自动跟踪便携式光伏发电设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种光伏发电设备，尤其涉及一种独立光伏发电设备。


背景技术：

2.独立光伏发电设备采用光伏组件吸收太阳辐照能量产生电能，非常适合在偏远山区、牧区及野外作业场所等电网无法提供电能的地区应用。普通的独立光伏发电设备与并网式光伏发电设备相似，光伏组件安装在光伏支架上，光伏支架固定支承于房屋或用电设备等场所附近的地面，所需的储能电池、控制装置等可以就近安装在房屋室内或安装用电设备的建筑物内，这样的独立光伏发电设备仅适用于固定场所的发电。对于需要经常改变工作地点的野外作业场所以及应急救灾等使用场合，需要光伏发电设备能携带方便、运输过程占用体积小、发电效率高、现场安装快捷，面对这样的需求，常规的独立光伏发电设备是不适用的。


技术实现要素：

3.针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动跟踪便携式光伏发电设备，它携带方便、安装便捷、发电效率高。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型的一种自动跟踪便携式光伏发电设备，包括光伏组件、储能电池，所述光伏组件通过支承铰链活动安装于机箱上侧面上，光伏组件与支承铰链相对的一端可通过撑杆支承于机箱上；在机箱底部安装有一固定脚轮和两活动脚轮，在一活动脚轮的脚轮支架与机箱之间设有限位固定装置，在该活动脚轮的脚轮支架上支承有跟踪驱动电机，跟踪驱动电机与该活动脚轮的轮盘传动连接；在光伏组件上可拆卸地设有追光传感装置，该追光传感装置及跟踪驱动电机与控制装置电性连接，控制装置安装在机箱内，所述储能电池安装于机箱内，储能电池分别与光伏组件和控制装置电性连接，在机箱上设有与储能电池相连的输出接口。
5.在上述结构中，由于所述光伏组件通过支承铰链活动安装于机箱上侧面上，光伏组件与支承铰链相对的一端可通过撑杆支承于机箱上，则光伏组件可以绕支承铰链转动，既可以平放搁置于机箱上侧面上以满足携带方便的要求，又可以通过撑杆及支承铰链成一定角度支承于机箱上来满足发电要求，通过撑杆支撑所形成的角度可以使光伏组件处于发电效率较高的角度位置，用以支撑的撑杆可以放置到机箱上，便于携带，安装也很便捷。
6.又由于在机箱底部安装有一固定脚轮和两活动脚轮，在一活动脚轮的脚轮支架与机箱之间设有限位固定装置，在该活动脚轮的脚轮支架上支承有跟踪驱动电机，跟踪驱动电机与该活动脚轮的轮盘传动连接，则通过一固定脚轮和两活动脚轮可以使机箱及其上的光伏组件方便地进行移动，便于移送到光线良好的发电工作位置，而在一活动脚轮的脚轮支架与机箱之间设有的限位固定装置可以使该活动脚轮转变成固定脚轮，且可以使该活动脚轮的轮盘的轴线指向固定脚轮与地面的接触点的垂直上方，这样，跟踪驱动电机可以驱动该活动脚轮的轮盘转动，在发电工作位置使整个机箱绕固定脚轮转动，其上的光伏组件
随之相应转动，从而可以改变光伏组件左右方向上的方位角度，实现对太阳位置方位角的跟踪，使光伏组件具有更高的发电效率。
7.还由于在光伏组件上可拆卸地设有追光传感装置，该追光传感装置及跟踪驱动电机与控制装置电性连接，控制装置安装在机箱内，所述储能电池安装于机箱内，储能电池分别与光伏组件和控制装置电性连接，在机箱上设有与储能电池相连的输出接口，则所设置的追光传感装置可以在发电过程中安装到光伏组件上以感知太阳位置的变化，通过控制装置使跟踪驱动电机适时转动而实现对太阳方位角的跟踪，追光传感装置在发电设备需要运输移动时可拆卸下来安放到机箱内，以便于携带，安装便捷；光伏组件所发出的电能储存于储能电池内并可随时从输出接口向负载供电，使用方便。
8.本实用新型的一种优选实施方式，所述撑杆为可调节长度的伸缩杆。采用该实施方式，伸缩杆不仅可以适应不同部位支撑长度的要求，还可以在不作支撑之用时缩短长度，便于收纳。
9.本实用新型的另一种优选实施方式，所述撑杆的一端设有与光伏组件的组件边框相卡接的接头。采用该实施方式，撑杆可以通过接头与光伏组件相连，保证支撑可靠。
10.本实用新型的又一种优选实施方式，所述限位固定装置包括安装在机箱上的活动插销，活动插销可与活动脚轮的脚轮支架插接连接。采用该实施方式，限位固定装置结构简单，限位连接方便，在需要对活动脚轮进行限位固定时只需将插销与活动脚轮的脚轮支架插接连接即可限定活动脚轮的位置，使其轮盘的轴线指向固定脚轮与地面的接触点的垂直上方，活动脚轮转变成固定脚轮，当需要将发电设备移动位置时，拔出插销即可方便地恢复活动脚轮的活动功能。
11.本实用新型进一步的优选实施方式，所述追光传感装置包括基板，在基板中部垂直设有遮光板，遮光板位于竖直平面内，在基板上封装有一排呈条状的光伏电池片，各光伏电池片在遮光板两侧对称分布，光伏电池片的长度方向与遮光板平行，每一光伏电池片两端通过导流条与控制板电性连接，该控制板与控制装置电性连接。采用该实施方式，每一呈条状的光伏电池片均可在太阳光照射下产生电能，当太阳光线与遮光板平行时，各光伏电池片均可接受到太阳光辐照而产生电能，而当太阳光线与遮光板不平行时，则必然有一侧的一块或多块光伏电池片被遮光板遮挡而无法产生电能，控制板可以识别各光伏电池片所产生电能的状况，从而判断出太阳位置偏向基板上遮光板的哪一侧，且能根据被遮光的光伏电池片的数量判断出太阳位置相对于遮光板的偏置程度，从而对太阳位置变化具有较高的感知精度，便于光伏发电设备的控制装置准确确定所需调节的光伏组件的位置角度。
12.本实用新型另一进一步的优选实施方式，所述追光传感装置通过连接卡座安装于光伏组件上，连接卡座包括卡座体，卡座体呈角尺型，基板连接在角尺型卡座体的上侧边上，在角尺型卡座体两边的内侧均设有与光伏组件的组件边框相对应的组件卡槽，在卡座体的一侧设有卡固块，卡固块插接固连于卡座体上，在卡固块上设有两卡固槽，两卡固槽分别与卡座体两边内侧相对，组件边框的下折边及组件卡槽的内侧壁插接于对应的卡固槽内。采用该实施方式，追光传感装置通过组件卡槽与光伏组件的边框角部插接，再通过卡固块与卡座体插接，将卡固块上两卡固槽的内侧侧壁插入于对应的组件卡槽内，使得角部两边组件边框的下折边及位于组件边框下折边与卡固槽外侧侧壁之间的组件卡槽的侧壁卡插于对应的卡固槽内，从而使连接卡座与组件边框通过插接于卡座体的卡固块固定连接，
在需要拆卸时，只需将卡固块拔出即可，安装拆卸非常方便。
13.本实用新型又一进一步的优选实施方式，在所述卡座体的一侧设有卡固块插接卡槽，在所述卡固块上设有弹性卡爪，弹性卡爪与卡固块插接卡槽插接固连。采用该实施方式，通过弹性卡爪与卡固块插接卡槽相插接，卡固块的插接与拆卸均非常方便，且弹性卡爪插入卡固块插接卡槽后，卡爪头部的倒钩可以保证卡固块与卡座体之间固连。
附图说明
14.下面结合附图和具体实施例对本实用新型自动跟踪便携式光伏发电设备作进一步的详细说明。
15.图1是本实用新型自动跟踪便携式光伏发电设备一种具体实施方式的结构示意图；
16.图2是图1所示结构的正面视图；
17.图3是图2的仰视图；
18.图4是图3所示结构中a-a部位的剖视图；
19.图5是图1所示结构中追光传感装置的结构示意图；
20.图6是图5所示追光传感装置与光伏组件的连接关系示意图；
21.图7是图6中追光传感装置的左侧视图；
22.图8是图7的左侧视图。
23.图中：1-光伏组件、2-追光传感装置、3-撑杆、4-支承铰链、5-机箱、6-限位固定装置、7-活动脚轮、8-跟踪驱动电机、9-固定脚轮、10-脚轮支架、11-活动插销、12-基板、13-遮光板、14-光伏电池片、15-控制板、16-连接卡座、17-卡座体、18-组件卡槽、19-卡固槽、20-卡固块、21-组件边框、22-卡固块插接卡槽、23-弹性卡爪。
具体实施方式
24.在图1和图2所示的自动跟踪便携式光伏发电设备中，机箱5是一长方体的箱形构件，其上侧面的长宽尺寸与光伏组件1的长宽尺寸相对应，光伏组件1通过支承铰链4活动安装于机箱5上侧面上，机箱5的箱盖优选设置于机箱5的上侧面上，可便于机箱5收纳相应的物品，光伏组件1与支承铰链4相对的一端可通过撑杆3支承于机箱5上，使光伏组件1的受光面与水平面之间形成一定的角度而处于工作状态，撑杆3为可调节长度的伸缩杆，撑杆3的一端设有与光伏组件1的组件边框21相卡接的接头，该接头可以简单地开一与组件边框21的下折边相插接的卡槽，并通过紧定螺钉与组件边框21固连，撑杆3与机箱5之间可通过机箱5上对应的凹入部加以支撑。
25.参见图3和图4，在机箱5底部安装有一固定脚轮9和两活动脚轮7，在一活动脚轮7的脚轮支架10与机箱5之间设有限位固定装置6，作为优选实施方式，限位固定装置6包括通过插销座安装在机箱5上的活动插销11，在活动插销11上与轴线垂直的方向上设有定位销钉，在插销座上设有与定位销钉相对应的深度不同的两定位槽，当定位销钉位于较深的定位槽中时（如图3和图4中所示的位置），活动插销11与该活动脚轮7的脚轮支架10上的插销槽插接连接，使该活动脚轮7在脚轮支架10竖直的旋转轴线的周向得到限位变成固定脚轮，其轮盘的轴线指向固定脚轮9与地面的接触点的垂直上方，在该活动脚轮7的脚轮支架10上
支承有跟踪驱动电机8，跟踪驱动电机8与该活动脚轮7的轮盘传动连接，在控制装置调控下，跟踪驱动电机8运转使该活动脚轮7的轮盘转动，整个机箱5将围绕固定脚轮9与地面的接触点向上的垂直线转动一定的角度，从而可以对太阳的左右方位角进行跟踪，提高发电效率；当定位销钉位于较浅的定位槽中时，活动插销11将与该活动脚轮7的脚轮支架10上的插销槽脱离接触，脚轮支架10不再受限，活动脚轮7可以自由活动，机箱5可以在固定脚轮9和两活动脚轮7的支承下方便地移动到所需的位置。
26.在光伏组件1上可拆卸地设有追光传感装置2，追光传感装置2通过连接卡座16安装于光伏组件1的组件边框21上，参见图5和图6，追光传感装置2包括基板12，在基板12中部垂直设有遮光板13，遮光板13位于竖直平面内，在基板12上通过玻璃面板、eva及背板封装固连有一排呈条状的光伏电池片14，光伏电池片14与遮光板13同处于基板12的正面，各光伏电池片14在遮光板13两侧对称分布，光伏电池片14的长度方向与遮光板13平行，每一光伏电池片14两端均通过穿过基板12的导流条与控制板15电性连接，控制板15位于基板12的背面，该控制板15与控制装置电性连接。连接卡座16包括卡座体17，卡座体17呈角尺型，基板12连接在角尺型的卡座体17的上侧边上，在角尺型的卡座体17两边的内侧均设有与光伏组件1的组件边框21相对应的组件卡槽18，基板12的正面与组件卡槽18的侧面平行，这样保证基板12上光伏电池片14的受光面与光伏组件1的受光面平行，在卡座体17的一侧设有卡固块20，参见图7和图8，卡固块20插接固连于卡座体17上，作为优选实施方式，卡固块20与卡座体17的插接方向平行于角尺型的卡座体17两边夹角的角平分线，在卡座体17的背侧设有卡固块插接卡槽22，在卡固块20上设有弹性卡爪23，弹性卡爪23与卡固块插接卡槽22插接固连，插接与拆卸均很方便；在卡固块20上设有两卡固槽19，两卡固槽19分别与卡座体17两边内侧相对，组件边框21的下折边及组件卡槽18的内侧壁插接于对应的卡固槽19内。
27.与光伏组件1电性连接的储能电池（图中未示出）安装于机箱5内，追光传感装置2及跟踪驱动电机8均与控制装置（图中未示出）电性连接，跟踪驱动电机8采用直流步进电机或直流伺服电机，其驱动电力由储能电池提供，储能电池亦与控制装置电性连接，控制装置同样安装在机箱5内，在机箱5上设有与储能电池相连的输出接口（图中未示出），追光传感装置2以及撑杆3亦可收纳于机箱5内。这样，当本发电设备未进入工作状态时，通过支承铰链4与机箱5相连的光伏组件1平覆于机箱5的上侧面上，其余配套件均可收纳于机箱5内，整个发电设备可通过脚轮方便地推行。
28.以上仅列举了本实用新型的一些优选实施方式，但本实用新型并不局限于此，还可以作出许多的改进和变换。只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。