CN208971455U - 一种家用太阳能采光设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种家用太阳能采光设备，包括封装箱体、安装架、旋转装置、蓄电池组、充放电控制器、DC‑DC变换器、光伏电池板、光照度传感器、直流电源端口，光伏电池板凸出且倾斜设置在封装箱体的正面，光伏电池板通过旋转装置安装在安装架上，光伏电池板通过充放电控制器连接蓄电池组，蓄电池组通过DC‑DC变换器连接直流电源端口，直流电源端口输出5V‑24V直流电；光照度传感器设置在位于光伏电池板的同一侧的封装箱体外表面，光照度传感器和旋转装置均与充放电控制器电连接；光照度传感器检测太阳光强度大小，旋转装置根据光照度传感器的光照强度检测结果旋转改变光伏电池板的光照接收角度。本设备能够高效地利用太阳能发电，并输出5V‑24V直流电供使用。

Description

一种家用太阳能采光设备

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种家用太阳能采光设备。

背景技术

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，在开发利用时，不会产生废渣、废水、废气，也不会影响生态平衡，绝对不会造成污染和公害，因此在高度提倡环保的今天，被人们所青睐。 太阳能发电是一种常见的太阳能利用方式，现行的太阳能发电都采用大规模的光伏发电站进行太阳能发电，大规模的太阳能发电站由于其规模大、成本高、占地面积大，只适用于公共用电发电，而不适用于普通家庭使用。

而对于普通家庭来说，电费开支也成为其中不可省略的部分，对于部分家庭而言，更是成为了沉重的负担。 特别是某些地广人稀的地方，由于公共资源还欠发达，很多地方都没有公共电力设施进行供电，因此根本无法使用电视、洗衣机、冰箱、电饭煲等现代流行、方便的家用电器，极大地限制了人们生活质量的提高。因此，寻找可以替代的可再生能源，减少常规能源的消耗，成为了人们一直渴望解决而尚未得到有效解决的难题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单可靠、安装使用方便且操作简单的家用太阳能采光设备，该设备能够高效的采集太阳光，利用太阳能发电。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种家用太阳能采光设备，包括封装箱体和设置在封装箱体内部的安装架、旋转装置、蓄电池组、充放电控制器、DC-DC变换器以及光伏电池板、光照度传感器、直流电源端口，光伏电池板凸出且倾斜设置在封装箱体的正面，直流电源端口设置在封装箱体的背面，光伏电池板通过旋转装置安装在安装架上，光伏电池板通过充放电控制器连接蓄电池组，蓄电池组通过DC-DC变换器连接直流电源端口，直流电源端口输出5V-24V直流电；光照度传感器设置在位于光伏电池板的同一侧的封装箱体外表面，光照度传感器和旋转装置均与充放电控制器电连接；光照度传感器检测太阳光强度大小，旋转装置根据光照度传感器的光照强度检测结果旋转改变光伏电池板的光照接收角度。

作为本实用新型的一种改进，光照度传感器设置在光伏电池板的下侧底部，光照度传感器的感光端面与光伏电池板相平齐，光照度传感器能够与光伏电池板一同旋转。

作为本实用新型的一种改进，旋转装置包括弧形导轨、安装滑块、伺服旋转套件、支撑框架，安装滑块套设在弧形导轨中，支撑框架的底部与安装滑块固定连接，支撑框架的顶部固定连接伺服旋转套件，伺服旋转套件和弧形导轨固定安装在安装架上，光伏电池板固定安装在支撑框架中，光照度传感器固定安装在支撑框架的底部中间位置。

作为本实用新型的一种改进，伺服旋转套件包括直流电机、电机调速器、传动齿轮和传动齿条，直流电机与电机调速器电连接，电机调速器与充放电控制器电连接，直流电机的输出轴端部套接传动齿轮，传动齿轮与传动齿条相啮合，支撑框架的顶部通过支撑杆与传动齿条固定连接。

作为本实用新型的一种改进，所述安装架的一端上倾斜设有支撑座，直流电机的机座固定安装在支撑座上，直流电机的输出轴与支撑杆相平行，弧形导轨水平安装在安装架的另一端上，支撑框架在伺服气缸与弧形导轨之间具有一个水平倾斜角度，水平倾斜角度的取值范围为30°-60°。

作为本实用新型的一种改进，所述直流电源端口设置在一个接线盒中，接线盒嵌套设置在封装箱体的背面上，直流电源端口的数量为1-3个。

作为本实用新型的一种改进，封装箱体采用亚克力板制作而成。

相对于现有技术，本实用新型的家用太阳能采光设备整体结构设计巧妙，结构合理稳定，制造成本低，外观紧凑美观，携带及使用便利性佳，光伏电池板通过旋转装置安装在安装架上，通过旋转装置可带动光伏电池板进行左右摆动，光照度传感器设置在位于光伏电池板的同一侧的封装箱体外表面，光照度传感器和旋转装置均与充放电控制器电连接，光照度传感器的光照强度检测信号输入值充放电控制器中进行处理，同时充放电控制器输出控制信号给旋转装置来决定旋转装置的旋转动作；光照度传感器检测太阳光强度大小，旋转装置根据光照度传感器的光照强度检测结果旋转改变光伏电池板的光照接收角度。

另外，光照度传感器的感光端面与光伏电池板相平齐，光照度传感器的感光端面的检测结果不受外界环境影响，光照度传感器能够与光伏电池板一同旋转，光照度传感器的感光端面能够准确实时地感应光伏电池板所能够接收到的光照强度，从而较精准地控制旋转装置的旋转动作以带动光伏电池板追随着太阳，使得光伏电池板始终能接收到光照强度最高的太阳光。

附图说明

图1为本实用新型所提出的家用太阳能采光设备的结构示意图。

图中：1-封装箱体，2-安装架，3-蓄电池组，4-充放电控制器，5-DC-DC变换器，6-光伏电池板，7-光照度传感器，8-直流电源端口，9-弧形导轨，10-安装滑块，11-支撑框架，12-支撑座，13-直流电机，14-传动齿轮，15-传动齿条，16-支撑杆，17-电机调速器。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

如图1所示，一种家用太阳能采光设备，包括封装箱体1和设置在封装箱体1内部的安装架2、旋转装置、蓄电池组3、充放电控制器4、DC-DC变换器5以及光伏电池板6、光照度传感器7、直流电源端口8，光伏电池板6凸出且倾斜设置在封装箱体1的正面，光伏电池板6与封装箱体1侧壁之间的高度要以支持光伏电池板6在封装箱体1上灵活地左右摆动为宜。直流电源端口8设置在封装箱体1的背面，方便用户使用，光伏电池板6通过旋转装置安装在安装架2上，通过旋转装置可带动光伏电池板6进行左右摆动，光伏电池板6通过充放电控制器4连接蓄电池组3，蓄电池组3通过DC-DC变换器5连接直流电源端口8，直流电源端口8输出5V-24V直流电，用户可根据需要将手机、ipad、移动电源、电脑等直流用电设备接入直流电源端口8中使用。光照度传感器7设置在位于光伏电池板6的同一侧的封装箱体1外表面，光照度传感器7和旋转装置均与充放电控制器4电连接，光照度传感器7的光照强度检测信号输入值充放电控制器4中进行处理，同时充放电控制器4输出控制信号给旋转装置来决定旋转装置的旋转动作；光照度传感器7检测太阳光强度大小，旋转装置根据光照度传感器7的光照强度检测结果旋转改变光伏电池板6的光照接收角度。

优选的是，光照度传感器7设置在光伏电池板6的下侧底部，光照度传感器7的感光端面与光伏电池板6相平齐，光照度传感器7的感光端面的检测结果不受外界环境影响，光照度传感器7能够与光伏电池板6一同旋转，光照度传感器7的感光端面能够准确实时地感应光伏电池板6所能够接收到的光照强度，从而较精准地控制旋转装置的旋转动作以带动光伏电池板6追随着太阳，使得光伏电池板6始终能接收到光照强度最高的太阳光。

进一步优选的是，旋转装置包括弧形导轨9、安装滑块10、伺服旋转套件、支撑框架11，安装滑块10套设在弧形导轨9中，支撑框架11的底部与安装滑块10固定连接，支撑框架11的顶部固定连接伺服旋转套件，在伺服旋转套件的带动作用下，支撑框架11能够在弧形导轨9上滑动。伺服旋转套件和弧形导轨9固定安装在安装架2上，光伏电池板6固定安装在支撑框架11中，光照度传感器7固定安装在支撑框架11的底部中间位置，光照度传感器7位于光伏电池板6的底部，光伏电池板6和光照度传感器7能够随同支撑框架11转动。

更进一步优选的是，伺服旋转套件包括直流电机13、电机调速器17、传动齿轮14和传动齿条15，直流电机13与电机调速器17电连接，电机调速器17与充放电控制器4电连接，直流电机13的输出轴端部套接传动齿轮14，传动齿轮14与传动齿条15相啮合，支撑框架11的顶部通过支撑杆16与传动齿条15固定连接。直流电机13作为旋转动力源，通过电机调速器17发出的速度信号实时调整直流电机13的转速，从而带动传动齿轮14转动，传动齿条15在传动齿轮14的带动作用下产生左右摆动动作，从而带动支撑框架11在弧形导轨9上左右摆动。电机调速器17受控于充放电控制器4，通过充放电控制器4对光照强度检测信号的处理结果产生调速触发信号给电机调速器17以控制直流电机13的转速。通过对充放电控制器4的调速触发信号进行编程可实现光伏电池板6在白天追随着太阳光，而在晚上太阳降落后光伏电池板6自动恢复原来的位置，以保证在有太阳光照射的情况下，光伏电池板6始终能够追随着太阳光并接收最大的光照强度照射。

更进一步优选的是，所述安装架2的一端上倾斜设有支撑座12，直流电机13的机座固定安装在支撑座12上，直流电机13的输出轴与支撑杆16相平行，弧形导轨9水平安装在安装架2的另一端上，支撑框架11在伺服气缸与弧形导轨9之间具有一个水平倾斜角度，支撑框架11的安装角度要以光伏电池板6平面与太阳光照射的光线相垂直为宜，这样光伏电池板6能够最大限度的吸收太阳光，该水平倾斜角度的取值范围为30°-60°。

更进一步优选的是，所述直流电源端口8设置在一个接线盒中，接线盒嵌套设置在封装箱体1的背面上，直流电源端口8的数量为1-3个。

更进一步优选的是，封装箱体1采用亚克力板制作而成，封装箱体1的耐磨耐腐蚀及抗震性能佳，且外观美观，使用寿命长。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种家用太阳能采光设备，其特征在于：包括封装箱体和设置在封装箱体内部的安装架、旋转装置、蓄电池组、充放电控制器、DC-DC变换器以及光伏电池板、光照度传感器、直流电源端口，光伏电池板凸出且倾斜设置在封装箱体的正面，直流电源端口设置在封装箱体的背面，光伏电池板通过旋转装置安装在安装架上，光伏电池板通过充放电控制器连接蓄电池组，蓄电池组通过DC-DC变换器连接直流电源端口，直流电源端口输出5V-24V直流电；光照度传感器设置在位于光伏电池板的同一侧的封装箱体外表面，光照度传感器和旋转装置均与充放电控制器电连接；光照度传感器检测太阳光强度大小，旋转装置根据光照度传感器的光照强度检测结果旋转改变光伏电池板的光照接收角度。

2.如权利要求1所述的一种家用太阳能采光设备，其特征在于，光照度传感器设置在光伏电池板的下侧底部，光照度传感器的感光端面与光伏电池板相平齐，光照度传感器能够与光伏电池板一同旋转。

3.如权利要求2所述的一种家用太阳能采光设备，其特征在于，旋转装置包括弧形导轨、安装滑块、伺服旋转套件、支撑框架，安装滑块套设在弧形导轨中，支撑框架的底部与安装滑块固定连接，支撑框架的顶部固定连接伺服旋转套件，伺服旋转套件和弧形导轨固定安装在安装架上，光伏电池板固定安装在支撑框架中，光照度传感器固定安装在支撑框架的底部中间位置。

4.如权利要求3所述的一种家用太阳能采光设备，其特征在于，伺服旋转套件包括直流电机、电机调速器、传动齿轮和传动齿条，直流电机与电机调速器电连接，电机调速器与充放电控制器电连接，直流电机的输出轴端部套接传动齿轮，传动齿轮与传动齿条相啮合，支撑框架的顶部通过支撑杆与传动齿条固定连接。

5.如权利要求4所述的一种家用太阳能采光设备，其特征在于，所述安装架的一端上倾斜设有支撑座，直流电机的机座固定安装在支撑座上，直流电机的输出轴与支撑杆相平行，弧形导轨水平安装在安装架的另一端上，支撑框架在伺服气缸与弧形导轨之间具有一个水平倾斜角度，水平倾斜角度的取值范围为30°-60°。

6.如权利要求5所述的一种家用太阳能采光设备，其特征在于，所述直流电源端口设置在一个接线盒中，接线盒嵌套设置在封装箱体的背面上，直流电源端口的数量为1-3个。

7.如权利要求6所述的一种家用太阳能采光设备，其特征在于，封装箱体采用亚克力板制作而成。