一种太阳能发电装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能发电装置，其包括有竖直底板，所述竖直底板上设有一转动机构，所述转动机构的驱动端设有一支臂，所述支臂沿水平方向延伸，且由所述转动机构驱动支臂按预设方向和预设速度转动，所述支臂上设有一太阳能电池板，所述太阳能电池板的吸光侧朝上。其中，由于太阳能电池板设于支臂上、支臂设于转动机构的驱动端、转动机构固定在竖直底板上，因而可将竖直底板固定在房屋的直立墙壁处，避免受房屋顶部面积的限制，特别对于楼房而言，其墙壁可以安装数量众多的上述太阳能发电装置，此外，该太阳能发电装置结构简单、易于实现。
【专利说明】一种太阳能发电装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及发电设备，尤其涉及一种太阳能发电装置。
【背景技术】
[0002]由于环保意识的升高，太阳能已被广泛的利用，例如太阳能电池或太阳能热水器。为着取得较高的日照强度以产生较大的电力，太阳能电池通常是倾斜地架设于屋顶，其下方的空间架设一固定架以供承载上述的太阳能电池，但是受屋顶面积的限制，特别是对于楼房而言，每栋房屋的屋顶面积很小，因而只能放置较少数量的太阳能电池，同时，现有的固定架通常采用较复杂的结构和高成本的传感器，以实现追踪太阳的照射方向。由此可见，现有的太阳能发电设备存在如下缺陷:太阳能发电设备的安装数量受屋顶面积限制、结构复杂、成本高等。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种结构简单，并且安装数量不受屋顶面积限制的太阳能发电装置。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
[0005]一种太阳能发电装置，其包括有竖直底板，所述竖直底板上设有一转动机构，所述转动机构的驱动端设有一支臂，所述支臂沿水平方向延伸，且由所述转动机构驱动支臂按预设方向和预设速度转动，所述支臂上设有一太阳能电池板，所述太阳能电池板的吸光侧朝上。
[0006]优选地，所述转动机构包括有转盘以及驱动该转盘转动的电机，所述支臂垂直固定于转盘上。
[0007]优选地，所述电机电连接于一主控板，且由所述主控板控制电机按预设方向和预设速度转动。
[0008]优选地，所述太阳能电池板的背侧设有撑杆和升降机构，所述撑杆的一端与太阳能电池板固定连接，所述撑杆的另一端与支臂铰链连接，所述升降机构固定于支臂上，且该升降机构的升降端铰链连接于太阳能电池板的背侧。
[0009]优选地，所述升降机构包括有套筒、第一转轴和第二转轴，所述套筒的下端套设于第一转轴且二者螺纹配合，所述套筒的顶部作为升降机构的升降端而铰链连接于太阳能电池板的背侧，所述第二转轴垂直于转盘，所述第一转轴的端部设有第一锥形齿轮，所述第二转轴的端部设有第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合，所述第二转轴上套设且固定有第一棘轮机构和第二棘轮机构，所述第一棘轮机构和第二棘轮机构的外环侧均设有轮齿，所述转盘的外侧且在竖直底板上固定有第一拨块和第二拨块，所述第一拨块和第二拨块均设有一朝向转盘凸出的齿牙，当所述转盘带动太阳能电池板翻转至最小角度时，第一拨块的齿牙拨动第一棘轮机构外环侧的轮齿而驱动第二转轴正向偏转，或者当所述转盘带动太阳能电池板翻转至最大角度时，第二拨块的齿牙拨动第二棘轮机构外环侧的轮齿而驱动第二转轴反向偏转。
[0010]优选地，所述升降机构的数量是两组，两个第二转轴均套设且固定有链轮，且两个链轮通过链条连接，所述直齿轮套设于两个第二转轴之一。
[0011]优选地，所述第一棘轮机构包括有同轴心设置的第一外轮和第一内轮，所述第一内轮为棘轮，所述第一外轮的内环侧设有至少一个向第一内轮的齿槽方向弹性偏转的第一棘爪，所述第一内轮套设且固定于第二转轴；所述第二棘轮机构包括有同轴心设置的第二外轮和第二内轮，所述第二内轮为棘轮，所述第二外轮的内环侧设有至少一个向第二内轮的齿槽方向弹性偏转的第二棘爪，所述第二内轮套设且固定于第二转轴；所述第一外轮和第二外轮的外环侧均设有轮齿，所述第一内轮的齿槽的朝向与第二内轮的齿槽的朝向相反
[0012]本发明公开的太阳能发电装置中，随着太阳照射方向的变化，转动机构驱动支臂缓慢转动，进而带动太阳能电池板跟随太阳的照射方向逐渐偏转，从而最大程度地吸收光能，由于太阳能电池板设于支臂上，支臂设于转动机构的驱动端，且转动机构固定在竖直底板上，因而可将竖直底板固定在房屋的直立墙壁处，以避免受房屋顶部面积的限制，特别对于楼房而言，其墙壁可以安装数量众多的上述太阳能发电装置，此外，该太阳能发电装置结构简单、易于实现。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明太阳能发电装置的侧向结构示意图。
[0014]图2为太阳能电池板处于水平位置时太阳能发电装置的正视图。
[0015]图3为太阳能电池板处于最小角度位置时太阳能发电装置的正视图。
[0016]图4为太阳能电池板处于最大角度位置时太阳能发电装置的正视图。
[0017]图5为第一棘轮机构的内部结构示意图。
[0018]图6为第二棘轮机构的内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
[0020]本发明公开了一种太阳能发电装置，如图1所示，其包括有竖直底板1，所述竖直底板I上设有一转动机构2，所述转动机构2的驱动端设有一支臂3，所述支臂3沿水平方向延伸，且由所述转动机构2驱动支臂3按预设方向和预设速度转动，所述支臂3上设有一太阳能电池板4，所述太阳能电池板4的吸光侧朝上。
[0021]上述太阳能发电装置中，随着太阳光照射方向的变化，转动机构2驱动支臂3缓慢转动，进而带动太阳能电池板4跟随太阳的照射方向逐渐偏转，从而最大程度地吸收光能，进入夜晚后，可通过控制转动机构2快速反转，使得太阳能电池板4快速回到初始位置。其中，由于太阳能电池板4设于支臂3上，支臂3设于转动机构2的驱动端，且转动机构2固定在竖直底板I上，因而可将竖直底板I固定在房屋的直立墙壁处，以避免受房屋顶部面积的限制，特别对于楼房而言，其墙壁可以安装数量众多的上述太阳能发电装置，此外，该太阳能发电装置结构简单、易于实现。
[0022]本实施例中，所述转动机构2包括有转盘20以及驱动该转盘20转动的电机21，所述支臂3垂直固定于转盘20上，该电机21可设于转盘20的侧部，转盘20与电机21的驱动端以蜗轮蜗杆方式传动配合，该配合可有效防止转盘20反向偏转。为了便于对太阳能电池板4的转动方向和速度进行控制，所述电机21电连接于一主控板，且由所述主控板控制电机21按预设方向和预设速度转动。
[0023]作为一种优选方式，请参照图1至图6，所述太阳能电池板4的背侧设有撑杆5和升降机构，所述撑杆5的一端与太阳能电池板4固定连接，所述撑杆5的另一端与支臂3铰链连接，所述升降机构固定于支臂3上，且该升降机构的升降端铰链连接于太阳能电池板4的背侧，在升降机构的作用下，可以带动太阳能电池板4纵向翻转。
[0024]进一步地，所述升降机构包括有套筒7、第一转轴8和第二转轴9，所述套筒7的下端套设于第一转轴8且二者螺纹配合，所述套筒7的顶部作为升降机构的升降端而铰链连接于太阳能电池板4的背侧，所述第二转轴9垂直于转盘20，所述第一转轴8的端部设有第一锥形齿轮10，所述第二转轴9的端部设有第二锥形齿轮11，所述第一锥形齿轮10与第二锥形齿轮11啮合，所述第二转轴9上套设且固定有第一棘轮机构12和第二棘轮机构17，所述第一棘轮机构12和第二棘轮机构17的外环侧均设有轮齿，所述转盘20的外侧且在竖直底板I上固定有第一拨块13和第二拨块14，所述第一拨块13和第二拨块14均设有一朝向转盘20凸出的齿牙，当所述转盘20带动太阳能电池板4翻转至最小角度时，第一拨块13的齿牙拨动第一棘轮机构12外环侧的轮齿而驱动第二转轴9正向偏转，或者当所述转盘20带动太阳能电池板4翻转至最大角度时，第二拨块14的齿牙拨动第二棘轮机构17外环侧的轮齿而驱动第二转轴9反向偏转。为了保持平衡，所述升降机构的数量是两组，两个第二转轴9均套设且固定有链轮15，且两个链轮15通过链条16连接，所述直齿轮12套设于两个第二转轴9之一。
[0025]作为一种优选方式，所述第一棘轮机构12包括有同轴心设置的第一外轮120和第一内轮121，所述第一内轮121为棘轮，所述第一外轮120的内环侧设有至少一个向第一内轮121的齿槽方向弹性偏转的第一棘爪122，所述第一内轮121套设且固定于第二转轴9 ;所述第二棘轮机构17包括有同轴心设置的第二外轮170和第二内轮171，所述第二内轮171为棘轮，所述第二外轮170的内环侧设有至少一个向第二内轮171的齿槽方向弹性偏转的第二棘爪172，所述第二内轮171套设且固定于第二转轴9 ;所述第一外轮120和第二外轮170的外环侧均设有轮齿，所述第一内轮121的齿槽的朝向与第二内轮171的齿槽的朝向相反。
[0026]上述太阳能发电装置的工作原理为:在每一天的日间，主控板控制转动机构2运转，以带动太阳能电池板4由最小角度位置向最大角度位置缓慢偏转，进而跟随太阳光的照射方向。为了适应因地球公转而发生的太阳高度变化，在上半年的每一天内，当所述转盘20带动太阳能电池板4翻转至最小角度时，第一拨块13的齿牙拨动第一棘轮机构12正向偏转一次，第二转轴9和第一转轴8随之转动,套筒7上升一次,太阳能电池板4以撑杆5为支点而向上偏转一次，因而，在整个上半年期间，太阳能电池板4的纵向偏转角度逐渐减小而趋近于水平；在下半年的每一天内，当所述转盘20带动太阳能电池板4翻转至最大角度时，第二拨块14的齿牙拨动第二棘轮机构17反向偏转一次,第二转轴9和第一转轴8随之转动，套筒7下降一次，太阳能电池板4以撑杆5为支点而向下偏转一次，因而，在整个下半年期间，太阳能电池板4的纵向偏转角度逐渐增大且逐渐倾斜。其中，通过设置转盘20的转动行程或转动角度而实现第一拨块13的齿牙拨动第一棘轮机构12或者第二拨块14的齿牙拨动第二棘轮机构17，即在上半年期间，仅第一拨块13拨动第一棘轮机构12，而第二拨块14不与第二棘轮机构17接触，而在下半年期间，仅第二拨块14拨动第二棘轮机构17，而第一拨块13不与第一棘轮机构12接触。太阳能电池板4在上述纵向偏转过程中，随着太阳高度变化而每天调整其翻转角度，因而保证了太阳能电池板4始终朝向太阳光的照射方向，本发明仅需控制转盘20的转动行程就能控制太阳能电池板的翻转角度，无需利用传感器等器件来跟踪阳光，简化了电路结构，节省了电能损耗。
[0027]本发明公开的太阳能发电装置中，在转动机构2和升降机构的作用下，太阳能电池板4可以在横向和纵向偏转，再结合主控板的灵活控制，使得太阳能电池板4能够始终朝向太阳光的照射方向，无需光传感器等元件，因而具有较低的产品成本，此外，该太阳能发电装置能够安装于房屋的墙壁上，且其结构简单、易于实现，因而适合应用在楼房、围墙、堤坝、山崖等多种具有直立墙壁的环境下，并具有较强的光、电转换能力。在此基础上，本发明利用升降机构来驱动太阳能电池板4纵向翻转，在转动机构2和升降机构的共同作用下，使得太阳能电池板4能够在三维空间的多角度内翻转，所以该太阳能发电装置除了能安装于墙壁、山崖等处之外，还可以安装于荒野等平地之上，由此可见，本发明太阳能发电装置的整机结构不受地理位置限制，能够有效应用于多种环境下，适合在新能源领域推广应用，并具有较好的市场前景。
[0028]以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。
【权利要求】
1.一种太阳能发电装置，其特征在于，包括有竖直底板，所述竖直底板上设有一转动机构，所述转动机构的驱动端设有一支臂，所述支臂沿水平方向延伸，且由所述转动机构驱动支臂按预设方向和预设速度转动，所述支臂上设有一太阳能电池板，所述太阳能电池板的吸光侧朝上。
2.如权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述转动机构包括有转盘以及驱动该转盘转动的电机，所述支臂垂直固定于转盘上。
3.如权利要求2所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述电机电连接于一主控板，且由所述主控板控制电机按预设方向和预设速度转动。
4.如权利要求2所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述太阳能电池板的背侧设有撑杆和升降机构，所述撑杆的一端与太阳能电池板固定连接，所述撑杆的另一端与支臂铰链连接，所述升降机构固定于支臂上，且该升降机构的升降端铰链连接于太阳能电池板的背侧。
5.如权利要求4所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述升降机构包括有套筒、第一转轴和第二转轴，所述套筒的下端套设于第一转轴且二者螺纹配合，所述套筒的顶部作为升降机构的升降端而铰链连接于太阳能电池板的背侧，所述第二转轴垂直于转盘，所述第一转轴的端部设有第一锥形齿轮，所述第二转轴的端部设有第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合，所述第二转轴上套设且固定有第一棘轮机构和第二棘轮机构，所述第一棘轮机构和第二棘轮机构的外环侧均设有轮齿，所述转盘的外侧且在竖直底板上固定有第一拨块和第二拨块，所述第一拨块和第二拨块均设有一朝向转盘凸出的齿牙，当所述转盘带动太阳能电池板翻转至最小角度时，第一拨块的齿牙拨动第一棘轮机构外环侧的轮齿而驱动第二转轴正向偏转，或者当所述转盘带动太阳能电池板翻转至最大角度时，第二拨块的齿牙拨动第二棘轮机构外环侧的轮齿而驱动第二转轴反向偏转。
6.如权利要求5所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述升降机构的数量是两组，两个第二转轴均套设且固定有链轮，且两个链轮通过链条连接，所述直齿轮套设于两个第二转轴之一。
7.如权利要求5所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述第一棘轮机构包括有同轴心设置的第一外轮和第一内轮，所述第一内轮为棘轮，所述第一外轮的内环侧设有至少一个向第一内轮的齿槽方向弹性偏转的第一棘爪，所述第一内轮套设且固定于第二转轴； 所述第二棘轮机构包括有同轴心设置的第二外轮和第二内轮，所述第二内轮为棘轮，所述第二外轮的内环侧设有至少一个向第二内轮的齿槽方向弹性偏转的第二棘爪，所述第二内轮套设且固定于第二转轴； 所述第一外轮和第二外轮的外环侧均设有轮齿，所述第一内轮的齿槽的朝向与第二内轮的齿槽的朝向相反。
【文档编号】G05D3/12GK104267744SQ201410478789
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】张全根, 张雯婷 申请人:深圳市宏腾重型机械有限公司