CN217520076U - 一种基于新型半导体的追光发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于新型半导体的追光发电装置，包括：底座、追光装置、防护罩、太阳能聚光器、排水孔、支撑顶杆、视觉传感器、半导体温差发电片、散热板、控制箱主体和转向盘；在底座的上端设置追光装置；在追光装置的上端一侧设置转动盘；在追光装置的周围设置防护罩；在追光装置的上端设置太阳能聚光器；在太阳能聚光器的底端中部设置排水孔；在太阳能聚光器的上端周围设置有支撑顶杆，且支撑顶杆的顶端交汇设置在视觉传感器上；在视觉传感器的底端设置半导体温差发电片；在半导体温差发电片的底端设置散热板；所述控制箱主体设置在追光装置一侧的底座上。

Description

一种基于新型半导体的追光发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电设备技术领域，尤其是涉及一种基于新型半导体的追光发电装置。

背景技术

由于南疆独具特色的气候地理特征，全年日照时间为2300h～3300h，日照百分率为60％～80％，年辐射总量可达1301～60kcal/cm2，属全国第二位。利用新疆自然气候条件,大力开发太阳能，利用现代化技术把太阳能转化成电能,是绿色建筑的目的之一。同时新疆地广人稀，很多地方没有人类涉足。于是很多人前往新疆勘探甚至是野外露营探险，但因为很多地方荒无人烟，用电便成了难题，于是我们团队便根据新疆自然气候条件想到了太阳能发电。但我们团队经过调查发现在南疆地区利用太阳能电池板作为发电装置，由于大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”，因制作成本较大，而且制作使用的过程中还会对环境产生污染，由于其体积较为庞大，不适用于作为野外供电装置，于是我们决定开拓一种新型太阳能发电装置。响应国家清洁能源开发的号召增加一种新的清洁能源获取方式为南疆能源发展做出一份贡献开拓创新积极进取。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于新型半导体的追光发电装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下内容：

一种基于新型半导体的追光发电装置，包括：底座、追光装置、防护罩、太阳能聚光器、排水孔、支撑顶杆、视觉传感器、半导体温差发电片、散热板、控制箱主体和转向盘；在所述底座的上端设置追光装置；在所述追光装置的上端一侧设置转动盘，且转动盘带动追光装置在底座上转动；在所述追光装置的周围设置防护罩；在所述追光装置的上端设置太阳能聚光器；在所述太阳能聚光器的底端中部设置排水孔；在所述太阳能聚光器的上端周围设置有支撑顶杆，且支撑顶杆的顶端交汇设置在视觉传感器上；在所述视觉传感器的底端设置半导体温差发电片；在所述半导体温差发电片的底端设置散热板；所述控制箱主体设置在追光装置一侧的底座上，且控制箱主体与追光装置、太阳能聚光器、视觉传感器和半导体温差发电片之间电连接。

优选的是，所述追光装置包括追光底盘、步进电机、丝杆滑块、小连杆、大连杆、支撑杆、聚光器支架和固定块；在所述追光底盘的左右两侧分别设置有聚光器支架，且聚光器支架的上端与太阳能聚光器之间通过销轴活动连接；在所述追光底盘的中部设置步进电机；在所述步进电机前端的追光底盘上设置丝杆滑块，且丝杆滑块与底座之间通过滑动连接，并且步进电机的前端与丝杆滑块之间相配合运用；在所述步进电机的后端设置固定块；在所述丝杆滑块的上端设置小连杆；在所述小连杆与固定块之间设置支撑杆；在所述支撑杆的中部设置大连杆，且大连杆的上端设置在太阳能聚光器上。

优选的是，所述小连杆的一端与丝杆滑块之间通过销轴活动连接，另一端与支撑杆的一端通过销轴活动连接，支撑杆的另一端与固定块之间通过销轴活动连接；所述大连杆的一端与支撑杆之间通过销轴活动连接，另一端与太阳能聚光器之间通过销轴活动连接。

优选的是，所述太阳能聚光器呈抛物面状。

优选的是，所述控制箱主体与底座之间通过螺栓固定。

本实用新型具有以下优点：

本装置结构简单，设计合理，通过设置太阳能聚光器便于把太阳能光照射的能量聚集起来，通过调节追光装置可以使太阳光垂直照射到太阳能聚光器上，光线垂直入射时整个集热体光线吸收率达到98.20％，光学效率为78.68％，随着太阳光线偏差角度增大，光线吸收率及系统光学效率逐渐降低；通过设置散热板和半导体温差发电片，从而增大两端的温差来实现发电，其转化效率高、使用寿命长。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是本实用新型一种基于新型半导体的追光发电装置的结构示意图。

图2是本实用新型不带防护罩的正视图。

图3是本实用新型不带防护罩的侧视图。

图中，各附图标记为：

1-底座，2-追光装置，21-追光底盘，22-步进电机，23-丝杆滑块，24-小连杆，25-大连杆，26-支撑杆，27-聚光器支架，28-固定块，3-防护罩，4-太阳能聚光器，5-排水孔，6-支撑顶杆，7-视觉传感器，8-半导体温差发电片，9-散热板，10-控制箱主体，11-转向盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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，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”仅用于描述目的，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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至3所示，一种基于新型半导体的追光发电装置包括：底座1、追光装置2、防护罩3、太阳能聚光器4、排水孔5、支撑顶杆6、视觉传感器7、半导体温差发电片8、散热板9、控制箱主体10和转向盘11；在底座1的上端设置追光装置2，在追光装置2的上端一侧设置转动盘11，且转动盘11带动追光装置2在底座1上转动；在追光装置2的周围设置防护罩3，便于保护本装置，防止本装置在野外被动物损坏；在追光装置2的上端设置太阳能聚光器4，通过设置追光装置2便于调节太阳能聚光器4的角度；在太阳能聚光器4的底端中部设置排水孔5，便于排水防止水分在太阳能聚光器4中滞留影响聚光效果；在太阳能聚光器4的上端周围设置有支撑顶杆6，且支撑顶杆6的顶端交汇设置在视觉传感器7上，且视觉传感器7装有金属粉末过滤装置，它能在光线入射时有选择的吸收组成太阳光线的部分波段，当光线照射到镜片时，基于所谓“相消干涉”过程，光线就被削减，从而可以时刻精确捕捉到太阳所处的位置，通过树莓派智能图像追踪技术来进行有效作业，导入大量太阳居于图像中央的照片，利用视觉传感器7实时拍摄照片太阳与照片中心偏移x和y方向上的距离，利用提前烧录的算法程序得出树莓派需要控制步进电机22转动的方向和角度从而实现对太阳位置的捕捉。

在视觉传感器7的底端设置半导体温差发电片8，通过设置热温差领域这种新型半导体材料，可以通过增大两端温差来实现发电，其转化效率高、使用寿命长；在半导体温差发电片8的底端设置散热板9，当半导体温差发电片8的温度到达指定温度时，激发控制单元发出信号，启动水泵将冷却液通过冷夜管道输送至散热板9，散热板9与半导体温差发电片8的低温端相互接触，从而维持半导体温差发电片8两端的温度差，使其维持指定的工作状态。

所述控制箱主体10设置在追光装置2一侧的底座1上，且控制箱主体10与追光装置2、太阳能聚光器4、视觉传感器7和半导体温差发电片8之间电连接，通过设置控制箱主体10便于控制本装置运行。

如图1所示，所述追光装置2包括追光底盘21、步进电机22、丝杆滑块23、小连杆24、大连杆25、支撑杆26、聚光器支架27和固定块28；在追光底盘21的左右两侧分别设置有聚光器支架27，且聚光器支架27的上端与太阳能聚光器4之间通过销轴活动连接，便于调节太阳能聚光器4的角度；在追光底盘21的中部设置步进电机22，在步进电机22前端的追光底盘21上设置丝杆滑块23，且丝杆滑块23与底座1之间通过滑动连接，并且步进电机22的前端与丝杆滑块23之间相配合运用，通过启动步进电机22便于带动丝杆滑块23前后移动；在步进电机22的后端设置固定块28，在丝杆滑块23的上端设置小连杆24，在小连杆24与固定块28之间设置支撑杆26，在支撑杆26的中部设置大连杆25，且大连杆25的上端设置在太阳能聚光器4上。追光装置2利用转向盘11实现追光底盘21的360°的追光转向动作，由步进电机22驱动丝杠滑块23，带动丝杆滑块23上链接的小连杆24，使支撑杆26改变倾斜角度，从而改变连接支撑杆26的大连杆25，进而改变连接的大连杆25的太阳能聚光器4。

进一步地，所述小连杆24的一端与丝杆滑块23之间通过销轴活动连接，另一端与支撑杆26的一端通过销轴活动连接，支撑杆26的另一端与固定块28之间通过销轴活动连接；所述大连杆25的一端与支撑杆26之间通过销轴活动连接，另一端与太阳能聚光器4之间通过销轴活动连接。

进一步地，所述太阳能聚光器4呈抛物面状，便于使入射的太阳光反射后聚集到位于焦线上、面积较小的集热体上形成焦面，使发电装置的热端获得高温热源。

进一步地，所述控制箱主体10与底座1之间通过螺栓固定。

本装置通过设置太阳能聚光器4便于把太阳能光照射的能量聚集起来，通过调节追光装置2可以使太阳光垂直照射到太阳能聚光器4上，光线垂直入射时整个集热体光线吸收率达到98.20％，光学效率为78.68％，随着太阳光线偏差角度增大，光线吸收率及系统光学效率逐渐降低；通过设置散热板9和半导体温差发电片8，从而增大两端的温差来实现发电，其转化效率高、使用寿命长。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种基于新型半导体的追光发电装置，其特征在于，包括：底座、追光装置、防护罩、太阳能聚光器、排水孔、支撑顶杆、视觉传感器、半导体温差发电片、散热板、控制箱主体和转向盘；在所述底座的上端设置追光装置；在所述追光装置的上端一侧设置转动盘，且转动盘带动追光装置在底座上转动；在所述追光装置的周围设置防护罩；在所述追光装置的上端设置太阳能聚光器；在所述太阳能聚光器的底端中部设置排水孔；在所述太阳能聚光器的上端周围设置有支撑顶杆，且支撑顶杆的顶端交汇设置在视觉传感器上；在所述视觉传感器的底端设置半导体温差发电片；在所述半导体温差发电片的底端设置散热板；所述控制箱主体设置在追光装置一侧的底座上，且控制箱主体与追光装置、太阳能聚光器、视觉传感器和半导体温差发电片之间电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于新型半导体的追光发电装置，其特征在于，所述追光装置包括追光底盘、步进电机、丝杆滑块、小连杆、大连杆、支撑杆、聚光器支架和固定块；在所述追光底盘的左右两侧分别设置有聚光器支架，且聚光器支架的上端与太阳能聚光器之间通过销轴活动连接；在所述追光底盘的中部设置步进电机；在所述步进电机前端的追光底盘上设置丝杆滑块，且丝杆滑块与底座之间通过滑动连接，并且步进电机的前端与丝杆滑块之间相配合运用；在所述步进电机的后端设置固定块；在所述丝杆滑块的上端设置小连杆；在所述小连杆与固定块之间设置支撑杆；在所述支撑杆的中部设置大连杆，且大连杆的上端设置在太阳能聚光器上。

3.根据权利要求2所述的一种基于新型半导体的追光发电装置，其特征在于，所述小连杆的一端与丝杆滑块之间通过销轴活动连接，另一端与支撑杆的一端通过销轴活动连接，支撑杆的另一端与固定块之间通过销轴活动连接；所述大连杆的一端与支撑杆之间通过销轴活动连接，另一端与太阳能聚光器之间通过销轴活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于新型半导体的追光发电装置，其特征在于，所述太阳能聚光器呈抛物面状。

5.根据权利要求1所述的一种基于新型半导体的追光发电装置，其特征在于，所述控制箱主体与底座之间通过螺栓固定。

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