一种基于物联网的自动化光伏发电装置的制作方法

本发明涉及光伏发电设备领域，特别涉及一种基于物联网的自动化光伏发电装置。

背景技术：

光伏发电装置是利用半导体界面的光生伏特效应将光能转变为电能的一种设备，其采用的基本原理为光伏效应，具体表现为，光子照射达到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，就能够克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子，使设备产生电位差后，进行发电。

由光伏发电装置的基本原理可知，现有的设备在阴天或其他光照较差的情况下，太阳能板吸收的光能少，从而导致金属中电子吸收的能量少，不足以克服金属内部引力做功，从而使设备在阴天条件下无法实现发电功能，不仅如此，由于设备的结构简单固定，导致太阳能板的角度固定不变，由于太阳光的光向时刻处于变化的情况，从而使装置无法最大化地吸收光能进行发电，进而降低了发电效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的自动化光伏发电装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的自动化光伏发电装置，包括底座、导向盒、托板、转动机构、凸透镜、第一支柱、太阳能板和两个支杆，所述导向盒固定在底座上，两个所述支杆的底端均设置在导向盒内，所述托板的下方设有第一凹槽，两个所述支杆中，其中一个支杆的顶端与托板铰接，另一个支杆的顶端设置在第一凹槽内，所述转动机构、凸透镜、第一支柱和太阳能板均设置在托板的上方，所述转动机构设置在托板的一侧且与凸透镜传动连接，所述第一支柱的底端固定在托板的另一侧，所述太阳能板与第一支柱的顶端固定连接且靠近转动机构；

所述转动机构包括转动单元、第二支柱、第一驱动电机和第一驱动轴，所述第二支柱的底端固定在托板上，所述第一驱动电机固定在第二支柱的顶端且通过第一驱动轴与转动单元传动连接；

所述转动单元包括转环、第一齿轮和若干第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮均设置在转环内，所述第一齿轮与第一驱动轴固定连接，所述第二齿轮周向均匀分布在第一齿轮的外周且与第一齿轮啮合，所述转环内设有若干从动齿，所述从动齿周向均匀分布在转环的内侧且与第二齿轮啮合，所述凸透镜与转环固定连接；

所述导向盒内设有导向机构，所述导向机构包括驱动单元、第三齿轮、固定块和两个侧板，所述侧板的数量与支杆的数量相等且一一对应，所述侧板的顶端与对应支杆的底端固定连接，两个所述侧板分别设置在第三齿轮的两侧，所述侧板靠近第三齿轮的一侧设有条形齿，所述侧板上的条形齿与第三齿轮啮合，所述驱动单元通过固定块与其中一个侧板传动连接。

作为优选，为了带动侧板移动，所述驱动单元包括第二驱动电机、连杆、移动块和框架，所述第二驱动电机通过连杆与移动块传动连接，所述移动块设置在框架内，所述框架通过固定块与其中一个侧板固定连接。

作为优选，为了精确控制第二驱动电机的转动角度，所述第二驱动电机为无刷直流电机。

作为优选，为了固定侧板的移动轨迹，所述侧板上设有开口，所述开口内设有两个限位杆，所述限位杆固定在导向盒的内壁上。

作为优选，为了辅助支撑转环，所述转环的外侧设有第二凹槽，所述托板上设有托杆和托块，所述托块设置在第二凹槽内且通过托杆与托板固定连接。

作为优选，为了保证转环稳定地转动，所述托块的竖向截面的形状为圆弧形，所述托块的宽度等于第二凹槽的宽度，所述圆弧形的半径等于转环的半径。

作为优选，为了辅助支撑太阳能板，所述转动机构还包括辅助支杆，所述辅助支杆的一端与第一齿轮固定连接，所述辅助支杆的另一端设置在太阳能板内。

作为优选，利用钛合金坚固的特点，为了辅助支杆变形，所述辅助支杆为钛合金杆。

作为优选，为了保证凸透镜聚集的光线能精确地照射在太阳能板上，所述转环的半径与凸透镜的焦距相等。

作为优选，利用梯形齿耐磨的特点，为了保证转动机构的使用寿命，所述从动齿为梯形齿。

该光伏发电装置运行时，为了提高发电效率，通过导向盒内的导向机构运行时太阳能板角度跟随太阳光的方向发生转动，从而提高太阳能板吸收的光量，进而提高发电效率。在导向机构中，通过第二驱动电机带动连杆转动，使移动块在框架内部移动，通过固定块，从而拉动其中一个侧板移动，在侧板移动过程中，由于侧板上的条形齿与第三齿轮啮合，从而使第三齿轮转动，进而带动另一个侧板发生反向的移动，侧板与支杆固定连接，从而使两个支杆中，一个支杆的位置上升而另一个支杆的位置下降，带动托板角度位置发生变化，从而调节了太阳能板的角度，提高吸收光量的同时增加了发电效率。该基于物联网的自动化光伏发电装置通过导向盒中的导向机构调节太阳能板的角度，提高吸收光量的同时增加了发电效率。

当处于阴天时，太阳能板吸收的光量弱，不足以使太阳能板内部的电子克服引力产生电动势时，此时通过转动机构中的第一驱动电机带动第一齿轮转动，使外周的各个第二齿轮转动，由于转环内的从动齿与第二齿轮转动，从而使转环发生转动，带动凸透镜转动，当凸透镜转至太阳能板正上方时，由于凸透镜有聚光的作用，光线通过凸透镜聚集到太阳能板上，从而使太阳能板吸收聚集的光线，提高了单位面积上的吸光量，使太阳能上的电子吸收足够的能量，能够克服引力做功，产生电动势，从而使装置在光照较弱的阴天仍能发电。该基于物联网的自动化光伏发电装置通过转动机构转动凸透镜，使太阳板接收聚集的光线，从而使内部电子吸收足够的能量克服引力做功，产生电动势，保证了装置在光照较弱的阴天仍能发电。

本发明的有益效果是，该基于物联网的自动化光伏发电装置通过导向盒中的导向机构调节太阳能板的角度，提高吸收光量的同时增加了发电效率，不仅如此，通过转动机构转动凸透镜，使太阳板接收聚集的光线，从而使内部电子吸收足够的能量克服引力做功，产生电动势，保证了装置在光照较弱的阴天仍能发电。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的自动化光伏发电装置的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的自动化光伏发电装置的转动机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的自动化光伏发电装置的转动单元的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的自动化光伏发电装置的导向机构的结构示意图；

图中：1.底座，2.导向盒，3.支杆，4.托板，5.第一凹槽，6.转动机构，7.凸透镜，8.第一支柱，9.太阳能板，10.第二支柱，11.第一驱动电机，12.第一驱动轴，13.转环，14.第二凹槽，15.托杆，16.托块，17.辅助支杆，18.第一齿轮，19.第二齿轮，20.从动齿，21.第二驱动电机，22.连杆，23.移动块，24.框架，25.固定块，26.侧板，27.开口，28.限位杆，29.条形齿，30.第三齿轮。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，一种基于物联网的自动化光伏发电装置，包括底座1、导向盒2、托板4、转动机构6、凸透镜7、第一支柱8、太阳能板9和两个支杆3，所述导向盒2固定在底座1上，两个所述支杆3的底端均设置在导向盒2内，所述托板4的下方设有第一凹槽5，两个所述支杆3中，其中一个支杆3的顶端与托板4铰接，另一个支杆3的顶端设置在第一凹槽5内，所述转动机构6、凸透镜7、第一支柱8和太阳能板9均设置在托板4的上方，所述转动机构6设置在托板4的一侧且与凸透镜7传动连接，所述第一支柱8的底端固定在托板4的另一侧，所述太阳能板9与第一支柱8的顶端固定连接且靠近转动机构6；

所述转动机构6包括转动单元、第二支柱10、第一驱动电机11和第一驱动轴12，所述第二支柱10的底端固定在托板4上，所述第一驱动电机11固定在第二支柱10的顶端且通过第一驱动轴12与转动单元传动连接；

所述转动单元包括转环13、第一齿轮18和若干第二齿轮19，所述第一齿轮18和第二齿轮19均设置在转环13内，所述第一齿轮18与第一驱动轴12固定连接，所述第二齿轮19周向均匀分布在第一齿轮18的外周且与第一齿轮18啮合，所述转环13内设有若干从动齿20，所述从动齿20周向均匀分布在转环13的内侧且与第二齿轮19啮合，所述凸透镜7与转环13固定连接；

所述导向盒2内设有导向机构，所述导向机构包括驱动单元、第三齿轮30、固定块25和两个侧板26，所述侧板26的数量与支杆3的数量相等且一一对应，所述侧板26的顶端与对应支杆3的底端固定连接，两个所述侧板26分别设置在第三齿轮30的两侧，所述侧板26靠近第三齿轮30的一侧设有条形齿29，所述侧板26上的条形齿29与第三齿轮30啮合，所述驱动单元通过固定块25与其中一个侧板26传动连接。

作为优选，为了带动侧板26移动，所述驱动单元包括第二驱动电机21、连杆22、移动块23和框架24，所述第二驱动电机21通过连杆22与移动块23传动连接，所述移动块23设置在框架24内，所述框架24通过固定块25与其中一个侧板26固定连接。

作为优选，为了精确控制第二驱动电机21的转动角度，所述第二驱动电机21为无刷直流电机。

作为优选，为了固定侧板26的移动轨迹，所述侧板26上设有开口27，所述开口27内设有两个限位杆28，所述限位杆28固定在导向盒2的内壁上。

作为优选，为了辅助支撑转环13，所述转环13的外侧设有第二凹槽14，所述托板4上设有托杆15和托块16，所述托块16设置在第二凹槽14内且通过托杆15与托板4固定连接。

作为优选，为了保证转环13稳定地转动，所述托块16的竖向截面的形状为圆弧形，所述托块16的宽度等于第二凹槽14的宽度，所述圆弧形的半径等于转环13的半径。

作为优选，为了辅助支撑太阳能板9，所述转动机构还包括辅助支杆17，所述辅助支杆17的一端与第一齿轮18固定连接，所述辅助支杆17的另一端设置在太阳能板9内。

作为优选，利用钛合金坚固的特点，为了辅助支杆17变形，所述辅助支杆17为钛合金杆。

作为优选，为了保证凸透镜7聚集的光线能精确地照射在太阳能板9上，所述转环13的半径与凸透镜7的焦距相等。

作为优选，利用梯形齿耐磨的特点，为了保证转动机构的使用寿命，所述从动齿20为梯形齿。

该光伏发电装置运行时，为了提高发电效率，通过导向盒2内的导向机构运行时太阳能板9角度跟随太阳光的方向发生转动，从而提高太阳能板9吸收的光量，进而提高发电效率。在导向机构中，通过第二驱动电机21带动连杆22转动，使移动块23在框架24内部移动，通过固定块25，从而拉动其中一个侧板26移动，在侧板26移动过程中，由于侧板26上的条形齿与第三齿轮30啮合，从而使第三齿轮30转动，进而带动另一个侧板26发生反向的移动，侧板26与支杆3固定连接，从而使两个支杆3中，一个支杆3的位置上升而另一个支杆3的位置下降，带动托板4角度位置发生变化，从而调节了太阳能板9的角度，提高吸收光量的同时增加了发电效率。该基于物联网的自动化光伏发电装置通过导向盒2中的导向机构调节太阳能板9的角度，提高吸收光量的同时增加了发电效率。

当处于阴天时，太阳能板9吸收的光量弱，不足以使太阳能板9内部的电子克服引力产生电动势时，此时通过转动机构6中的第一驱动电机11带动第一齿轮18转动，使外周的各个第二齿轮19转动，由于转环13内的从动齿20与第二齿轮19转动，从而使转环13发生转动，带动凸透镜7转动，当凸透镜7转至太阳能板9正上方时，由于凸透镜7有聚光的作用，光线通过凸透镜7聚集到太阳能板9上，从而使太阳能板9吸收聚集的光线，提高了单位面积上的吸光量，使太阳能9上的电子吸收足够的能量，能够克服引力做功，产生电动势，从而使装置在光照较弱的阴天仍能发电。该基于物联网的自动化光伏发电装置通过转动机构转动凸透镜7，使太阳板9接收聚集的光线，从而使内部电子吸收足够的能量克服引力做功，产生电动势，保证了装置在光照较弱的阴天仍能发电。

与现有技术相比，该基于物联网的自动化光伏发电装置通过导向盒2中的导向机构调节太阳能板9的角度，提高吸收光量的同时增加了发电效率，不仅如此，通过转动机构转动凸透镜7，使太阳板9接收聚集的光线，从而使内部电子吸收足够的能量克服引力做功，产生电动势，保证了装置在光照较弱的阴天仍能发电。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。