区域的位置设为透孔；所述四个光敏电阻装在底板的上表面的对应于透光板的预置区域的位置处，且每个光敏电阻对应于一个遮光区域。

所述透光板的预置区域设在透光板的中间。

所述太阳能电池板还包括一扩散板，所述扩散板的周边形状与所述透光板的预置区域相吻合，所述扩散板固定在所述透光板的预置区域处，所述遮光支架固定在所述扩散板上。

所述底板中，在对应于透光板的预置区域的位置处还装若干个用来安装所述太阳能电池板的预装螺丝，所述预装螺丝的螺丝杆由底板的下表面垂直向下延伸并与所述第一支架锁接相固定。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本实用新型采用了在太阳能电池板上安装方位感应装置，采用了设置三个支架和二个方位控制步进电机，本实用新型的这种结构，利用遮光支架的四个方位角都布置有光敏电阻，当阳光偏离时，某个方位的光敏电阻受光照阻值变小，对面方位的光敏电阻由于遮光支架的作用使遮光阻值变大，两者电参数变化输出控制电机工作，调整太阳能板方位，比如阳光东西偏移时则控制东西方向的方位控制步进电机，阳光南北偏移时则控制南北方向的方位控制步进电机，使得太阳能电池板能够实现始终自动正对太阳，从而能够提高太阳能电池板的阳光吸收效率，达到发电效率最大化。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备不局限于实施例。

附图说明

图1是本实用新型的立体构造示意图；

图2是本实用新型的太阳能电池板的立体构造分解示意图；

图3是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

实施例

参见图1至图3所示，本实用新型的一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，包括太阳能电池板1、第一支架21、第一传动机构31、第一方位控制步进电机41、第二支架22、第二传动机构32、第二方位控制步进电机42、第三支架23、方位感应装置7和控制器5；所述第一支架21与所述第二支架22在一个预置方向(比如东西方向或南北方向)上相铰接，所述第二支架22与所述第三支架23在与所述预置方向相垂直的方向(比如南北方向或东西方向)上相铰接，所述方位感应装置安装在所述太阳能电池板1上，所述太阳能电池板1固定在所述第一支架21上，第一方位控制步进电机41安装在第二支架22上，第一方位控制步进电机41通过第一传动机构31与第一支架21相联动，第二方位控制步进电机42、控制器5分别安装在第三支架23上，第二方位控制步进电机42通过第二传动机构32与第二支架22相联动，方位感应装置7的电信号输出接至控制器5，控制器5的输出分别接至第一方位控制步进电机41、第二方位控制步进电机42。

第一支架21与一个第一转轴61相固定，所述第一转轴61与所述第二支架22可转动相连接，使所述第一支架21与所述第二支架22相铰接，所述第一传动机构31为大齿轮，所述大齿轮31固定在所述第一转轴61上，并与第一方位控制步进电机41的转轴上的小齿轮相啮合。

第二支架22与一个第二转轴62相固定，所述第二转轴62与所述第三支架23可转动相连接，使所述第二支架22与所述第三支架23相铰接，所述第二传动机构32为大齿轮，所述大齿轮32固定在所述第二转轴62上，并与第二方位控制步进电机42的转轴上的小齿轮相啮合。

太阳能电池板1包括透光板11、太阳能电池片12和底板13，所述太阳能电池片12通过粘接方式固定在透光板11的下表面和底板13的上表面之间；所述方位感应装置7包括一个遮光支架71和四个光敏电阻72，所述遮光支架71安装在透光板11的上表面的一个预置区域中，该遮光支架71包括中心柱711和沿着径向连接于中心柱的并呈均匀分布的四个挡板712，以将环绕中心柱周边360度的范围分成四个90度范围的遮光区域；在太阳能电池片12中，对应于透光板的预置区域的位置设为透孔121；所述四个光敏电阻72装在底板13的上表面的对应于透光板的预置区域的位置处，且每个光敏电阻72对应于一个遮光区域。方位感应装置7的电信号输出接至控制器5，其实就是由四个光敏电阻72组成的电路部分的输出接至控制器5。

透光板11的预置区域设在透光板11的中间。

太阳能电池板1还包括一扩散板14，所述扩散板14的周边形状与所述透光板11的预置区域相吻合，所述扩散板14固定在所述透光板11的预置区域处，所述遮光支架71固定在所述扩散板11上。本实施例中，可以在扩散板14、透光板11和底板13分别设置安装孔，从底板13的下表面利螺丝穿过扩散板14、透光板11和底板13的安装孔将遮光支架71锁接固定。

所述底板13中，在对应于透光板的预置区域的位置处还装若干个用来安装所述太阳能电池板的预装螺丝15，所述预装螺丝15的螺丝杆由底板13的下表面垂直向下延伸并与所述第一支架21锁接相固定。

本实用新型的一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，采用了在太阳能电池板1上安装方位感应装置7，采用了设置三个支架和二个方位控制步进电机，本实用新型的这种结构，利用遮光支架71的四个方位角都布置有光敏电阻72，当阳光偏离时，某个方位的光敏电阻72受光照阻值变小，对面方位的光敏电阻72由于遮光支架的作用使遮光阻值变大，两者电参数变化输出控制电机工作，调整太阳能板方位，比如阳光东西偏移时则控制东西方向的方位控制步进电机，阳光南北偏移时则控制南北方向的方位控制步进电机，使得太阳能电池板能够实现始终自动正对太阳，从而能够提高太阳能电池板的阳光吸收效率，达到发电效率最大化。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，其特征在于：包括太阳能电池板、第一支架、第一传动机构、第一方位控制步进电机、第二支架、第二传动机构、第二方位控制步进电机、第三支架、方位感应装置和控制器；所述第一支架与所述第二支架在一个预置方向上相铰接，所述第二支架与所述第三支架在与所述预置方向相垂直的方向上相铰接，所述方位感应装置安装在所述太阳能电池板上，所述太阳能电池板固定在所述第一支架上，第一方位控制步进电机安装在第二支架上，第一方位控制步进电机通过第一传动机构与第一支架相联动，第二方位控制步进电机、控制器分别安装在第三支架上，第二方位控制步进电机通过第二传动机构与第二支架相联动，方位感应装置的电信号输出接至控制器，控制器的输出分别接至第一方位控制步进电机、第二方位控制步进电机。

2.根据权利要求1所述的自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，其特征在于：所述第一支架与一个第一转轴相固定，所述第一转轴与所述第二支架可转动相连接，使所述第一支架与所述第二支架相铰接，所述第一传动机构为大齿轮，所述大齿轮固定在所述第一转轴上，并与第一方位控制步进电机的转轴上的小齿轮相啮合。

3.根据权利要求2所述的自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，其特征在于：所述第二支架与一个第二转轴相固定，所述第二转轴与所述第三支架可转动相连接，使所述第二支架与所述第三支架相铰接，所述第二传动机构为大齿轮，所述大齿轮固定在所述第二转轴上，并与第二方位控制步进电机的转轴上的小齿轮相啮合。

4.根据权利要求1所述的自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，其特征在于：所述太阳能电池板包括透光板、太阳能电池片和底板，所述太阳能电池片通过粘接方式固定在透光板的下表面和底板的上表面之间；所述方位感应装置包括一个遮光支架和四个光敏电阻，所述遮光支架安装在透光板的上表面的一个预置区域中，该遮光支架包括中心柱和沿着径向连接于中心柱的并呈均匀分布的四个挡板，以将环绕中心柱周边360度的范围分成四个90度范围的遮光区域；在太阳能电池片中，对应于透光板的预置区域的位置设为透孔；所述四个光敏电阻装在底板的上表面的对应于透光板的预置区域的位置处，且每个光敏电阻对应于一个遮光区域。

5.根据权利要求4所述的自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，其特征在于：所述透光板的预置区域设在透光板的中间。

6.根据权利要求4或5所述的自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，其特征在于：所述太阳能电池板还包括一扩散板，所述扩散板的周边形状与所述透光板的预置区域相吻合，所述扩散板固定在所述透光板的预置区域处，所述遮光支架固定在所述扩散板上。

7.根据权利要求4或5所述的自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，其特征在于：所述底板中，在对应于透光板的预置区域的位置处还装若干个用来安装所述太阳能电池板的预装螺丝，所述预装螺丝的螺丝杆由底板的下表面垂直向下延伸并与所述第一支架锁接相固定。

8.根据权利要求6所述的自动阳光光线跟踪的太阳能发电设备，其特征在于：所述底板中，在对应于透光板的预置区域的位置处还装若干个用来安装所述太阳能电池板的预装螺丝，所述预装螺丝的螺丝杆由底板的下表面垂直向下延伸并与所述第一支架锁接相固定。