一种用于中纬度地区的光伏板自适应底座的制作方法

1.本发明属于光伏板底座技术领域，具体是指一种用于中纬度地区的光伏板自适应底座。


背景技术：

2.光伏发电是一种将清洁能源太阳能转化为人们可以使用的电能的一种新型发电方式，具有原料充足、无污染等优点，但是光伏发电的效率一直是目前制约光伏发电发展的主要因素，光伏发电的效率除了受光伏板自身的影响之外，在应用层面，还受到光照强度、光照角度和光照时间的影响，光照强度和光照时间受地区和天气的影响，基本属于不可抗因素，但是光照角度则可以人为地进行调整。
3.目前大多数光伏板的安装还是固定式的，市面上已经出现了一些通过传感器和控制模块进行反馈，然后利用电机驱动的、可以跟随着太阳旋转的光伏板，虽然使用电机驱动光伏板旋转一圈电量消耗不大，但是控制模块和旋转驱动电机、反馈模块全天处于通电运行状态，则对电量是不小的消耗，可能会消耗掉相当比例的发电量。
4.因此这种装置也没有被广泛地应用，而想要实现无动力旋转的技术效果，因为光和热往往是伴随产生的，因此通过温度驱动往往是较为理想的选择，但是每个地区在不同季节的温度差别过大，通过温度难以进行较为精确的控制；虽然温度变化大，但是正常情况下，在一年中，中纬度地区的每日温差却是相对较为稳定的，因此本发明重点提出了一种以温度的差值作为驱动的、不用通电便能够使光伏板自动跟随太阳旋转的、用于中纬度地区的光伏板自适应底座。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种不用通电便能够使光伏板自动跟随太阳旋转的用于中纬度地区的光伏板自适应底座；本发明以每日的温差作为光伏板本体旋转的驱动力，为了克服每日温度差也存在小范围变化的客观现象带来的误差，本发明提出了泄压式自动校正装置，通过泄压的方式，在转动一周之后让两组集热气腔进行快速的压力和温度交换，从而消除多余的驱动力；不仅如此，为了同时克服驱动液往复流动和驱动齿轮单向转动的技术矛盾，本发明提出了对流式非对称单向驱动机构，通过呈中心对称的两组进排液管，和单向阀配合，保证无论液体流动方向如何，单向驱动主轴的旋转方向始终不变。
6.本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种用于中纬度地区的光伏板自适应底座，包括对流式非对称单向驱动机构、泄压式自动校正装置、固定式底座和旋转式光伏板组件，所述旋转式光伏板组件转动设于固定式底座上，通过旋转式光伏板组件和固定式底座的相对转动，根据光照情况，改变光伏板本体的面对方向，从而使光线和光伏板本体之间保持趋近垂直的状态，从而减少由于光照角度变化对发电效率的影响，所述泄压式自动校正装置固接于固定式底座上，通过泄压式自动校正装置能够在日出时分进行泄压式的校
正，通过贯通两组集热气腔的方式来平衡二者之间的气压，从而规避每日温差不同带来的行进距离的差别，所述对流式非对称单向驱动机构设于固定式底座的底部，通过对流式非对称单向驱动机构能够保证在驱动也往返流动的时候，单向驱动执行组件只能往一个方向旋转。
7.进一步地，所述对流式非对称单向驱动机构包括液压马达固定架、单向驱动执行组件、双驱同向式液压马达和进排液组件，所述液压马达固定架固接于固定式底座的底部，所述单向驱动执行组件转动设于双驱同向式液压马达中，所述双驱同向式液压马达设于液压马达固定架上，所述进排液组件设于双驱同向式液压马达的两侧；所述单向驱动执行组件包括单向驱动主轴、驱动锥齿轮和单向旋转限位棘环，所述单向驱动主轴转动设于双驱同向式液压马达中，所述单向旋转限位棘环固接于双驱同向式液压马达上，所述单向驱动主轴和单向旋转限位棘环之间单向转动连接，所述驱动锥齿轮卡合设于单向驱动主轴上，通过单向驱动主轴的旋转能够控制旋转式光伏板组件整体的旋转，从而相对保持光伏板本体和光线的垂直关系。
8.作为优选地，所述双驱同向式液压马达包括马达主箱体、马达中心隔板、低速驱动叶轮和高速驱动叶轮，所述马达主箱体固接于液压马达固定架上，所述马达主箱体上设有马达箱圆孔，所述单向驱动主轴转动设于马达箱圆孔中，所述单向旋转限位棘环固接于马达箱圆孔的外侧，所述马达主箱体上还设有马达箱方孔，所述马达中心隔板固接于马达主箱体中，所述马达中心隔板将马达主箱体分隔成两个独立的腔室，所述低速驱动叶轮位于其中一个腔室中，所述低速驱动叶轮卡合设于单向驱动主轴上，所述高速驱动叶轮位于另外一个腔室中，所述高速驱动叶轮卡合设于单向驱动主轴上，所述低速驱动叶轮上环形均布设有叶轮大槽口，所述高速驱动叶轮上环形均布设有叶轮小槽口由于叶轮大槽口和叶轮小槽口的大小不同，因此低速驱动叶轮和高速驱动叶轮旋转一周所转移的液体的量不同，也就是说驱动低速驱动叶轮和高速驱动叶轮旋转一周，所需的液体的量不同，因此在双向流动的液体总量相同的情况下，两个阶段的移动距离和移动速度均不相同。
9.作为本发明的进一步优选，所述进排液组件包括进排液板一、进排液管一、进排液单向阀一、进排液板二、进排液管二和进排液单向阀二，所述进排液板一卡合设于马达箱方孔中，所述进排液管一设于进排液板一上，所述进排液管一上设有进排液支管一，所述进排液支管一设于进排液单向阀一上，所述进排液单向阀一设于进排液板一上，所述进排液管一和马达主箱体贯通，通过进排液单向阀一能够保证进排液管一中的液体通过进排液支管一只能进入、无法排出，通过进排液单向阀二能够保证进排液单向阀一中的液体从进排液支管二只能进入、无法排出，所述进排液板二卡合设于马达箱方孔中，所述进排液管二设于进排液板二上，所述进排液管二上设有进排液支管二，所述进排液单向阀二设于进排液支管二上，所述进排液单向阀二设于进排液板二上，所述进排液管二和马达主箱体贯通。
10.进一步地，所述泄压式自动校正装置包括触控式泄压装置和气压驱动组件，所述触控式泄压装置设于固定式底座上，所述气压驱动组件对称设于触控式泄压装置和对流式非对称单向驱动机构之间。
11.作为优选地，所述触控式泄压装置包括集热气腔、连通气管和触控式贯通阀，集热气腔对称设于固定式底座上，所述连通气管和两组集热气腔贯通，所述触控式贯通阀设于连通气管的中间位置，所述触控式贯通阀上设有触控按键，当泄压拨杆将触控按键按下时，
触控式贯通阀处于贯通状态，此时两组集热气腔之间贯通，并且在复位弹簧的作用下完成复位。
12.作为本发明的进一步优选，所述气压驱动组件包括输气管、气密型活塞筒、活塞盘、复位弹簧和活塞筒盖，所述输气管的一端和集热气腔贯通，所述输气管的另一端卡合设于活塞筒盖中，所述活塞筒盖卡合设于气密型活塞筒中，所述活塞盘卡合滑动设于气密型活塞筒的内壁中，被气压推动的活塞盘，能够带着马达主箱体中的液体流动，从而驱动单向驱动执行组件旋转，所述进排液管一和气密型活塞筒贯通，所述进排液管二和气密型活塞筒贯通，所述复位弹簧位于活塞盘和活塞筒盖之间。
13.进一步地，所述固定式底座包括主体底板、俯仰调节支架和俯仰调节组件，所述俯仰调节支架对称设于主体底板上，所述俯仰调节组件转动设于俯仰调节支架上。
14.作为优选地，所述俯仰调节组件包括俯仰变化基座和水银温感伸缩杆，所述俯仰变化基座上对称设有基座耳环，所述俯仰变化基座通过基座耳环转动设于俯仰调节支架上，所述液压马达固定架固接于俯仰变化基座的底部，所述集热气腔设于俯仰变化基座上，所述水银温感伸缩杆的一端铰接于主体底板上，所述水银温感伸缩杆的另一端铰接于俯仰变化基座上，所述水银温感伸缩杆会随着温度的变化伸缩，进而改变俯仰变化基座的俯仰状态。
15.进一步地，所述旋转式光伏板组件包括旋转基架、从动内锥齿圈、泄压拨杆和光伏发电组件，所述旋转基架转动设于俯仰变化基座上，所述从动内锥齿圈固接于旋转基架上，所述从动内锥齿圈和驱动锥齿轮啮合连接，所述泄压拨杆固接于旋转基架上，所述光伏发电组件设于旋转基架上。
16.作为优选地，所述光伏发电组件包括旋转安装盘和光伏板本体，所述旋转安装盘设于旋转基架上，所述光伏板本体设于旋转安装盘上。
17.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：（1）通过旋转式光伏板组件和固定式底座的相对转动，根据光照情况，改变光伏板本体的面对方向，从而使光线和光伏板本体之间保持趋近垂直的状态，从而减少由于光照角度变化对发电效率的影响；（2）通过单向驱动主轴的旋转能够控制旋转式光伏板组件整体的旋转，从而相对保持光伏板本体和光线的垂直关系；（3）由于叶轮大槽口和叶轮小槽口的大小不同，因此低速驱动叶轮和高速驱动叶轮旋转一周所转移的液体的量不同，也就是说驱动低速驱动叶轮和高速驱动叶轮旋转一周，所需的液体的量不同，因此在双向流动的液体总量相同的情况下，两个阶段的移动距离和移动速度均不相同；（4）通过泄压式自动校正装置能够在日出时分进行泄压式的校正，通过贯通两组集热气腔的方式来平衡二者之间的气压，从而规避每日温差不同带来的行进距离的差别；（5）通过进排液单向阀一能够保证进排液管一中的液体通过进排液支管一只能进入、无法排出，通过进排液单向阀二能够保证进排液单向阀一中的液体从进排液支管二只能进入、无法排出；（6）当泄压拨杆将触控按键按下时，触控式贯通阀处于贯通状态，此时两组集热气腔之间贯通，并且在复位弹簧的作用下完成复位；
（7）被气压推动的活塞盘，能够带着马达主箱体中的液体流动，从而驱动单向驱动执行组件旋转；（8）所述水银温感伸缩杆会随着温度的变化伸缩，进而改变俯仰变化基座的俯仰状态。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种用于中纬度地区的光伏板自适应底座的立体图；图2为本发明提出的一种用于中纬度地区的光伏板自适应底座的主视图；图3为图2中沿着剖切线a-a的剖视图；图4为图2中沿着剖切线b-b的剖视图；图5为图3中沿着剖切线c-c的剖视图；图6为图3中沿着剖切线d-d的剖视图；图7为本发明提出的一种用于中纬度地区的光伏板自适应底座的对流式非对称单向驱动机构的结构示意图；图8为本发明提出的一种用于中纬度地区的光伏板自适应底座的泄压式自动校正装置的结构示意图；图9为本发明提出的一种用于中纬度地区的光伏板自适应底座的固定式底座的结构示意图；图10为本发明提出的一种用于中纬度地区的光伏板自适应底座的旋转式光伏板组件的结构示意图；图11为图3中ⅰ处的局部放大图；图12为图3中ⅱ处的局部放大图；图13为图6中ⅲ处的局部放大图。
19.其中，1、对流式非对称单向驱动机构，2、泄压式自动校正装置，3、固定式底座，4、旋转式光伏板组件，5、液压马达固定架，6、单向驱动执行组件，7、双驱同向式液压马达，8、进排液组件，9、单向驱动主轴，10、驱动锥齿轮，11、单向旋转限位棘环，12、马达主箱体，13、马达中心隔板，14、低速驱动叶轮，15、高速驱动叶轮，16、进排液板一，17、进排液管一，18、进排液单向阀一，19、进排液板二，20、进排液管二，21、进排液单向阀二，22、马达箱圆孔，23、马达箱方孔，24、叶轮大槽口，25、叶轮小槽口，26、进排液支管一，27、进排液支管二，28、触控式泄压装置，29、气压驱动组件，30、集热气腔，31、连通气管，32、触控式贯通阀，33、输气管，34、气密型活塞筒，35、活塞盘，36、活塞筒盖，37、触控按键，38、主体底板，39、俯仰调节支架，40、俯仰调节组件，41、俯仰变化基座，42、水银温感伸缩杆，43、基座耳环，44、旋转基架，45、从动内锥齿圈，46、泄压拨杆，47、光伏发电组件，48、旋转安装盘，49、光伏板本体，50、复位弹簧。
20.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
21.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，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。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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。
23.如图1、图3所示，本发明提出了一种用于中纬度地区的光伏板自适应底座，包括对流式非对称单向驱动机构1、泄压式自动校正装置2、固定式底座3和旋转式光伏板组件4，旋转式光伏板组件4转动设于固定式底座3上，通过旋转式光伏板组件4和固定式底座3的相对转动，根据光照情况，改变光伏板本体49的面对方向，从而使光线和光伏板本体49之间保持趋近垂直的状态，从而减少由于光照角度变化对发电效率的影响，泄压式自动校正装置2固接于固定式底座3上，通过泄压式自动校正装置2能够在日出时分进行泄压式的校正，通过贯通两组集热气腔30的方式来平衡二者之间的气压，从而规避每日温差不同带来的行进距离的差别，对流式非对称单向驱动机构1设于固定式底座3的底部，通过对流式非对称单向驱动机构1能够保证在驱动也往返流动的时候，单向驱动执行组件6只能往一个方向旋转。
24.如图1、图2、图9所示，固定式底座3包括主体底板38、俯仰调节支架39和俯仰调节组件40，俯仰调节支架39对称设于主体底板38上，俯仰调节组件40转动设于俯仰调节支架39上；俯仰调节组件40包括俯仰变化基座41和水银温感伸缩杆42，俯仰变化基座41上对称设有基座耳环43，俯仰变化基座41通过基座耳环43转动设于俯仰调节支架39上，液压马达固定架5固接于俯仰变化基座41的底部，集热气腔30设于俯仰变化基座41上，水银温感伸缩杆42的一端铰接于主体底板38上，水银温感伸缩杆42的另一端铰接于俯仰变化基座41上，水银温感伸缩杆42会随着温度的变化伸缩。
25.如图1、图2、图6、图10、图11所示，旋转式光伏板组件4包括旋转基架44、从动内锥齿圈45、泄压拨杆46和光伏发电组件47，旋转基架44转动设于俯仰变化基座41上，从动内锥齿圈45固接于旋转基架44上，从动内锥齿圈45和驱动锥齿轮10啮合连接，泄压拨杆46固接于旋转基架44上，光伏发电组件47设于旋转基架44上；光伏发电组件47包括旋转安装盘48和光伏板本体49，旋转安装盘48设于旋转基架44上，光伏板本体49设于旋转安装盘48上。
26.如图3、图4、图5、图7、图12、图13所示，对流式非对称单向驱动机构1包括液压马达固定架5、单向驱动执行组件6、双驱同向式液压马达7和进排液组件8，液压马达固定架5固接于固定式底座3的底部，单向驱动执行组件6转动设于双驱同向式液压马达7中，双驱同向式液压马达7设于液压马达固定架5上，进排液组件8设于双驱同向式液压马达7的两侧；单向驱动执行组件6包括单向驱动主轴9、驱动锥齿轮10和单向旋转限位棘环11，单向驱动主轴9转动设于双驱同向式液压马达7中，单向旋转限位棘环11固接于双驱同向式液压马达7上，单向驱动主轴9和单向旋转限位棘环11之间单向转动连接，驱动锥齿轮10卡合设于单向驱动主轴9上，通过单向驱动主轴9的旋转能够控制旋转式光伏板组件4整体的旋转，从而相对保持光伏板本体49和光线的垂直关系；双驱同向式液压马达7包括马达主箱体12、马达中心隔板13、低速驱动叶轮14和高速驱动叶轮15，马达主箱体12固接于液压马达固定架5上，马达主箱体12上设有马达箱圆孔22，单向驱动主轴9转动设于马达箱圆孔22中，单向旋转限
位棘环11固接于马达箱圆孔22的外侧，马达主箱体12上还设有马达箱方孔23，马达中心隔板13固接于马达主箱体12中，马达中心隔板13将马达主箱体12分隔成两个独立的腔室，低速驱动叶轮14位于其中一个腔室中，低速驱动叶轮14卡合设于单向驱动主轴9上，高速驱动叶轮15位于另外一个腔室中，高速驱动叶轮15卡合设于单向驱动主轴9上，低速驱动叶轮14上环形均布设有叶轮大槽口24，高速驱动叶轮15上环形均布设有叶轮小槽口25由于叶轮大槽口24和叶轮小槽口25的大小不同，因此低速驱动叶轮14和高速驱动叶轮15旋转一周所转移的液体的量不同，也就是说驱动低速驱动叶轮14和高速驱动叶轮15旋转一周，所需的液体的量不同，因此在双向流动的液体总量相同的情况下，两个阶段的移动距离和移动速度均不相同；进排液组件8包括进排液板一16、进排液管一17、进排液单向阀一18、进排液板二19、进排液管二20和进排液单向阀二21，进排液板一16卡合设于马达箱方孔23中，进排液管一17设于进排液板一16上，进排液管一17上设有进排液支管一26，进排液支管一26设于进排液单向阀一18上，进排液单向阀一18设于进排液板一16上，进排液管一17和马达主箱体12贯通，通过进排液单向阀一18能够保证进排液管一17中的液体通过进排液支管一26只能进入、无法排出，通过进排液单向阀二21能够保证进排液单向阀一18中的液体从进排液支管二27只能进入、无法排出，进排液板二19卡合设于马达箱方孔23中，进排液管二20设于进排液板二19上，进排液管二20上设有进排液支管二27，进排液单向阀二21设于进排液支管二27上，进排液单向阀二21设于进排液板二19上，进排液管二20和马达主箱体12贯通。
27.如图1、图5、图6、图8所示，泄压式自动校正装置2包括触控式泄压装置28和气压驱动组件29，触控式泄压装置28设于固定式底座3上，气压驱动组件29对称设于触控式泄压装置28和对流式非对称单向驱动机构1之间；触控式泄压装置28包括集热气腔30、连通气管31和触控式贯通阀32，集热气腔30对称设于固定式底座3上，连通气管31和两组集热气腔30贯通，触控式贯通阀32设于连通气管31的中间位置，触控式贯通阀32上设有触控按键37，当泄压拨杆46将触控按键37按下时，触控式贯通阀32处于贯通状态，此时两组集热气腔30之间贯通，并且在复位弹簧50的作用下完成复位；气压驱动组件29包括输气管33、气密型活塞筒34、活塞盘35、复位弹簧50和活塞筒盖36，输气管33的一端和集热气腔30贯通，输气管33的另一端卡合设于活塞筒盖36中，活塞筒盖36卡合设于气密型活塞筒34中，活塞盘35卡合滑动设于气密型活塞筒34的内壁中，被气压推动的活塞盘35，能够带着马达主箱体12中的液体流动，从而驱动单向驱动执行组件6旋转，进排液管一17和气密型活塞筒34贯通，进排液管二20和气密型活塞筒34贯通，复位弹簧50位于活塞盘35和活塞筒盖36之间。
28.具体使用时，光伏板本体49的初始方向是对着太阳的升起方向的，当太阳出现后，首先会照射在靠近太阳的一侧的集热气腔30上，促使该组集热气腔30及其内部的气体的温度上升，该组集热气腔30中的气体升温、膨胀时会增大施加给同侧的活塞盘35的压力，由于两组活塞盘35的压力不相等，因此受光照一侧的气密型活塞筒34中的液体会朝向另一侧流动；此时，液体在流动的过程中会驱使低速驱动叶轮14旋转，从而通过单向驱动主轴9带着驱动锥齿轮10旋转，进而使旋转式光伏板组件4缓慢地跟随着太阳的方向旋转；当到达正午时分之后，光开始照射另外一组集热气腔30，两组集热气腔30中的温度开始呈交叉变化，马达主箱体12中的液体开始反向流动；由于设置了进排液管一17和进排液管二20两个不同位置的管道，并且单向驱动主
轴9和单向旋转限位棘环11之间仅可以往单一方向旋转，因此在液体回流的过程中，旋转式光伏板组件4仍然可以继续旋转；由于叶轮大槽口24大于叶轮小槽口25，即单位体积的液体驱动低速驱动叶轮14旋转的角度小于驱动高速驱动叶轮15旋转的角度，即回流的时的旋转总里程大于正流时；当旋转式光伏板组件4刚好旋转一周时，泄压拨杆46将触控按键37触碰按下，两组集热气腔30之间存在短暂的贯通时间，在这个贯通时间内，快速完成压力和温度的平衡，避免每天的温差不同带来的转动角度误差；俯仰变化基座41会随着气温的变化而进行俯仰变化，从而更加适应不同时间段的光照角度。
29.以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。
30.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
31.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。
32.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。