CN218473093U - 光伏板用角度调节支架及阳台光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏板用角度调节支架及阳台光伏系统。光伏板用角度调节支架包括：调节组件，调节组件包括：底座；转动件，可转动地设置在底座上；移动件，设在转动件的外周，移动件被配置为能够相对于转动件沿转动件的轴向移动，移动件被配置为能够与光伏板的一端铰接；支撑杆，支撑杆的一端设有能够与光伏板的另一端铰接的铰接点B，支撑杆的另一端设有能够与固定基面铰接的铰接点C，以对光伏板的角度进行调节。本实用新型的技术方案能够使光伏板的光能利用效率更高。

Description

光伏板用角度调节支架及阳台光伏系统

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种光伏板用角度调节支架及阳台光伏系统。

背景技术

太阳光伏系统，简称光伏，是指利用光伏半导体材料的广生伏打效应而将太阳能转化为直流电能的设施，光伏被视为能源结构调整的主要途径之一。光伏系统可以大规模安装在地面上成为光伏电站，也可以置于建筑物的房顶或外墙上，形成光伏建筑一体化。

目前，现有的光伏板与墙面平行，大多利用钢材制作固定支架支撑，太阳能光伏板角度固定，光能利用效率较低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种光伏板用角度调节支架及阳台光伏系统，以解决现有技术中的光伏板光能利用效率较低的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种光伏板用角度调节支架，包括：调节组件，调节组件包括：底座；转动件，可转动地设置在底座上；移动件，设在转动件的外周，移动件被配置为能够相对于转动件沿转动件的轴向移动，移动件被配置为能够与光伏板的一端铰接；支撑杆，支撑杆的一端设有能够与光伏板的另一端铰接的铰接点B，支撑杆的另一端设有能够与固定基面铰接的铰接点C，以对光伏板的角度进行调节。

进一步地，移动件上开设有螺纹通孔，转动件的外周设有与螺纹通孔螺纹配合的外螺纹。

进一步地，移动件的外周设有第一齿形部，转动件的外周设有与第一齿形部齿形啮合的第二齿形部。

进一步地，光伏板用角度调节支架还包括限位件，限位件和移动件沿竖直方向依次布置，限位件用于对移动件移动的极限位置进行限位。

进一步地，限位件为两个，移动件位于两个限位件之间；和/或，限位件设置在转动件外周并与固定基面连接，支撑杆与限位件铰接。

进一步地，光伏板用角度调节支架还包括：操作件；传动结构，包括两个相互啮合的锥齿轮，两个锥齿轮中的一个锥齿轮固定在转动件的外周，两个锥齿轮中的另一个与操作件连接；或者，驱动电机，驱动电机的输出轴与转动件驱动连接。

进一步地，光伏板用角度调节支架还包括自动调节控制系统，自动调节控制系统包括能够识别太阳光照射角度的光学追踪单元、与转动件驱动连接的驱动电机以及控制器，光学追踪单元和转动件均与控制器电连接，控制器根据光学追踪单元反馈的信息控制驱动电机的动作。

进一步地，光学追踪单元包括：箱体，限定出腔体，箱体的顶部开设有沿第一方向延伸的通槽，通槽与腔体连通；两个光伏电池，位于腔体内，两个光伏电池沿第一方向延伸，并且沿与第一方向呈夹角的第二方向间隔布置；采集器，与两个光伏电池电连接，采集器被配置为能够采集两个光伏电池的电压值并根据两个光伏电池的电压值的大小关系输出角度调整信号。

进一步地，自动调节控制系统还包括能够基于天文算法计算出太阳光照射角度的天文算法计算单元，天文算法计算单元与控制器电连接。

进一步地，光伏板用角度调节支架包括两个调节组件，两个调节组件间隔设置在光伏板的同一侧。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种阳台光伏系统，包括光伏板和上述的光伏板用角度调节支架。

应用本实用新型的技术方案，光伏板的一端与移动件铰接，光伏板的另一端通过铰接点B与支撑杆铰接，支撑杆的另一端通过铰接点C与固定基面铰接，通过旋转转动件，转动件能够绕自身的中心轴线转动，并且带动移动件沿着转动件的轴向移动，这样，根据太阳照射地球角度的不同，通过正向或者反向旋转转动件，以调节光伏板的俯仰角，这样太阳光能够垂直照射到光伏板上，提高光伏板的发电量，从而提高光能利用效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的光伏板用角度调节支架的实施例的结构示意图(其中，未示出自动调节控制系统)；

图2示出了图1的阳台光伏系统的机构原理图；

图3示出了图1的阳台光伏系统的光学追踪单元的内部结构示意图；

图4示出了图2的阳台光伏系统的光学追踪单元的侧视图；以及

图5示出了图2的阳台光伏系统的光学追踪单元的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、限位件；11、固定基面；2、转动件；21、外螺纹；4、光伏板；5、支撑杆；6、锥齿轮；10、移动件；13、传动结构；14、底座；17、调节组件；18、操作件；31、螺纹通孔；71、箱体；711、顶壁；712、通槽；713、腔体；714、底壁；715、侧壁；716、玻璃盖板；72、光伏电池；73、避让孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型的实施例提供了一种光伏板用角度调节支架。光伏板用角度调节支架包括：调节组件17，调节组件17包括底座14、转动件2、移动件10和支撑杆5，其中，转动件2可转动地设置在底座14上；移动件10设在转动件2的外周，移动件10被配置为能够相对于转动件2沿转动件2的轴向移动，移动件10被配置为能够与光伏板4的一端铰接；支撑杆5的一端设有能够与光伏板4的另一端铰接的铰接点B，支撑杆5的另一端设有能够与固定基面11铰接的铰接点C，以对光伏板4的角度进行调节。

需要说明的是，“固定基面11”指的是待安装基面，优选地，固定基面11指的是阳台。当然，在本实用新型未示出的实施例中，固定基面11也可以为墙面或者与底座14连接的立面，当需要将光伏板4安装在墙面上时，光伏板用角度调节支架与墙面连接，此时，固定基面11指的是墙面；当需要将光伏板4放置在空旷的地面上时，固定基面11为与底座14连接的立面。在一些实施例中，移动件10可以与固定基面11滑动配合，以使固定基面11支撑移动件10。

在上述技术方案中，光伏板4的一端通过铰接点A与移动件10铰接，光伏板4的另一端通过铰接点B与支撑杆5铰接，支撑杆5的另一端通过铰接点C与墙面铰接，通过旋转转动件2，转动件2能够绕自身的中心轴线转动，并且带动移动件10沿着转动件2的轴向移动，这样能够调节光伏板4的俯仰角。

通过上述设置，根据太阳照射地球角度的不同，通过正向或者反向旋转转动件2，以调节光伏板4的俯仰角，这样可以确保太阳光能够垂直照射到光伏板4上，从而提高光伏板4的发电量，以提高光能利用效率。

具体地，铰接点A，铰接点B和铰接点C之间形成三角形结构，从而可以稳定地支撑光伏板4。

如图2所示，在本实用新型的实施例中，光伏板用角度调节支架包括两个调节组件17，两个调节组件17间隔设置在光伏板4的同一侧。

通过上述设置，两个调节组件17分别位于光伏板4的两端，并且能够对光伏板4进行角度调节，这样可以确保在调节角度的过程中光伏板4保持受力平衡，从而提高光伏板4的稳定性。

如图1所示，在本实用新型的实施例中，移动件10上开设有螺纹通孔31，转动件2的外周设有与螺纹通孔31螺纹配合的外螺纹21，这样能够形成类似螺母和螺杆的机构，通过两个部件之间的旋转配合实现移动件10的直线运动。

通过上述设置，旋转转动件2，转动件2能够绕自身的中心轴线转动，由于转动件2和移动件10之间螺纹配合，移动件10能够沿转动件2的轴向移动，从而实现调节光伏板4的角度的效果。

当然，在本实用新型的附图未示出的实施例中，也可以在移动件10的外周设置第一齿形部，在转动件2的外周设置与第一齿形部齿形啮合的第二齿形部，第一齿形部和第二齿形部形成齿轮齿条结构。此时，只需转动移动件10，由于移动件10和转动件2之间齿形啮合，移动件10能够沿转动件2的轴向移动，从而实现调节光伏板4的角度的效果。

如图2所示，在本实用新型的实施例中，光伏板用角度调节支架还包括限位件1，限位件1和移动件10沿竖直方向依次布置，限位件1用于对移动件10移动的极限位置进行限位。

在上述技术方案中，限位件1和墙面固定连接，限位件1上开设有供转动件2穿过的避让孔73，这样，限位件1可以套在转动件2的外周，在移动件10沿着转动件2的轴向移动的过程中，限位件1能够对移动件10移动的极限位置进行限位，从而限制光伏板4的角度的调节范围；同时，限位件1和转动件2之间具有一定的间隙，这样，当转动件2转动时，可以避免转动件2和限位件1之间相互干涉。

如图1所示，在本实用新型的实施例中，限位件1为两个，移动件10位于两个限位件1之间。

通过上述设置，两个限位件1能够分别对移动件10移动的最高位置和最低位置进行限位，从而可以限制光伏板4的角度的调节范围。

如图1所示，在本实用新型的实施例中，限位件1设置在转动件2外周并与固定基面11连接，支撑杆5与限位件1铰接。

在上述技术方案中，两个限位件1中的一个限位件1的一端与墙面固定连接，两个限位件1中的另一个限位件1的一端与墙面固定连接，另一端与支撑杆5铰接，这样，支撑杆5通过限位件1与墙面铰接，从而使得整个光伏板用角度调节支架的结构更加稳定。

当然，在附图未示出的替代实施例中，也可以只设置位于移动件10下方的限位件1，限位件1的一端与墙面固定连接，另一端与支撑杆5铰接。

如图1所示，在本实用新型的实施例中，光伏板用角度调节支架还包括操作件18和传动结构13，其中，传动结构13包括两个相互啮合的锥齿轮6，两个锥齿轮6中的一个锥齿轮6固定在转动件2的外周，两个锥齿轮6中的另一个与操作件18连接。

在上述技术方案中，两个相互啮合的锥齿轮6起转向的作用，通过对操作件18施加外力，两个锥齿轮6就能够将操作件18受到的力传递至转动件2，这样，根据实际使用需求，只需在室内操作即可驱动位于室外的光伏板4进行角度调节，便于操作。

当然，在本实用新型的附图未示出的实施例中，光伏板用角度调节支架还包括驱动电机，驱动电机的输出轴与转动件2驱动连接这样，直接启动驱动电机即可带动转动件2正转或者反转，从而实现自动调节光伏板4的角度的效果，这样设置更加省力，便于操作。

在本实用新型的实施例中，光伏板用角度调节支架还包括自动调节控制系统，自动调节控制系统包括能够识别太阳光照射角度的光学追踪单元、与转动件2驱动连接的驱动电机以及控制器，光学追踪单元和转动件2均与控制器电连接，控制器根据光学追踪单元反馈的信息控制驱动电机的动作。

通过上述设置，光学追踪单元能够识别太阳光的照射角度并将角度信号传递至控制器，控制器能够控制驱动电机进行相应的角度调节，这样，光伏板用角度调节支架能够实现自动化控制，无需人工观测太阳照射角度并操作，省时省力。

如图3至图5所示，在本实用新型的实施例中，光学追踪单元包括箱体71、两个光伏电池72和采集器。其中，箱体71限定出腔体713，箱体71的顶部开设有沿第一方向延伸的通槽712，通槽712与腔体713连通；两个光伏电池72位于腔体713内，两个光伏电池72沿第一方向延伸，并且沿与第一方向呈夹角的第二方向间隔布置；采集器与两个光伏电池72电连接，采集器被配置为能够采集两个光伏电池72的电压值并根据两个光伏电池72的电压值的大小关系输出角度调整信号。

需要说明的是，第二方向即南北方向。

需要说明的是，光伏电池72可以接收光并发电。

在上述技术方案中，箱体71包括顶壁711、和顶壁711相对设置的底壁714以及连接顶壁711和底壁714的两个侧壁715，箱体71的顶壁711还盖设有玻璃盖板716，玻璃盖板能够避免灰尘、雨水等进入腔体713内部，从而确保光学追踪单元检测的准确性；太阳光能够通过通槽712照射到腔体713内的光伏电池72上，光伏电池72受到太阳光照射产生电压。这样，当太阳光垂直于光学追踪单元时，两个光伏电池72产生的电压值大小相同；当太阳光与光学追踪系统有角度偏差时，太阳光通过通槽712只能照射到其中一个光伏电池72上，此时，一个光伏电池72产生电压，另一个光伏电池72不产生电压。同时，光学追踪单元与光伏板4位于同一平面内，这样，太阳光与光学追踪单元之间的夹角、以及太阳光与光伏板4之间的夹角相同，可以根据光学追踪单元接收到的太阳光照射角度的信号对光伏板4的角度进行调节。

通过上述设置，采集器能够采集到两个光伏电池72的电压值并判断两个光伏电池72的电压值的大小关系，当两个电压值大小相同时，说明此时采集器在南北方向上与太阳光的方向垂直，也就是说，光伏板4能够垂直接收太阳光的照射，采集器不输出调节信号；当两个光伏电池72中仅位于南方的光伏电池72产生电压，说明此时太阳光未垂直入射至光伏板4，并且是从偏北的方向入射，采集器输出使光伏板4调节至朝向北方的信号；当两个光伏电池72中仅位于北方的光伏电池72产生电压，说明此时太阳光未垂直入射至光伏板4，并且是从偏南的方向入射，采集器输出使光伏板4调节至朝向南方的信号，从而确保光伏板4能够垂直接收太阳光的照射。

在本实用新型的实施例中，为适用于阴天，多云天等没有直射光的天气，自动调节控制系统还包括能够基于天文算法计算出太阳光照射角度的天文算法计算单元，天文算法计算单元与控制器电连接。

需要说明的是，天文算法能够根据日期、时间、经纬度、设备位置信息计算出某一时刻的太阳光照射角度，由于天文算法为现有技术，此处不再赘述。

通过上述设置，当阴天或多云天等没有太阳光直射的天气，采用光学追踪单元无法采集到太阳光的照射角度，此时可以利用天文算法单元计算出太阳光的照射角度，并通过控制器控制驱动电机进行角度调节，从而确保光伏板4能够垂直接收太阳光的照射。

如图1所示，本实用新型还提供了一种阳台光伏系统。阳台光伏系统包括光伏板4和上述的光伏板用角度调节支架。

在上述技术方案中，光伏板4的一端与移动件10铰接，光伏板4的另一端通过支撑杆5铰接。这样，通过调节光伏板用角度调节支架，能够调节光伏板4的俯仰角度，从而确保太阳光能够垂直照射到光伏板4上，以提高光伏板4的发电量。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：光伏板的一端与移动件铰接，光伏板的另一端通过铰接点B与支撑杆铰接，支撑杆的另一端通过铰接点C与墙面铰接，通过旋转转动件，转动件能够绕自身的中心轴线转动，并且带动移动件沿着转动件的轴向移动，这样，根据太阳照射地球角度的不同，可以正向或者反向旋转转动件，以调节光伏板的俯仰角，这样可以确保太阳光能够垂直照射到光伏板上，从而提高光伏板的发电量。两个调节组件分别位于光伏板的两端，能够提高光伏板的稳定性；移动件和转动件螺纹配合，旋转转动件，转动件能够绕自身的中心轴线转动并带动移动件沿转动件的轴向移动，两个限位件能够分别对移动件移动的最高位置和最低位置进行限位；两个相互啮合的锥齿轮起转向的作用，便于操作；自动调节控制系统能够识别太阳光的照射角度并将角度信号传递至控制器，控制器能够控制驱动电机进行相应的角度调节，无需人工观测太阳照射角度并操作，省时省力。

以上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。

Claims (11)

1.一种光伏板用角度调节支架，其特征在于，包括调节组件(17)，所述调节组件(17)包括：

底座(14)；

转动件(2)，可转动地设置在所述底座(14)上；

移动件(10)，设在所述转动件(2)的外周，所述移动件(10)被配置为能够相对于所述转动件(2)沿所述转动件(2)的轴向移动，所述移动件(10)被配置为能够与光伏板(4)的一端铰接；

支撑杆(5)，所述支撑杆(5)的一端设有能够与光伏板(4)的另一端铰接的铰接点B，所述支撑杆(5)的另一端设有能够与固定基面(11)铰接的铰接点C，以对光伏板(4)的角度进行调节。

2.根据权利要求1所述的光伏板用角度调节支架，其特征在于，所述移动件(10)上开设有螺纹通孔(31)，所述转动件(2)的外周设有与所述螺纹通孔(31)螺纹配合的外螺纹(21)。

3.根据权利要求1所述的光伏板用角度调节支架，其特征在于，所述移动件(10)的外周设有第一齿形部，所述转动件(2)的外周设有与所述第一齿形部齿形啮合的第二齿形部。

4.根据权利要求1所述的光伏板用角度调节支架，其特征在于，所述光伏板用角度调节支架还包括限位件(1)，所述限位件(1)和所述移动件(10)沿竖直方向依次布置，所述限位件(1)用于对所述移动件(10)移动的极限位置进行限位。

5.根据权利要求4所述的光伏板用角度调节支架，其特征在于，所述限位件(1)为两个，所述移动件(10)位于两个所述限位件(1)之间；和/或，

所述限位件(1)设置在所述转动件(2)外周并与所述固定基面(11)连接，所述支撑杆(5)与所述限位件(1)铰接。

6.根据权利要求1所述的光伏板用角度调节支架，其特征在于，所述光伏板用角度调节支架还包括：

操作件(18)；

传动结构(13)，包括两个相互啮合的锥齿轮(6)，两个所述锥齿轮(6)中的一个所述锥齿轮(6)固定在所述转动件(2)的外周，两个所述锥齿轮(6)中的另一个与所述操作件(18)连接；或者，

驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述转动件(2)驱动连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光伏板用角度调节支架，其特征在于，所述光伏板用角度调节支架还包括自动调节控制系统，所述自动调节控制系统包括能够识别太阳光照射角度的光学追踪单元、与所述转动件(2)驱动连接的驱动电机以及控制器，所述光学追踪单元和所述转动件(2)均与所述控制器电连接，所述控制器根据所述光学追踪单元反馈的信息控制所述驱动电机的动作。

8.根据权利要求7所述的光伏板用角度调节支架，其特征在于，所述光学追踪单元包括：

箱体(71)，限定出腔体(713)，所述箱体(71)的顶部开设有沿第一方向延伸的通槽(712)，所述通槽(712)与所述腔体(713)连通；

两个光伏电池(72)，位于所述腔体(713)内，所述两个光伏电池(72)沿所述第一方向延伸，并且沿与所述第一方向呈夹角的第二方向间隔布置；

采集器，与所述两个光伏电池(72)电连接，所述采集器被配置为能够采集两个所述光伏电池(72)的电压值并根据两个所述光伏电池(72)的电压值的大小关系输出角度调整信号。

9.根据权利要求7所述的光伏板用角度调节支架，其特征在于，所述自动调节控制系统还包括能够基于天文算法计算出所述太阳光照射角度的天文算法计算单元，所述天文算法计算单元与所述控制器电连接。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的光伏板用角度调节支架，其特征在于，所述光伏板用角度调节支架包括两个所述调节组件(17)，两个所述调节组件(17)间隔设置在所述光伏板(4)的同一侧。

11.一种阳台光伏系统，其特征在于，包括光伏板(4)和权利要求1至10中任一项所述的光伏板用角度调节支架。

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