TWI428549B - 太陽能板轉動裝置 - Google Patents

Description

太陽能板轉動裝置

本發明涉及一種太陽能板轉動裝置，特別涉及一種可實現二維轉動之太陽能板轉動裝置。

隨著人類生產與生活水準之提高，世界能源消費量大幅度增長。世界能源組織之研究顯示，1971年-1995年期間，世界一次能源消費之平均年增長率為2.2%，1995年世界一次能源消費總量約為83.41億噸。

據預測，從目前到2020年世界一次能源消費總量將達到137.49億噸，並且在過去之40-50年裡，能源之消耗很大部分來自礦物燃料。多少次之能源危機使人們意識到，礦物燃料有限，人們不得不把關注之重點轉移到新能源之開發與利用上來，尤其是太陽能之開發與利用。太陽能在全球能源中佔有比例將從目前之1%激增到50%。

太陽能可通過光熱轉換成電能、化學能及熱能。但是任何形式之太陽能轉換裝置都必須要有接收太陽光之部件，例如，集熱器按照一定之傾角來固定，太陽能板固定在支架上，這些裝置都不能保證接受太陽光之太陽能板與太陽光始終垂直，從而降低了單位面積上之太陽能之利用率。

有鑑於此，有必要提供一種太陽能板轉動裝置，其能使太陽能板始終與太陽光保持垂直，從而提高了太陽能之利用率。

一種太陽能板轉動裝置，其包括：一底板、一軸承、一連接件、一橫向旋轉裝置、一縱向旋轉裝置、一支架及一太陽能板。所述橫向旋轉裝置包括一橫向驅動裝置及一與橫向驅動裝置相連接之橫向傳動軸，所述縱向旋轉裝置包括一縱向驅動裝置及一與縱向驅動裝置相連接之縱向傳動軸。所述橫向驅動裝置固設於底板表面，所述橫向傳動軸之一端與橫向驅動裝置相連接，另一端套設於軸承內圈內，所述軸承之外圈與底板相固定。所述縱向旋轉裝置通過所述連接件與橫向傳動軸垂直連接。所述支架與所述縱向傳動軸相連接，所述太陽能板固設於支架上。

相較於先前技術，所述太陽能板轉動裝置通過一橫向旋轉裝置和一縱向旋轉裝置使固設於支架上之太陽能板始終與太陽光保持垂直，大大提高太陽能之利用率。

10‧‧‧底板

11‧‧‧定位孔

20‧‧‧軸承

21‧‧‧內圈

22‧‧‧外圈

30‧‧‧連接件

31‧‧‧套筒

32‧‧‧支柱

33‧‧‧承載板

34‧‧‧限位塊

40‧‧‧橫向旋轉裝置

41‧‧‧橫向驅動裝置

42‧‧‧橫向傳動軸

50‧‧‧縱向旋轉裝置

51‧‧‧縱向驅動裝置

52‧‧‧縱向傳動軸

60‧‧‧支架

61‧‧‧支撐部

62‧‧‧連接部

70‧‧‧太陽能板

80‧‧‧感測裝置

90‧‧‧控制裝置

圖1係本發明提供之太陽能板轉動裝置之結構示意圖；圖2係圖1之太陽能板轉動裝置之連接件之結構示意圖；圖3係圖1之太陽能板轉動裝置之支架之結構示意圖；圖4係本發明提供之太陽能板控制系統之結構示意圖。

下面將結合附圖與實施例對本技術方案作進一步詳細說明。

如圖1至圖3所示，本發明實施方式提供之太陽能板轉動裝置，其包括一底板10、一軸承20、一連接件30、一橫向旋轉裝置40、一縱向旋轉裝置50、一支架60及一太陽能板70。

所述底板10為一平板構造，所述底板10上開設有至少一個定位孔11，用於將底板10固定於其它物體上。

所述軸承20包括一內圈21及一外圈22，所述外圈22通過一凸台固設於底板10上，所述橫向旋轉裝置40之一端套設於內圈21內。

所述橫向旋轉裝置40包括一橫向驅動裝置41及一與橫向驅動裝置41相連接之橫向傳動軸42，所述橫向驅動裝置41通過一凸台固定於底板10之表面，所述橫向傳動軸42之一端與橫向驅動裝置41相連接，該橫向傳動軸42另一端套設於軸承20內圈21內。

所述連接件30一端套設於橫向傳動軸42上，另一端與縱向旋轉裝置50相連接；所述連接件30包括一套筒31、一支柱32、一承載板33及兩塊限位塊34；所述套筒31為一在中心開有通孔之環柱，所述橫向傳動軸42套設於所述套筒31之通孔內，在本實施方式中，所述套筒31與所述橫向傳動軸42採用過盈配合以固定連接；所述支柱32垂直連接在所述套筒31上；所述承載板33固設於支柱32之另一端；所述兩塊限位塊34垂直固設於承載板33表面；所述縱向旋轉裝置50之一端卡設於兩塊限位塊34之間。

所述縱向旋轉裝置50包括一縱向驅動裝置51及一與縱向驅動裝置51相連接之縱向傳動軸52，所述縱向驅動裝置51卡設於兩塊限位塊34之間，所述縱向傳動軸52之一端與縱向驅動裝置51相連接， 該縱向傳動軸52之另一端與支架60相連接。所述縱向旋轉裝置50通過連接件30與橫向驅動裝置40垂直連接。

所述支架60包括兩個支撐部61及一連接部62，所述兩個支撐部61之一端分別與連接部62之兩端相連接，該支撐部61另一端與太陽能板70之底面相固定，所述連接部62與縱向驅動裝置50之縱向傳動軸52垂直連接。

如圖4所示，本發明實施方式提供之太陽能板控制系統，其包括一太陽能板轉動裝置、一感測裝置80及一控制裝置90，所述太陽能板轉動裝置、感測裝置80及控制裝置90之間電性連接，所述感測裝置80用於感測太陽所在之方位，並將太陽之位置信號轉化為數位訊號傳送給所述控制裝置90，該控制裝置90接收感測裝置80所感測之太陽位置信號，並將當前所接收之太陽位置信號與上一次所接收之太陽位置信號進行比較，並根據比較結果算出太陽能板70需要轉動之角度，然後將太陽能板70需轉動角度轉化為數位驅動信號，從而太陽能板轉動裝置之驅動橫向旋轉裝置40及縱向旋轉裝置50轉動，使太陽能板70與太陽光保持垂直。

在工作中，所述感測裝置80通過感測太陽光之輝度值以計算太陽所處之位置，並且將其轉化為數位信號傳送給控制裝置90，所述控制裝置90通過比較當前太陽位置信號與上一次所接收之太陽位置信號，並計算出太陽能板70需在二維方向上分別旋轉之角度值，並將所述角度值轉化為相應之電壓值，分別驅動橫向旋轉裝置40及縱向旋轉裝置50，所述橫向旋轉裝置40及縱向旋轉裝置50分別帶動橫向傳動軸42及縱向傳動軸52轉動，從而帶動太陽能板70 分別繞橫向及縱向旋轉，從而使太陽能板70與太陽光保持垂直，提高太陽能之利用率。

相對於先前技術，所述太陽能板轉動裝置通過一橫向旋轉裝置和一縱向旋轉裝置使固設於支架上之太陽能板始終與太陽光保持垂直，大大提高太陽能之利用率。綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧底板

11‧‧‧定位孔

20‧‧‧軸承

21‧‧‧內圈

22‧‧‧外圈

30‧‧‧連接件

40‧‧‧橫向旋轉裝置

41‧‧‧橫向驅動裝置

42‧‧‧橫向傳動軸

50‧‧‧縱向旋轉裝置

51‧‧‧縱向驅動裝置

52‧‧‧縱向傳動軸

60‧‧‧支架

70‧‧‧太陽能板

Claims (6)

1. 一種太陽能板轉動裝置，其包括：一底板、一軸承、一連接件、一橫向旋轉裝置、一縱向旋轉裝置、一支架及一太陽能板；所述橫向旋轉裝置包括一橫向驅動裝置及一與橫向驅動裝置相連接之橫向傳動軸，所述縱向旋轉裝置包括一縱向驅動裝置及一與縱向驅動裝置相連接之縱向傳動軸；所述橫向驅動裝置固設於底板表面，所述橫向傳動軸之一端與橫向驅動裝置相連接，另一端套設於軸承內圈內，所述軸承之外圈與底板相固定；所述縱向旋轉裝置通過所述連接件與橫向傳動軸垂直連接；所述支架與所述縱向傳動軸相連接，所述太陽能板固設於支架上；所述橫向旋轉裝置驅動所述太陽能板以橫向傳動軸為轉軸轉動，所述縱向旋轉裝置驅動所述太陽能板以縱向傳動軸為轉軸轉動。
2. 如請求項1所述之太陽能板轉動裝置，其中：所述連接件包括一套筒、一支柱、一承載板及兩塊限位塊；所述套筒為一在中心開有通孔之環柱，所述橫向傳動軸套設於所述套筒之通孔內；所述支柱垂直連接在所述套筒上；所述承載板固設於支柱之另一端；所述兩塊限位塊垂直固設於承載板表面；所述縱向驅動裝置卡設於兩塊限位塊之間。
3. 如請求項1所述之太陽能板轉動裝置，其中：所述支架包括兩個支撐部及一連接部，所述兩個支撐部之一端分別與連接部之兩端相連接，另一端與太陽能板之底面相固定，所述連接部與縱向驅動裝置之縱向傳動軸垂直連接。
4. 一種太陽能板控制系統，其包括：如請求項1所述之太陽能板轉動裝置、一感測裝置及一控制裝置，所述太陽能板轉動裝置、感測裝置及控制裝置之間電性連接，所述感測裝置用於感測太陽所在之方位，所述控制裝置根據感測裝置所感測之資料驅動太陽能板轉動裝置之橫向旋轉裝置及縱向旋轉裝置轉動，使太陽能板與太陽光保持垂直。
5. 如請求項4所述之太陽能板控制系統，其中：所述連接件包括一套筒、一支柱、一承載板及兩塊限位塊；所述套筒為一在中心開有通孔之環柱，所述橫向傳動軸套設於所述套筒之通孔內；所述支柱垂直連接在所述套筒上；所述承載板固設於支柱之另一端；所述兩塊限位塊垂直固設於承載板表面；所述縱向驅動裝置卡設於兩塊限位塊之間。
6. 如請求項4所述之太陽能板控制系統，其中：所述支架包括兩個支撐部及一連接部，所述兩個支撐部之一端分別與連接部之兩端相連接，另一端與太陽能板之底面相固定，所述連接部與縱向驅動裝置之縱向傳動軸垂直連接。