一种双轴太阳能板自动跟踪装置的制作方法

本发明涉及太阳能设备技术领域，尤其是涉及一种双轴太阳能板自动跟踪装置。

背景技术：

太阳能是一种清洁能源，具有总量大、便于采集和可再生等众多优点，随着科学技术的发展，太阳能的开发也越来越受到重视。

为了提高太阳能电池板的使用效率和发电效率，现有技术中均在太阳能板的下端设置了自动跟踪装置，使得太阳能电池板始终与太阳光线呈垂直状态，保持太阳能电池板接收的光照始终处于最大状态，但是，现有技术中太阳能电池板的自动追踪装置在使用时还存在以下不足之处，第一，现有的太阳能电池板均呈展开设置在安装架上的，为了提高光照接收面积，安装架上的太阳能电池板的面积会远远大于安装架的占地面积，根据杠杆原理，太阳能电池板的边缘离安装架的距离越远对其造成的压力越大，从而容易导致安装架的设置不够稳定，连接设备容易损坏，此外，安装架在跟踪太阳转动时，驱动太阳能电池板所消耗的电能更大，这将太阳能电池板转换的电能中的一部分消耗，反而，降低了太阳能电池板发电的效果；第二，现有的太阳能电池板呈展开状态设置才能接受到更多的光照，然而，我国光照充足的地区位于西北地区，更适合建立太阳能发电站。但是，西北地区气候干旱，导致风力较大，而且空气中的灰尘含量也很大，一方面，太阳能电池板的展开导致其受风面积增大，容易导致设备的损坏，另一方面，空气中的灰尘及其容易堆积在太阳能电池板上，会影响太阳能电池板的工作效果；第三，现有的太阳能电池板没有保护装置，若遇到下雪以及冰雹天气，若冰雹过大会造成太阳能电池板损坏，而积雪的堆积也会影响太阳能板的后续使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种双轴太阳能板自动跟踪装置，以解决现有技术中太阳能自动跟踪装置耗电较大以及对太阳能板的保护不够的技术问题。

本发明提供一种双轴太阳能板自动跟踪装置，包括角度调节机构、太阳能板安装架和转动跟踪机构，所述太阳能板安装架和转动跟踪机构均安装在角度调节机构的上端，且转动跟踪机构位于太阳能板安装架的下方，所述转动跟踪机构包括转动跟踪组件和驱动组件，所述驱动组件和转动跟踪组件之间传动连接，所述太阳能板安装架上还设有清扫机构，所述清扫机构与转动跟踪组件配合工作，所述清扫机构包括清扫组件和两个联动组件，所述清扫组件与太阳能板安装架固定连接，两个联动组件均与清扫组件连接，所述角度调节机构上设有太阳位置传感器；所述太阳能板安装架包括安装杆和若干个支架，所述安装杆呈圆柱状且安装杆的一端与调节板的上端固定连接，若干个所述支架呈圆周设置在安装杆侧部，每个所述支架上均设有与其固定连接的太阳能板；所述转动跟踪组件包括太阳能反射板和两个连接架，两个连接架呈对称设置在安装杆的两端且两个连接架均与安装杆转动连接，所述太阳能反射板呈圆弧状且太阳能反射板与两个连接架固定连接。

进一步，所述角度调节机构包括支撑架、电动推杆和调节板，所述调节板的上端设有调节轴，所述调节轴的两端均与支撑架转动连接，所述电动推杆的后端与支撑架铰接，所述电动推杆的输出端与调节板的一侧铰接。

进一步，所述驱动组件包括驱动电机、减速器、链条、驱动齿轮和传动齿轮，所述驱动电机安装在调节板的下端且驱动电机的输出端与减速器的输入端固定连接，所述驱动齿轮安装在减速器的输出端上，所述传动齿轮通过轴承套设在安装杆上且传动齿轮与其中一个连接架固定连接，所述驱动齿轮和传动齿轮之间通过链条传动连接。

进一步，所述清扫组件包括两个清扫板、清扫轴和若干个擦拭条，两个所述清扫板呈对称设置在安装杆的两端，所述清扫轴的两端分别与两个清扫板转动连接，若干个所述擦拭条呈圆周分别在清扫轴的侧部，位于清扫轴最下方的擦拭条与太阳能反射板抵触。

进一步，每个所述联动组件均包括单向轴承、联动套、联动杆和联动弹簧，所述单向轴承套设在清扫轴的端部，所述联动套套设在单向轴承上，所述联动杆的一端与联动套固定连接，联动杆的另一端与太阳能反射板相配合，所述联动套的上部设有连接块，所述联动弹簧的一端与连接块固定连接，所述联动弹簧的另一端与清扫板固定连接。

进一步，每个所述清扫板的侧壁上均设有两个与联动杆相配合的限位块。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

其一，本发明中的若干个太阳能板是呈圆周设置的，并非呈展开状态的，同时，还设置了太阳能反射板，若干个太阳能板组成一个棱柱，其朝向太阳的一面接收太阳的面积始终不变，太阳能反射板将太阳能板范围外照射过来的太阳光线反射向安装杆的轴线，从而使得后部无法直接接收到的太阳能板进行工作；一方面，朝向太阳一面的太阳能板2c能够正常接收太阳能光线进行工作，而背向太阳的太阳能板2c能够接收太阳能反射板3a1反射过来的光线进行工作，能够有效的提高发电效率的同时，解决了太阳能板2c展开幅度过大导致结构不稳定的情况发生，另一方面，在进行太阳跟踪时，只需转动太阳能反射板即可，无需带动上端所有太阳能板一起转动，与现有技术相比，减少了太阳位置跟踪过程中消耗的能量。

其二，本发明中的太阳能板并非呈展开状态安装的，而且太阳能反射板的面积与展开的太阳能板受风面积相比也较小，因此，在遇到大风天气时，减小了设备的受风面积，降低了设备的损坏几率，此外，太阳能板的落尘面积也极大的较小了，降低了太阳能板的清洗频率。

其三，太阳能反射板在转动的时候，与其抵触的擦拭条对其进行摩擦，能够将其上面的灰尘去除，从而保证太阳能反射板的反射效果。

其四，当太阳能反射板转动一周后再次转动时，太阳能反射板的边缘与联动杆抵触，使得联动杆带动联动套转动，联动套带动清扫轴转动，从而使得另一个擦拭条与太阳能反射板配合工作，当太阳能反射板转动一定的角度并与联动杆脱离后，在联动弹簧的作用下使得联动套和联动杆复位，等待与太阳能反射板的下一次配合；从而使得若干个擦拭条能够轮流对太阳能反射板进行擦拭，避免一个擦拭条容易脏的情况发生，降低了管理人员对擦拭条清理的频率。

其五，在遇到冰雹或者雪天时，能够转动太阳能反射板并停留在太阳能板的上方，使得太阳能反射板对太阳能板形成保护，既能够避免冰雹对太阳能板造成损坏，也能够避免积雪堆积在太阳能板上，减少管理人员对积雪清理的麻烦。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中角度调节机构的结构示意图；

图3为本发明的局部结构示意图；

图4为本发明的局部正视图；

图5为本发明中清扫机构的结构示意图；

图6为本发明中联动组件的结构示意图。

附图标记：

角度调节机构1，支撑架1a，电动推杆1b，调节板1c，调节轴1d，太阳能板安装架2，安装杆2a，支架2b，太阳能板2c，转动跟踪机构3，转动跟踪组件3a，太阳能反射板3a1，连接架3a2，驱动组件3b，驱动电机3b1，减速器3b2，链条3b3，驱动齿轮3b4，传动齿轮3b5，清扫机构4，清扫组件4a，清扫板4a1，清扫轴4a2，擦拭条4a3，联动组件4b，单向轴承4b1，联动套4b2，联动杆4b3，联动弹簧4b4，连接块4b5，太阳位置传感器5，限位块6。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图6所示，本发明实施例提供了一种双轴太阳能板自动跟踪装置，包括角度调节机构1、太阳能板安装架2和转动跟踪机构3，所述太阳能板安装架2和转动跟踪机构3均安装在角度调节机构1的上端，且转动跟踪机构3位于太阳能板安装架2的下方，所述转动跟踪机构3包括转动跟踪组件3a和驱动组件3b，所述驱动组件3b和转动跟踪组件3a之间传动连接，所述太阳能板安装架2上还设有清扫机构4，所述清扫机构4与转动跟踪组件3a配合工作，所述清扫机构4包括清扫组件4a和两个联动组件4b，所述清扫组件4a与太阳能板安装架2固定连接，两个联动组件4b均与清扫组件4a连接，所述角度调节机构1上设有太阳位置传感器5；其中，太阳位置传感器5是现有技术，在此不做赘述，在使用时，通过角度调节机构1调节太阳能板安装架2的高度角，使得太阳能板安装架2南北方向的倾斜角度与太阳的高度角保持一致，当地球自转引起太阳东升西落移动时，通过驱动组件3b带动转动跟踪组件3a转动，使得转动跟踪组件3a始终保持与太阳垂直的状态，保证本发明接收太阳光线始终呈最大状态，在转动跟踪组件3a工作的过程中，通过清扫组件4a与其配合工作能够保证转动跟踪组件3a的清洁程度，此外，通过两个联动组件4b与转动跟踪组件3a的配合工作能够使得清扫组件4a定时转动一定的角度，从而使得清扫组件4a的不同位置与转动跟踪组件3a配合工作，避免清扫组件4a的一个部位对转动跟踪组件3a清扫导致其过脏，从而延长清扫组件4a的工作时长，减少工作人员对清扫组件4a的清理频率；所述太阳能板安装架2包括安装杆2a和若干个支架2b，所述安装杆2a呈圆柱状且安装杆2a的一端与调节板1c的上端固定连接，若干个所述支架2b呈圆周设置在安装杆2a侧部，每个所述支架2b上均设有与其固定连接的太阳能板2c；支架2b的作用是用于安装太阳能板2c，其中支架2b和太阳能板2c的个数需要大于等于三，才能保证本发的工作效果；所述转动跟踪组件3a包括太阳能反射板3a1和两个连接架3a2，两个连接架3a2呈对称设置在安装杆2a的两端且两个连接架3a2均与安装杆2a转动连接，所述太阳能反射板3a1呈圆弧状且太阳能反射板3a1与两个连接架3a2固定连接；当太阳光照射过来时，若干个太阳能板2c由于是圆周分布，因此，组合起来即为多棱柱设置，其朝向太阳的一面接收太阳的面积始终不变，太阳能反射板3a1用于将照射过来的太阳光线反射向安装杆2a的轴线，因此，多个太阳能板2c呈棱柱结构设置后，朝向太阳一面的太阳能板2c能够正常接收太阳能光线进行工作，而背向太阳的太阳能板2c能够接收太阳能反射板3a1反射过来的光线进行工作，能够有效的提高发电效率的同时，解决了太阳能板2c展开幅度过大导致结构不稳定的情况发生。

具体地，所述角度调节机构1包括支撑架1a、电动推杆1b和调节板1c，所述调节板1c的上端设有调节轴1d，所述调节轴1d的两端均与支撑架1a转动连接，所述电动推杆1b的后端与支撑架1a铰接，所述电动推杆1b的输出端与调节板1c的一侧铰接；支撑架1a起到固定支撑作用，在工作时，通过电动推杆1b工作推动条加班绕调节轴1d的轴线转动，从而带动与调节板1c连接的其他机构进行转动；本发明中除了使用电动推杆1b驱动调节板1c转动外，还可以用电机带动其转动，或者齿轮齿条推动的方式，但是，相比较而言，电动推杆1b的工作方式最方便，此外，电动推杆1b与调节板1c的铰接点的选择上，铰接点距离调节轴1d越近，电动推杆1b工作单位长度时，调节板1c转动的角度更大，但是，电动推杆1b对调节板1c的推动力也越大，消耗的电量也越多，但是，由于每天太阳高度角的变化是极小的，因此，电动推杆1b的每日的调节距离也极小，对电能的消耗微乎其微。

具体地，所述驱动组件3b包括驱动电机3b1、减速器3b2、链条3b3、驱动齿轮3b4和传动齿轮3b5，所述驱动电机3b1安装在调节板1c的下端且驱动电机3b1的输出端与减速器3b2的输入端固定连接，所述驱动齿轮3b4安装在减速器3b2的输出端上，所述传动齿轮3b5通过轴承套设在安装杆2a上且传动齿轮3b5与其中一个连接架3a2固定连接，所述驱动齿轮3b4和传动齿轮3b5之间通过链条3b3传动连接；通过驱动电机3b1工作带动减速器3b2工作，减速器3b2为现有技术，用于将驱动电机3b1的转动速度降低，在此不做赘述，减速器3b2带动驱动齿轮3b4转动，在链条3b3的传动作用下带动传动齿轮3b5转动，从而带动与传动齿轮3b5连接的连接架3a2转动，进而带动太阳能反射板3a1转动，使得太阳能反射板3a1始终朝向太阳。

具体地，所述清扫组件4a包括两个清扫板4a1、清扫轴4a2和若干个擦拭条4a3，两个所述清扫板4a1呈对称设置在安装杆2a的两端，所述清扫轴4a2的两端分别与两个清扫板4a1转动连接，若干个所述擦拭条4a3呈圆周分别在清扫轴4a2的侧部，位于清扫轴4a2最下方的擦拭条4a3与太阳能反射板3a1抵触，太阳能反射板3a1在转动的时候，与其抵触的擦拭条4a3对其进行摩擦，能够将其上面的灰尘去除，从而避免太阳能反射板3a1上灰尘太多影响其效果，在清扫轴4a2的侧部设置若干个擦拭条4a3的作用是，通过转动清扫轴4a2，使得不同的擦拭条4a3对太阳能反射板3a1进行擦拭，从而使得清扫组件4a在工作更长的时间后才需要对擦拭条4a3进行更换和清理。

具体地，每个所述联动组件4b均包括单向轴承4b1、联动套4b2、联动杆4b3和联动弹簧4b4，所述单向轴承4b1套设在清扫轴4a2的端部，所述联动套4b2套设在单向轴承4b1上，所述联动杆4b3的一端与联动套4b2固定连接，联动杆4b3的另一端与太阳能反射板3a1相配合，所述联动套4b2的上部设有连接块4b5，所述联动弹簧4b4的一端与连接块4b5固定连接，所述联动弹簧4b4的另一端与清扫板4a1固定连接；当太阳能反射板3a1转动一周后再次转动时，太阳能反射板3a1的边缘与联动杆4b3抵触，使得联动杆4b3带动联动套4b2转动，联动套4b2带动清扫轴4a2转动，从而使得另一个擦拭条4a3与太阳能反射板3a1配合工作，当太阳能反射板3a1转动一定的角度并与联动杆4b3脱离后，在联动弹簧4b4的作用下使得联动套4b2和联动杆4b3复位，等待与太阳能反射板3a1的下一次配合，其中，单向轴承4b1的作用是使得联动杆4b3在太阳能反射板3a1的作用下转动时能够带动清扫轴4a2一起转动，当联动杆4b3在联动弹簧4b4的作用下复位时不会带动清扫轴4a2再转动回去。

具体地，每个所述清扫板4a1的侧壁上均设有两个与联动杆4b3相配合的限位块6；两个限位块6的作用是用于限制每次联动杆4b3转动的角度，避免联动杆4b3带动清扫轴4a2转动的角度过大，导致设备卡死。

本发明的工作原理：通过太阳位置传感器5实时检测太阳的位置，通过电动推杆1b工作推动条加班绕调节轴1d的轴线转动，从而带动太阳能板2c和转动跟踪组件3a转动一定的角度，使得太阳能板2c和转动跟踪组件3a的南北方向上的倾斜角度与太阳光线垂直，通过驱动电机3b1工作带动减速器3b2工作，减速器3b2带动驱动齿轮3b4转动，在链条3b3的传动作用下带动传动齿轮3b5转动，从而带动与传动齿轮3b5连接的连接架3a2转动，进而带动太阳能反射板3a1转动，使得太阳能反射板3a1始终朝向太阳，若干个太阳能板2c由于是圆周分布，因此，组合起来即为多棱柱设置，其朝向太阳的一面接收太阳的面积始终不变，太阳能反射板3a1将太阳能板2c范围外照射过来的太阳光线反射向安装杆2a的轴线，从而使得后部无法直接接收到的太阳能板2c进行工作，与此同时，太阳能反射板3a1在转动的时候，与其抵触的擦拭条4a3对其进行摩擦，能够将其上面的灰尘去除，当太阳能反射板3a1转动一周后再次转动时，太阳能反射板3a1的边缘与联动杆4b3抵触，使得联动杆4b3带动联动套4b2转动，联动套4b2带动清扫轴4a2转动，从而使得另一个擦拭条4a3与太阳能反射板3a1配合工作，当太阳能反射板3a1转动一定的角度并与联动杆4b3脱离后，在联动弹簧4b4的作用下使得联动套4b2和联动杆4b3复位，等待与太阳能反射板3a1的下一次配合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。