CN218920348U - 一种提高效率的光伏发电装置 - Google Patents
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Abstract
一种提高效率的光伏发电装置，属于光伏发电技术领域，本实用新型为了解决固定式安装的光伏发电板采光效率低的问题。包括光伏发电板、外框架、内框架、俯仰角调节臂和方位角调节臂；内框架转动设置在外框架上，内框架的一端与俯仰角调节臂的顶端铰接，俯仰角调节臂的底端与外框架铰接，光伏发电板转动设置在内框架上，俯仰角调节轴与方位角调节轴相垂直，光伏发电板的一端与方位角调节臂的顶端铰接，方位角调节臂的底端与内框架铰接，本装置使光伏发电板的倾斜角度随太阳的东升西落而变化，以便始终获得最佳日照角度，可以有效提高光伏发电的最佳发电状态维持时间，提高效能，达到提高光伏发电效率的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于光伏发电技术领域，尤其涉及一种提高效率的光伏发电装置。
背景技术
光伏发电是指利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统。光伏发电系统主要由光伏发电板、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，但不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。
在现有的光伏发电系统中，光伏发电板基本都是固定的安装方式，在地球自转的情况下，光伏发电板只能有三分之一的时间处于最佳采光状态，效率较低。
另外，光伏发电板由于采用固定的安装方式，在自然风力较大的情况下，光伏发电板存在被大风吹脱的危险，造成人员及财产的损失。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种提高效率的光伏发电装置，以解决固定式安装的光伏发电板采光效率低以及风力较大的情况下存在被吹脱危险的问题。本实用新型所采用的技术方案如下：
一种提高效率的光伏发电装置，包括光伏发电板、外框架、内框架、俯仰角调节臂和方位角调节臂；
内框架通过俯仰角调节轴与外框架的底部铰连接，内框架的一端与俯仰角调节臂的顶端铰接，俯仰角调节臂的底端与外框架铰接，调节俯仰角调节臂的长度时，内框架绕俯仰角调节轴转动；
光伏发电板通过方位角调节轴与内框架铰连接，俯仰角调节轴与方位角调节轴相垂直，光伏发电板的一端与方位角调节臂的顶端铰接，方位角调节臂的底端与内框架铰接，调节方位角调节臂的长度时，光伏发电板绕方位角调节轴转动。
进一步的，俯仰角调节臂包括减速器壳体，主动螺纹柱转动设置在减速器壳体上，驱动电机与减速器壳体相连，驱动电机的输出轴延伸至减速器壳体内，驱动电机的输出轴上设有主动齿轮，主动螺纹柱的顶端设有被动齿轮，减速器壳体内设有减速齿轮组，主动齿轮通过减速齿轮组与被动齿轮相啮合，主动螺纹柱的外周设有螺纹结构，主动螺纹柱与随动螺纹管的螺纹内孔相配合，减速器壳体上设有上铰接耳，上铰接耳与内框架铰接，随动螺纹管的下端设有下铰接耳，下铰接耳与外框架铰接，上铰接耳和下铰接耳的铰接孔同向设置。
进一步的，方位角调节臂与俯仰角调节臂结构相同。
进一步的，还包括控制器，控制器分别与风速传感器、俯仰角调节臂的驱动电机和方位角调节臂的驱动电机电连接。
进一步的，外框架包括斜框和底框，斜框和底框均为矩形框，斜框向右倾斜设置，斜框的右端与底框的右端相连，斜框的左端与底框的左端端通过立柱相连，内框架与外框架的右端铰接；
进一步的，内框架为矩形框，光伏发电板的前后方向中部与内框架的前后方向中部铰接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、俯仰角调节臂用于调整光伏发电板的俯仰角，方位角调节臂用于调整光伏发电板的方位角，方位角即光伏发电板自东向西的转角，使光伏发电板的倾斜角度随太阳的东升西落而变化，以便始终获得最佳日照角度，可以有效提高光伏发电的最佳发电状态维持时间，提高效能，达到提高光伏发电效率的目的。
2、风速传感器用于采集风速数据，采集的实时风速数据与设定值相比较，当实时风速大于风速传感器的设定高值时，风速传感器发出信号，使控制器控制俯仰角调节臂的驱动电机转动，使俯仰角调节臂缩短，带动内框架仰倒贴近地面，进而减少受风力面积，以解决固定式安装的光伏发电板在风力较大的情况下存在被吹脱危险的问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是俯仰角调节臂的结构示意图；
图3是光伏发电板、内框架和外框架的配合示意图。
图中：1-外框架、11-底框、12-斜框、13-俯仰角调节轴、2-方位角调节臂、3-俯仰角调节臂、31-上铰接耳、32-减速器壳体、33-减速齿轮组、34-被动齿轮、35-主动螺纹柱、36-主动齿轮、37-驱动电机、38-随动螺纹管、39-下铰接耳、4-内框架、41-方位角调节轴、5-光伏发电板、6-控制器、7-风速传感器。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺栓连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认可在现有连接方式中找到至少一种连接方式实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择螺栓连接。
以下将结合附图，对本实用新型作进一步详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释，而本实用新型并不局限于以下实施例。
实施例：如图1-3所示，一种提高效率的光伏发电装置，包括光伏发电板5、外框架1、内框架4、俯仰角调节臂3和方位角调节臂2；
内框架4通过俯仰角调节轴13与外框架1的底部铰连接，内框架4的一端与俯仰角调节臂3的顶端铰接，俯仰角调节臂3的底端与外框架1铰接，调节俯仰角调节臂3的长度时，内框架4绕俯仰角调节轴13转动；
光伏发电板5通过方位角调节轴41与内框架4铰连接，俯仰角调节轴13与方位角调节轴41相垂直，光伏发电板5的一端与方位角调节臂2的顶端铰接，方位角调节臂2的底端与内框架4铰接，调节方位角调节臂2的长度时，光伏发电板5绕方位角调节轴41转动。
俯仰角调节臂3包括减速器壳体32，主动螺纹柱35转动设置在减速器壳体32上，驱动电机37与减速器壳体32相连，驱动电机37的输出轴延伸至减速器壳体32内，驱动电机37的输出轴上设有主动齿轮36，主动螺纹柱35的顶端设有被动齿轮34，减速器壳体32内设有减速齿轮组33，主动齿轮36通过减速齿轮组33与被动齿轮34相啮合，主动螺纹柱35的外周设有螺纹结构，主动螺纹柱35与随动螺纹管38的螺纹内孔相配合，减速器壳体32上设有上铰接耳31，上铰接耳31与内框架4铰接，随动螺纹管38的下端设有下铰接耳39，下铰接耳39与外框架1铰接，上铰接耳31和下铰接耳39的铰接孔同向设置。
方位角调节臂2与俯仰角调节臂3结构相同。
还包括控制器6，控制器6分别与风速传感器7、俯仰角调节臂3的驱动电机37和方位角调节臂2的驱动电机37电连接。
外框架1包括斜框12和底框11，斜框12和底框11均为矩形框，斜框12向右倾斜设置，斜框12的右端与底框11的右端相连，斜框12的左端与底框11的左端端通过立柱相连，内框架4与外框架1的右端铰接；
内框架4为矩形框，光伏发电板5的前后方向中部与内框架4的前后方向中部铰接。
当俯仰角调节臂3的驱动电机37输出轴转动时，主动齿轮36通过减速齿轮组33带动被动齿轮34转动，进而使主动螺纹柱35发生转动，由于随动螺纹管38的下端与外框架1铰接，无法绕其轴心旋转，故主动螺纹柱35和随动螺纹管38的相对位置发生改变，进而俯仰角调节臂3的长度得以调整。方位角调节臂2的伸缩与俯仰角调节臂3同理。
俯仰角调节臂3用于调整光伏发电板5的俯仰角，方位角调节臂2用于调整光伏发电板5的方位角，方位角即伏发电板5自东向西转动的角度，使光伏发电板5的倾斜角度随太阳的东升西落而变化，以便始终获得最佳日照角度，可以有效提高光伏发电的最佳发电状态维持时间，提高效能，达到提高光伏发电效率的目的。
控制器6内设有PLC，按照每天不同时段太阳的位置，预设定光伏发电板5应达到的最佳角度，给俯仰角调节臂3和方位角调节臂2的驱动电机37发出指令。
风速传感器7用于采集风速数据，本实施例中的风速传感器7选用的是菲尔斯特FST200-201型传感器，风速传感器7采集的实时风速数据与设定值相比较，当实时风速大于风速传感器7的设定高值时，风速传感器7发出信号，使控制器6控制俯仰角调节臂3的驱动电机37转动，使俯仰角调节臂3缩短，带动内框架4仰倒贴近地面，进而减少受风力面积，以解决固定式安装的光伏发电板在风力较大的情况下存在被吹脱危险的问题，主动齿轮36带动减速齿轮组33旋转，利用杠杆长短臂的原理，将驱动电机37产生的转速变慢，扭力增大。
当实时风速小于风速传感器7的设定低值时，风速传感器7发出信号，使控制器6控制俯仰角调节臂3的驱动电机37反向转动，使俯仰角调节臂3伸长，带动光伏发电板5转动以获得最佳日照角度。
由于主动螺纹柱35与随动螺纹管38利用螺纹进行连接，所以伸缩的力量很大并且相对稳定，不会因为外力的施压自由伸缩，提高了设备的稳定性。
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (6)
1.一种提高效率的光伏发电装置，其特征在于：包括光伏发电板(5)、外框架(1)、内框架(4)、俯仰角调节臂(3)和方位角调节臂(2)；
内框架(4)通过俯仰角调节轴(13)与外框架(1)的底部铰连接，内框架(4)的一端与俯仰角调节臂(3)的顶端铰接，俯仰角调节臂(3)的底端与外框架(1)铰接，调节俯仰角调节臂(3)的长度时，内框架(4)绕俯仰角调节轴(13)转动；
光伏发电板(5)通过方位角调节轴(41)与内框架(4)铰连接，俯仰角调节轴(13)与方位角调节轴(41)相垂直，光伏发电板(5)的一端与方位角调节臂(2)的顶端铰接，方位角调节臂(2)的底端与内框架(4)铰接，调节方位角调节臂(2)的长度时，光伏发电板(5)绕方位角调节轴(41)转动。
2.根据权利要求1所述的一种提高效率的光伏发电装置，其特征在于：俯仰角调节臂(3)包括减速器壳体(32)，主动螺纹柱(35)转动设置在减速器壳体(32)上，驱动电机(37)与减速器壳体(32)相连，驱动电机(37)的输出轴延伸至减速器壳体(32)内，驱动电机(37)的输出轴上设有主动齿轮(36)，主动螺纹柱(35)的顶端设有被动齿轮(34)，减速器壳体(32)内设有减速齿轮组(33)，主动齿轮(36)通过减速齿轮组(33)与被动齿轮(34)相啮合，主动螺纹柱(35)的外周设有螺纹结构，主动螺纹柱(35)与随动螺纹管(38)的螺纹内孔相配合，减速器壳体(32)上设有上铰接耳(31)，上铰接耳(31)与内框架(4)铰接，随动螺纹管(38)的下端设有下铰接耳(39)，下铰接耳(39)与外框架(1)铰接，上铰接耳(31)和下铰接耳(39)的铰接孔同向设置。
3.根据权利要求2所述的一种提高效率的光伏发电装置，其特征在于：方位角调节臂(2)与俯仰角调节臂(3)结构相同。
4.根据权利要求3所述的一种提高效率的光伏发电装置，其特征在于：还包括控制器(6)，控制器(6)分别与风速传感器(7)、俯仰角调节臂(3)的驱动电机(37)和方位角调节臂(2)的驱动电机(37)电连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种提高效率的光伏发电装置，其特征在于：外框架(1)包括斜框(12)和底框(11)，斜框(12)和底框(11)均为矩形框，斜框(12)向右倾斜设置，斜框(12)的右端与底框(11)的右端相连，斜框(12)的左端与底框(11)的左端端通过立柱相连，内框架(4)与外框架(1)的右端铰接。
6.根据权利要求5所述的一种提高效率的光伏发电装置，其特征在于：内框架(4)为矩形框，光伏发电板(5)的前后方向中部与内框架(4)的前后方向中部铰接。
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