CN218352454U - 一种分布式太阳能发电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分布式太阳能发电系统，包括分布式太阳能发电板，还包括底部设置动力机构的转动平台，分布式太阳能发电板一端与转动平台铰接，且另一端通过角度调节支架安装在转动平台上，分布式太阳能发电板在铰接角度调节支架另一端上安装有光感传感器，角度调节支架包括由动力机构驱动的丝杠螺母传动机构，以及由三个支撑杆在同侧一端部铰接形成的支架本体，支架本体的第一自由端与分布式太阳能发电板的另一端铰接，支架本体的第二自由端与转动平台铰接，支架本体的第三自由端与丝杠螺母驱动机构的螺母铰接。本实用新型可根据太阳位置进行调整分布式太阳能发电板的角度及位置，以提升发电效率，配合刷杆清扫除灰，进一步提升发电效率。

Description

一种分布式太阳能发电系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，具体涉及一种分布式太阳能发电系统。

背景技术

现有的太阳能发电装置安装位置相对固定，不能根据不同时段太阳的高度灵活调整太阳能电池板角度或位置，从而导致发电效率相对较低，而且在太阳能电池板长时间使用过程中，会遇到不同的天气如雨雪、沙尘以及狂风等，在太阳能电池板上会累积灰尘或泥沙，如果不及时对太阳能发电板进行清理，会造成发电效率降低，影响使用。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种分布式太阳能发电系统，可根据太阳位置进行调整分布式太阳能发电板的角度及位置，使其正对太阳光，以提升发电效率，配合刷杆对分布式太阳能发电板表面的清扫，可减少表面残留杂物，进一步提升发电效率。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

提供一种分布式太阳能发电系统，包括分布式太阳能发电板，还包括底部设置动力机构的转动平台，分布式太阳能发电板的一端与转动平台铰接，且另一端通过角度调节支架活动安装在转动平台上，分布式太阳能发电板在铰接角度调节支架的另一端上安装有可捕捉太阳光的位置的光感传感器，角度调节支架包括由动力机构驱动的丝杠螺母传动机构，以及由三个支撑杆在同侧一端部铰接形成的支架本体，支架本体的第一自由端与分布式太阳能发电板的另一端铰接，支架本体的第二自由端与转动平台铰接，支架本体的第三自由端与丝杠螺母驱动机构的螺母铰接。

进一步的，动力机构包括固定在转动平台正下方的转动内筒，以及套设在转动内筒外部的固定外筒，转动内筒的内壁设置有齿圈，转动内筒内设置有驱动电机，驱动电机经联轴器连接减速器，减速器经联轴器连接机械换向器，机械换向器的上端经第一离合器连接驱动齿轮，驱动齿轮啮合有转动轴线与转动内筒同轴的传动齿轮，传动齿轮的转动轴线上固定有贯穿转动平台且与转动平台轴承转动连接的转动轴，转动轴在转动平台上方安装有用于驱动丝杠螺母传动机构的丝杠转动的主动锥齿轮；机械换向器的下端经下合器连接转动齿轮，转动齿轮与转动内筒内壁的齿圈啮合。

固定外筒可支撑转动平台及上方的分布式太阳能发电板，驱动电机可根据电磁换向器配合上下离合，既可以通过调整转动平台转动分布式太阳能发电板的位置，也可以通过驱动丝杠螺母传动机构调整分布式太阳能发电板的上下角度，实现两个维度的调整，大大增加了调整的灵活性。

进一步的，分布式太阳能发电板的外部套设固定有安装框，安装框的一边通过安装杆固定有齿条，齿条包括一体成型的两段直齿条和一段半圆齿条，两直齿条分别平行设于分布式太阳能发电板的前后两侧，半圆齿条位于安装框的外侧且连接两段直齿条；齿条的下方固定有与该齿条形状相同的滑杆，滑杆通过一连杆连接有位于其外侧的清扫电机，清扫电机的输出端固定有与齿条啮合的齿轮，齿轮的上方中心固定有一刷杆，刷杆上均匀布设有与分布式太阳能发电板贴合的刷毛。

清扫电机通过带动刷杆在分布式太阳能发电板表面旋转并移动，利用刷毛将表面的灰尘清扫，待清洁完毕后，清扫电机可经过半圆齿条移动至分布式太阳能发电板的背面，不会对太阳光线进行遮挡，而且提高整体的美观度，且雨雪不会直接与清扫电机接触，增加清扫电机的使用寿命。

进一步的，齿条的两端直齿条的自由端均固定有限位块，限位块上安装有限位开关。

通过设置限位块，可对清扫电机的位置进行限位，防止其从滑杆上脱落，配合限位开关，可实现对清扫电机的精确电控。

进一步的，丝杠螺母传动机构包括通过轴承座转动安装在转动平台上的丝杠，丝杠上螺纹连接有螺母，丝杠的一端在轴承座外固定有与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮。

丝杠螺母传动机构的丝杠通过主动锥齿轮与从动锥齿轮配合进行转动，螺母与角度调节支架连接后，通过螺母在丝杠上的位移位置，可调整角度调节支架上三个支撑杆之间的角度，进而可实现对分布式太阳能发电板的角度上下调整，使其正对太阳光。

进一步的，转动平台上安装有控制器和电源管理模块，电源管理模块包括储能器、功率管理电路板和多个输出接口，储能器的一侧固定安装有功率管理电路板。

通过控制器和电源管理模块，可用于将分布式太阳能发电板产生的电能进行转换并储存，也可通过输出接口将电能输出使用，方便操作。

进一步的，第一离合器和第二离合器均为电磁离合器。

电磁离合器便于与电路连接，方便对其进行电控。

本实用新型的有益效果：

通过设置转动平台和角度调节支架，配合光感传感器实现在两个维度方向对分布式太阳能发电板的角度及位置调整，能够即时调整对太阳的追踪方向，使太阳光能够始终垂直照射分布式太阳能发电板，相比于现有技术的单向调整，本申请可大大提升发电效率。单个驱动电机配合机械换向器和电磁离合器，可实现对转动平台及角度调节支架的分别控制，简化了电机数量，节约成本，同时可通过清扫电机驱动刷杆沿齿条移动，用于对分布式太阳能发电板的表面清洁，在恶劣天气后可快速恢复发电能力，进一步提升发电效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中分布式太阳能发电板的结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2的侧面结构示意图。

图中所示：

1、分布式太阳能发电板，2、转动平台，3、角度调节支架，4、丝杠，5、螺母，6、从动锥齿轮，7、主动锥齿轮，8、转动轴，9、驱动齿轮，10、传动齿轮，11、固定外筒，12、转动内筒，13、齿圈，14、转动齿轮，15、第二离合器，16、第一离合器，17、机械换向器，18、驱动电机，19、减速器，20、安装框，21、铰接座，22、清扫电机，23、滑杆，24、齿条，241、直齿条，242、半圆齿条，25、刷杆，26、光感传感器，27、刷毛，28、限位块，29、齿轮，30、直线轴承。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

一种分布式太阳能发电系统，包括分布式太阳能发电板1，还包括底部设置动力机构的转动平台2，分布式太阳能发电板1的一端通过铰接座21与转动平台2铰接，且另一端通过角度调节支架3活动安装在转动平台2上，分布式太阳能发电板1在铰接角度调节支架3的另一端上安装有可捕捉太阳光的位置的光感传感器26，角度调节支架3包括由动力机构驱动的丝杠螺母传动机构，以及由三个支撑杆在同侧一端部铰接形成的支架本体，支架本体的第一自由端与分布式太阳能发电板1的另一端铰接，支架本体的第二自由端与转动平台2铰接，支架本体的第三自由端与丝杠螺母驱动机构的螺母5铰接。丝杠螺母传动机构包括通过轴承座转动安装在转动平台2上的丝杠4，丝杠4上螺纹连接有螺母5，丝杠4的一端在轴承座外固定有与主动锥齿轮7啮合的从动锥齿轮6。

动力机构包括固定在转动平台2正下方的转动内筒12，以及套设在转动内筒12外部的固定外筒11，转动内筒12的内壁设置有齿圈13，转动内筒12内设置有驱动电机18，驱动电机18经联轴器连接减速器19，减速器19经联轴器连接机械换向器17，机械换向器17的上端经第一离合器16连接驱动齿轮9，驱动齿轮9啮合有转动轴线与转动内筒12同轴的传动齿轮10，传动齿轮10的转动轴线上固定有贯穿转动平台2且与转动平台2轴承转动连接的转动轴8，转动轴8在转动平台2上方安装有用于驱动丝杠螺母传动机构的丝杠4转动的主动锥齿轮7；机械换向器17的下端经第二离合器15连接转动齿轮14，转动齿轮14与转动内筒12内壁的齿圈13啮合。在本实用新型中，第一离合器16和第二离合器15均为电磁离合器。

分布式太阳能发电板1的外部套设固定有安装框20，安装框20的一边通过安装杆固定有齿条24，齿条24包括一体成型的两段直齿条241和一段半圆齿条242，两直齿条241分别平行设于分布式太阳能发电板1的前后两侧，半圆齿条242位于安装框20的外侧且连接两段直齿条241；齿条24的下方固定有与该齿条24形状相同的滑杆23，滑杆23通过一连杆连接有位于其外侧的清扫电机22，其中：连杆与滑杆23之间通过开口直线轴承30滑动连接。清扫电机22的输出端固定有与齿条24啮合的齿轮29，齿轮29的上方中心固定有一刷杆25，刷杆25上均匀布设有与分布式太阳能发电板1贴合的刷毛27。

为了防止清扫电机22从滑杆23上脱落，齿条24的两端直齿条241的自由端均固定有限位块28，限位块28上安装有限位开关。

转动平台2上安装有控制器和电源管理模块，电源管理模块包括储能器、功率管理电路板和多个输出接口，储能器的一侧固定安装有功率管理电路板。

为了便于对各个部件进行协调配合，系统内可设置一个总控制器，总控制器分别与驱动电机18、清扫电机22、第一离合器16、第二离合器15、光感传感器26以及限位开关电连接。光感传感器26可用于定位太阳位置，及时传递给总控制器，总控制器可根据位置信息，分别控制第一离合器或第二离合器实现调整，以满足最大阳光接收面积的需要。

本实用新型的工作原理：

通过固定外筒11将整个系统安装固定，分布式太阳能发电板1上设置有光感传感器26，其可追踪太阳位置，传递给总控制器，总控制器可根据太阳的位置使本系统进行阳光追踪。

驱动电机18启动后，第一离合器16断电断开，第二离合器15通电闭合，驱动电机18通过转动齿轮14与齿圈13啮合，进而可驱动转动内筒12及上方的转动平台2在固定外筒11内转动，直到分布式太阳能发电板1能正对太阳光线。之后第一离合器16通电闭合，第二离合器15断电断开，此时驱动电机18可驱动主动齿轮9转动，主动齿轮9驱动传动齿轮10带动主动锥齿轮7转动，进而通过主动锥齿轮7驱动从动锥齿轮6带动丝杠4转动，螺母5在丝杠4在移动，进而调整角度调节支架3的形状，实现分布式太阳能发电板1与水平面的夹角的角度调整，直到分布式太阳能发电板1的平面与太阳光线垂直。该系统能够即时自动进行太阳追踪，使得太阳光长时间直射太阳能光伏板，从而能够获得高的太阳能利用率。

在遇到雨雪或沙尘天气时，分布式太阳能发电板1的表面有污渍或尘土时，启动清扫电机22，利用清扫电机22上的齿轮29与安装框20一侧的齿条24啮合，可实现清扫电机22沿齿条24方向移动，刷杆25上的刷毛27转动对分布式太阳能发电板1的表面进行清扫除灰，进而保证分布式太阳能发电板1的表面洁净度，提升太阳能的转化效率。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种分布式太阳能发电系统，包括分布式太阳能发电板，其特征在于：还包括底部设置动力机构的转动平台，分布式太阳能发电板的一端与转动平台铰接，且另一端通过角度调节支架活动安装在转动平台上，分布式太阳能发电板在铰接角度调节支架的另一端上安装有可捕捉太阳光的位置的光感传感器，角度调节支架包括由动力机构驱动的丝杠螺母传动机构，以及由三个支撑杆在同侧一端部铰接形成的支架本体，支架本体的第一自由端与分布式太阳能发电板的另一端铰接，支架本体的第二自由端与转动平台铰接，支架本体的第三自由端与丝杠螺母驱动机构的螺母铰接。

2.根据权利要求1所述的分布式太阳能发电系统，其特征在于：动力机构包括固定在转动平台正下方的转动内筒，以及套设在转动内筒外部的固定外筒，转动内筒的内壁设置有齿圈，转动内筒内设置有驱动电机，驱动电机经联轴器连接减速器，减速器经联轴器连接机械换向器，机械换向器的上端经第一离合器连接驱动齿轮，驱动齿轮啮合有转动轴线与转动内筒同轴的传动齿轮，传动齿轮的转动轴线上固定有贯穿转动平台且与转动平台轴承转动连接的转动轴，转动轴在转动平台上方安装有用于驱动丝杠螺母传动机构的丝杠转动的主动锥齿轮；机械换向器的下端经下合器连接转动齿轮，转动齿轮与转动内筒内壁的齿圈啮合。

3.根据权利要求1所述的分布式太阳能发电系统，其特征在于：分布式太阳能发电板的外部套设固定有安装框，安装框的一边通过安装杆固定有齿条，齿条包括一体成型的两段直齿条和一段半圆齿条，两直齿条分别平行设于分布式太阳能发电板的前后两侧，半圆齿条位于安装框的外侧且连接两段直齿条；齿条的下方固定有与该齿条形状相同的滑杆，滑杆通过一连杆连接有位于其外侧的清扫电机，清扫电机的输出端固定有与齿条啮合的齿轮，齿轮的上方中心固定有一刷杆，刷杆上均匀布设有与分布式太阳能发电板贴合的刷毛。

4.根据权利要求3所述的分布式太阳能发电系统，其特征在于：连杆与滑杆之间通过开口直线轴承滑动连接。

5.根据权利要求3所述的分布式太阳能发电系统，其特征在于：齿条的两端直齿条的自由端均固定有限位块，限位块上安装有限位开关。

6.根据权利要求1所述的分布式太阳能发电系统，其特征在于：丝杠螺母传动机构包括通过轴承座转动安装在转动平台上的丝杠，丝杠上螺纹连接有螺母，丝杠的一端在轴承座外固定有与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮。

7.根据权利要求1所述的分布式太阳能发电系统，其特征在于：转动平台上安装有控制器和电源管理模块，电源管理模块包括储能器、功率管理电路板和多个输出接口，储能器的一侧固定安装有功率管理电路板。

8.根据权利要求1所述的分布式太阳能发电系统，其特征在于：第一离合器和第二离合器均为电磁离合器。

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