一种家用太阳能发电装置的制作方法

本发明属于清洁能源中的太阳能发电技术领域，具体为一种家用太阳能发电装置。

背景技术：

太阳能的能源是来太阳的光辐射，是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的；太阳能光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。

中国专利申请201320298075.3一种太阳能发电元件阵列，如图1所示，包括第一太阳能发电元件、第二太阳能发电元件、第三太阳能发电元件和第四太阳能发电元件、连接元件以及电压测量元件，该第一太阳能发电元件、第二太阳能发电元件、第三太阳能发电元件和第四太阳能发电元件按四个象限方位排列，该连接元件将第一太阳能发电元件、第二太阳能发电元件、第三太阳能发电元件以及第四太阳能发电元件依次串联起来，该电压测量元件分别测量第一太阳能发电元件、第二太阳能发电元件、第三太阳能发电元件以及第四太阳能发电元件所形成的电压值。

但是，现有技术中的家用太阳能发电装置，不便于对太阳能发电装置的角度进行调整，使用不够灵活，同时太阳能发电装置不便于进行收纳移动，在遇到比较恶劣的天气容易造成损坏，减短使用的寿命；而且太阳能发电板的电能对蓄电池进行充电时电压/电流不稳，并会对蓄电池进行过充电，影响蓄电池的安全和寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种家用太阳能发电装置，用以解决上述背景技术中提到的家用太阳能发电装置，不便于对太阳能发电装置的角度进行调整，使用不够灵活，同时太阳能发电装置不便于进行收纳移动，在遇到比较恶劣的天气容易造成损坏，简短使用的寿命等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种家用太阳能发电装置，包括底座、太阳能电池板、自锁万向轮、蓄电池，所述底座的底部安装有自锁万向轮，所述底座通过第一固定架和支撑杆连接有太阳能电池板；所述太阳能电池板的下端一侧通过杆件连接在第一固定架上；所述蓄电池设置在底座上，且蓄电池与太阳能电池板连接。

优选的，所述太阳能电池板的下端一侧固定有第二固定架，所述第二固定架的内部通过第二转轴转动连接有第一连接杆，所述第一连接杆的底部固定有外螺纹块，所述外螺纹块的外壁上螺接有内螺纹筒，所述内螺纹筒的底部镶嵌有轴承，所述轴承的内环中安装有第二连接杆，所述第二连接杆通过第三转轴转动连接在第一固定架的内部。

优选的，所述底座的顶面一侧中间位置安装有第一固定架，所述第一固定架的两侧位于底座的顶面固定有两组支撑杆，所述支撑杆的上端内侧通过第一转轴转动连接有太阳能电池板。

优选的，所述太阳能电池板与蓄电池之间通过太阳能控制器（太阳能充放电控制器）连接。

优选的，所述外螺纹块的直径大于第一连接杆的直径至少厘米，且内螺纹筒的内部上端固定有限位块。

优选的，所述内螺纹筒的外壁上开设有防滑纹，所述防滑纹的形状为锯齿形。

优选的，所述自锁万向轮至少设置有3组，且3组自锁万向轮等角度设置在底座的底部，呈正三角形。

优选的，为了便于快速对家用太阳能发电装置的调整，所述螺纹均为双线螺纹。

优选的，所述第一连接杆、外螺纹块、内螺纹筒、第二连接杆均有铁磁性材质制成。

优选的，在所述的防滑纹外部套设有防滑套，所述防滑套由绝缘橡胶制成。

优选的，所述防滑套内设置有电磁线圈，所述电磁线圈由蓄电池进行供电。所述电磁线圈和蓄电池之间设置有开关。

优选的，所述电磁线圈通过太阳能控制器（太阳能充放电控制器）与太阳能电池板连接，利用太阳能发电产生电磁力，使第一连接杆、第二连接杆、外螺纹块、内螺纹筒紧紧连接在一起。

优选的，所述电磁线圈中的电流i为2.5-10.5a，电磁线圈的匝数n为120-550。优选的，所述电流i与电磁线圈的匝数n之间满足i·n大于等于310小于等于5560。

优选的，所述发电装置还包括风速传感器、控制器，所述风速传感器、太阳能控制器均与控制器连接。

优选的，所述发电装置还包括风力发电机，风力发电机与电磁线圈连接。

优选的，所述风速传感器测量的风速v（单位为m/s）与电流i、电磁线圈的匝数n之间满足以下关系：

n=α·(v^1/2·i)；

其中，α为电磁线圈匝数系数，取值范围为0.75-65.8。

优选的，所述底座为重力底座，且底座的形状为梯形。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的太阳能发电装置，便于对太阳能发电装置的角度进行调整，可以更好的适应太阳光照，同时便于对太阳能发电装置进行收纳和移动。

2、本发明的太阳能发电装置，通过第一连接杆、第二连接杆、轴承和内螺纹筒的设置可以通过转动内螺纹筒，使第一连接杆伸长从而改变太阳能电池板的角度，进而更好的适合太阳光照。

3、本发明的太阳能发电装置，通过自锁万向轮，第一转轴、第二转轴和第三转轴的设置，可以通过转动内螺纹筒使太阳能电池板收纳到支撑杆之间从而改变太阳能发电装置的体积便于进行收纳和移动。

4、本发明的太阳能发电装置，通过设置二极管、电阻、电容、电感、晶闸管等，使太阳能发电板与蓄电池实现充电电压的调节以及对蓄电池的过流保护。

5、本发明的太阳能发电装置，通过设置电磁线圈，以及电磁线圈的匝数、电流和风速的关系，使发电装置稳固、安全。

附图说明

图1为现有技术中的一种太阳能发电元件阵列示意图；

图2为本发明的太阳能发电装置的侧视图；

图3为本发明的太阳能发电装置的左侧主视图；

图4为本发明的太阳能发电装置的内螺纹筒剖面图；

图5为本发明的太阳能发电装置的第一连接杆侧视图；

图6为本发明的太阳能发电装置的太阳能电池板与蓄电池之间的连接电路图。

图2-6中：1底座、2自锁万向轮、3第一固定架、4支撑杆、5第一转轴、6太阳能电池板、7第二固定架、8第二转轴、9第一连接杆、10外螺纹块、11内螺纹筒、12轴承、13第二连接杆、14第三转轴、15蓄电池、16限位块、17防滑纹、d1第一二极管、d2第二稳压管、d3第三二极管、r1为第一电阻、r2为第二电阻、r3为第三电阻、r4为第四电阻、r5为第五电阻、l为电感、c1为电容、scr晶闸管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述了。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

实施例1

请参阅图2-5，一种家用太阳能发电装置，包括底座1、第一固定架3、支撑杆4、太阳能电池板6，所述底座1的底部安装有自锁万向轮2，所述底座1的顶面一侧中间位置安装有第一固定架3，所述第一固定架3的两侧位于底座1的顶面固定有两组支撑杆4，所述支撑杆4的上端内侧通过第一转轴5转动连接有太阳能电池板6，所述太阳能电池板6的下端一侧固定有第二固定架7，所述第二固定架7的内部通过第二转轴8转动连接有第一连接杆9，所述第二转轴8贯穿第一连接杆9的端部，所述第一连接杆9的底部固定有外螺纹块10，所述外螺纹块10的外壁上螺接有内螺纹筒11，所述内螺纹筒11的内部设置有与外螺纹块10相匹配的内螺纹结构，所述内螺纹筒11的底部镶嵌有轴承12，所述轴承12的内环中安装有第二连接杆13，所述第二连接杆13通过第三转轴14转动连接在第一固定架3的内部，所述第三转轴14贯穿第二连接杆13的端部，所述底座1的顶面设置有蓄电池15。

所述外螺纹块10的直径大于第一连接杆9的直径至少1厘米，且内螺纹筒11的内部上端固定有限位块16，防止在第一连接杆9伸长时脱离内螺纹筒11的筒深范围。

所述内螺纹筒11的外壁上开设有防滑纹17，所述防滑纹17的形状为锯齿形，增加与手掌之间的摩擦力方便进行转动。

所述自锁万向轮2至少设置有3组，且3组自锁万向轮2等角度设置在底座1的底部，使移动更加的稳定和方便。

工作原理：使用时，先通过自锁万向轮2将家用太阳能发电装置移动合适的位置，然后通过转动内螺纹筒11，在外螺纹块10和轴承12的作用下使第一连接杆9伸出，由于第一连接杆9通过第二转轴8转动连接在第二固定架7的内部，从而这样的设置可以改变太阳电池板6的角度，可以更好的适合太阳光照在每个季节的不同，同时在遇到一些比较恶劣的天气的时候，还可以通过转动内螺纹筒11将太阳能电池板6收回到支撑杆4之间，改变家用太阳能发电装置的体积，在自锁万向轮2的作用方便对装置进行移动，从而防止在恶劣的天气中对装置造成损坏减短使用的寿命。

实施例2

一种家用太阳能发电装置，包括底座1、第一固定架、支撑杆、太阳能电池板，所述底座1的底部安装有自锁万向轮2，所述底座1的顶面一侧中间位置安装有第一固定架3，所述第一固定架3的两侧位于底座1的顶面固定有两组支撑杆4，所述支撑杆4的上端内侧通过第一转轴5转动连接有太阳能电池板6，所述太阳能电池板6的下端一侧固定有第二固定架7，所述第二固定架7的内部通过第二转轴8转动连接有第一连接杆9，所述第二转轴8贯穿第一连接杆9的端部，所述第一连接杆9的底部固定有外螺纹块10，所述外螺纹块10的外壁上螺接有内螺纹筒11，所述内螺纹筒11的内部设置有与外螺纹块10相匹配的内螺纹结构，所述内螺纹筒11的底部镶嵌有轴承12，所述轴承12的内环中安装有第二连接杆13，所述第二连接杆13通过第三转轴14转动连接在第一固定架3的内部，所述第三转轴14贯穿第二连接杆13的端部，所述底座1的顶面设置有蓄电池15。

所述外螺纹块10的直径大于第一连接杆9的直径至少1厘米，且内螺纹筒11的内部上端固定有限位块16，防止在第一连接杆9伸长时脱离内螺纹筒11的筒深范围。

所述内螺纹筒11的外壁上开设有防滑纹17，所述防滑纹17的形状为锯齿形，增加与手掌之间的摩擦力方便进行转动。

所述自锁万向轮2至少设置有3组，且3组自锁万向轮2等角度设置在底座1的底部，使移动更加的稳定和方便。

所述太阳能电池板6与蓄电池15之间通过太阳能控制器电性连接，可以将太阳能进行及时的储存方便以后使用，并防止对蓄电池15进行过冲保护。

所述底座1为重力底座，且底座1的形状为梯形，保持装置的重心防止装置倾倒。

如图6所示，所述太阳能电池板6与蓄电池15之间通过太阳能控制器连接的具体方式为：第一二极管d1的阳极与太阳能电池板的正极连接，第一二极管d1的阴极通过第一电阻r1与晶闸管scr的阳极连接，晶闸管scr的阴极与电感l的一端连接，晶闸管scr的控制极g输入正负向触发信号，晶闸管scr能自行关断，这样就能实现蓄电池15充电电压的调节。

电感l的另一端分别与第一电容c1的一端连接，第一电容c1的另一端与太阳能电池板的负极连接，第二稳压管d2的负极与第一电容c1的一端连接，第二稳压管d2的阳极与第一电容c1的另一端连接，蓄电池15的正极与第二稳压管d2的负极连接，蓄电池15的负极与第二稳压管d2的正极连接。其中，第一电阻r1为限流电阻，用于进行过流保护，第一电容c1为滤波电容，用于滤波，该光伏发电系统的充电控制电路的电路安全性和可靠性较高。

第二电阻r2的一端与晶闸管scr的阴极连接，第二电阻r2的另一端与电感l的一端连接。第二电阻r2为限流电阻，用于进行过流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。

第三电阻r3的一端与第二稳压管d2的正极连接，第三电阻r3的另一端与第一电容c1的另一端连接。第三电阻r3为限流电阻，用于对第二稳压管d2所在的支路进行过流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。本实施例中，该光伏发电系统的充电控制电路还包括第四电阻t4，第四电阻r4的一端与第二稳压管d2的负极连接，第四电阻r4的另一端与蓄电池ba的正极连接。第四电阻r4为限流电阻，用于对蓄电池15所在的支路进行过流保护。本实施例中，该光伏发电系统的充电控制电路还包括第五电阻r5，第五电阻r5的一端与太阳能电池板的负极连接，第五电阻r5的另一端与第一电容c1的另一端连接。第五电阻r5为限流电阻，用于对太阳能电池板的负极所在的支路进行过流保护。第三二极管d3的阳极与第二稳压管d2的负极连接，第三二极管d3的阴极与第四电阻r4的一端连接。

实施例3

一种家用太阳能发电装置，包括底座1、第一固定架、支撑杆、太阳能电池板，所述底座1的底部安装有自锁万向轮2，所述底座1的顶面一侧中间位置安装有第一固定架3，所述第一固定架3的两侧位于底座1的顶面固定有两组支撑杆4，所述支撑杆4的上端内侧通过第一转轴5转动连接有太阳能电池板6，所述太阳能电池板6的下端一侧固定有第二固定架7，所述第二固定架7的内部通过第二转轴8转动连接有第一连接杆9，所述第二转轴8贯穿第一连接杆9的端部，所述第一连接杆9的底部固定有外螺纹块10，所述外螺纹块10的外壁上螺接有内螺纹筒11，所述内螺纹筒11的内部设置有与外螺纹块10相匹配的内螺纹结构，所述内螺纹筒11的底部镶嵌有轴承12，所述轴承12的内环中安装有第二连接杆13，所述第二连接杆13通过第三转轴14转动连接在第一固定架3的内部，所述第三转轴14贯穿第二连接杆13的端部，所述底座1的顶面设置有蓄电池15。

所述外螺纹块10的直径大于第一连接杆9的直径至少1厘米，且内螺纹筒11的内部上端固定有限位块16，防止在第一连接杆9伸长时脱离内螺纹筒11的筒深范围。

所述内螺纹筒11的外壁上开设有防滑纹17，所述防滑纹17的形状为锯齿形，增加与手掌之间的摩擦力方便进行转动。

所述自锁万向轮2至少设置有3组，且3组自锁万向轮2等角度设置在底座1的底部，使移动更加的稳定和方便。

所述太阳能电池板6与蓄电池15之间通过太阳能控制器电性连接，可以将太阳能进行及时的储存方便以后使用，并防止对蓄电池15进行过冲保护。

所述底座1为重力底座，且底座1的形状为梯形，保持装置的重心防止装置倾倒。

为了便于快速对家用太阳能发电装置的调整，所述螺纹均为双线螺纹。

所述第一连接杆、外螺纹块、内螺纹筒、第二连接杆均有铁磁性材质制成。在所述的防滑纹外部套设有防滑套，所述防滑套由绝缘橡胶制成。所述防滑套内设置有电磁线圈，所述电磁线圈由蓄电池进行供电。所述电磁线圈和蓄电池之间设置有开关。

所述电磁线圈通过太阳能控制器（太阳能充放电控制器）与太阳能电池板连接，利用太阳能发电产生电磁力，使第一连接杆、第二连接杆、外螺纹块、内螺纹筒紧紧连接在一起。

所述电磁线圈中的电流i为2.5-10.5a，电磁线圈的匝数n为120-550。优选的，所述电流i与电磁线圈的匝数n之间满足i·n大于等于310小于等于5560。

所述发电装置还包括风速传感器、控制器，所述风速传感器、太阳能控制器均与控制器连接。

优选的，所述发电装置还包括风力发电机，风力发电机与电磁线圈连接。风力越大时，风力发电机发电的电流越大，进而电磁线圈的磁力越大，使第一连接杆、第二连接杆、外螺纹块、内螺纹筒紧紧连接在一起，使发电装置稳固、安全。

所述风速传感器测量的风速v（单位为m/s）与电流i、电磁线圈的匝数n之间满足以下关系：

n=α·(v^1/2·i)；

其中，α为电磁线圈匝数系数，取值范围为0.75-65.8。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。