面积可调且跟踪式太阳能电池板的制作方法

本发明涉及一种太阳能电池板，特别涉及一种可以调整太阳辐射面积并跟踪式的太阳能电池板。

背景技术：

太阳能作为一种可以持续利用的能源，受到现代社会人们的热捧，然而受到地球自传的影响，同一个地点的太阳的照射方向和强度是随着时间而逐渐改变的，如何能够充分利用太阳光是人们一直追求和迫于解决的问题；发明申请号：201020037753.7，名称：自动同步太阳运动的向日太阳灶，该对比文件中能够调整太阳能灶偏转和俯仰的角度以充分利用太阳光，在过多太阳光照射能量充足的时候把灶台偏转一个方向避开太阳，从而单靠蓄电池供电，其方法复杂，不能根据需要而通过调整太阳光的有效辐射面积来调整能量供给量，无法精确控制太阳光有效辐射面积，从而无法精确控制能量供给。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种能够控制太阳光的有效辐射面积，并能根据太阳光线方向而跟踪太阳的太阳能电池板。

本发明的目的通过下述技术方案实现：面积可调且跟踪式太阳能电池板，包括太阳能电池板、仰调装置和旋转装置，所述旋转装置通过一个竖直轴带动太阳能电池板旋转，仰调装置调整太阳能电池板的仰角，所述太阳能电池板包括分布在同一直线上的两组电池板，两组电池板都在一个水平承放架上相对滑动，水平承放架与竖直轴万向连接，水平承放架上设有高过两组电池板所在平面的遮阳板，所述遮阳板设置在两组电池板之间，两组电池板分别通过驱动机构带动下，运动到遮阳板底部或者远离遮阳板，所述仰调装置包括与所述竖直轴的轴心连线夹角呈90度分布的前后仰调装置和左右仰调装置，其中，前后仰调装置调整水平承放架的前后仰角，左右仰调装置调整水平承放架的左右仰角。

优选地，所述旋转装置固定在一个形状为等腰梯形的机架上，机架的上端与竖直轴对应处设有轴承；所述竖直轴顶部设有两个上下布置的旋转座，下方的旋转座包括底面和固定在底面上的万向轴承座，上方的旋转座包括顶面和固定在顶面下的万向轴，所述万向轴在万向轴承座里360度转动，下方的旋转座的底面连接竖直轴，上方的旋转座的顶面上固定一个伞形架，所述水平承放架固定在伞形架上。

优选地，所述前后仰调装置包括第一直线执行器和与第一直线执行器输出轴固定连接的第一顶杆，所述左右仰调装置包括第二直线执行器和与第二直线执行器输出轴固定连接的第二顶杆，所述下方的旋转座底面固定两个相互垂直的水平支撑杆，所述第一直线执行器、第二直线执行器分别铰接在对应的水平支撑杆上，所述第一顶杆、第二顶杆与伞形架底部铰接。

优选地，所述驱动机构包括设置在水平承放架上的伺服电机和与伺服电机输出轴连接的涡轮蜗杆减速器，所述涡轮蜗杆减速器的输出端连接一个螺杆，所述两组电池板分别通过第一螺母、第二螺母与螺杆螺纹连接，其中螺杆与第一螺母对应处为左旋螺纹，螺杆与第二螺母对应处为右旋螺纹。

优选地，所述涡轮蜗杆减速器包括减速箱体、与伺服电机输出轴连接的蜗杆、与蜗杆连接的蜗轮以及与蜗轮面接触的螺杆，所述蜗杆、螺杆与减速箱体对应处设有轴承。

优选地，所述旋转装置包括水平放置的步进电机和与步进电机输出轴连接的主动齿轮，所述竖直轴底部设有与主动齿轮面接触的锥形齿轮，其中，锥形齿轮的齿数大于主动齿轮的齿数。

优选地，所述两组电池板中，电池板上的电池围成了四周边缘高、中间低的凹面镜形状。

优选地，所述两组电池板中，组成电池板的单个电池的形状为凹面镜型。

优选地，还包括与所述电池板电连接的蓄电池，所述蓄电池与步进电机、伺服电机、第一直线执行器以及第二直线执行器电连接。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、左右仰调装置能够调整电池板的左、右仰俯角；前后仰调装置能够调整电池板的前、后仰角从而保证两组电池板的角度能够与太阳的角度尽量保持一致，充分利用太阳光发电。

2、驱动机构能驱使两组电池板往相互远离或者靠近的方向运动，当两组电池板运动到遮阳板底下时候，电池板受到遮阳板遮挡，减少两组电池板的光照面积，从而减少发电量，当两组电池板全部离开遮阳板底部时候，实现两组电池板最大面积的光照；以上方法实现了发电量的有效控制。

附图说明

图1是本发明的整体结构图。

图2是图1中箭头i的局部放大图。

图3是图1中的侧视图。

图4是太阳能电池板左仰45度的侧视图。

图5的图1中的俯视图。

图6是驱动机构的剖视图。

图7是驱动机构的局部剖视图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示的面积可调且跟踪式太阳能电池板，包括太阳能电池板1、仰调装置2和旋转装置3，所述旋转装置3通过一个竖直轴4带动太阳能电池板1旋转，仰调装置2调整太阳能电池板1的仰角，首先通过仰调装置2调整太阳能电池板1的仰角用来适应不同时段太阳的高度，再通过旋转装置3调整太阳能电池板1以适应太阳光相对电池板的方向。

所述太阳能电池板1包括分布在同一直线上的两组电池板：电池板1a和电池板1b，两组电池板都在一个水平承放架5上相对滑动，水平承放架5与竖直轴4万向连接，水平承放架5上设有高过两组电池板所在平面的遮阳板5a，所述遮阳板5a设置在两组电池板之间，两组电池板分别在驱动机构6带动下，运动到遮阳板5a底部或者远离遮阳板5a，当电池板1a与电池板1b运动到遮阳板5a底部时候，两组电池板与遮阳板5a重叠的部分被挡住而不受到太阳光辐射，从而减少发电量。

依照图3或者图4，所述仰调装置2包括与所述竖直轴4的轴心连线夹角呈90度分布的前后仰调装置2a和左右仰调装置2b，其中，前后仰调装置2a调整水平承放架5的前后仰角，左右仰调装置2b调整水平承放架5的左右仰角从而能够使两组电池板能前、后、左、右四个方向调整偏转方向，使两组电池板的朝向最大限度的接近太阳的方向，阳光直线与两组电池板成直角，有利于充分利用太阳能发电。

所述旋转装置3固定在一个形状为等腰梯形的机架13上，机架13的上端与竖直轴4对应处设有轴承4a，竖直轴4通过轴承4a在机架13上旋转。

依照图2，所述竖直轴4顶部设有两个上下布置的旋转座7，下方的旋转座7包括底面7a和固定在底面7a上的万向轴承座7b，上方的旋转座8包括顶面8a和固定在顶面8a下的万向轴8b，所述万向轴8b在万向轴承座7b里360度转动，下方的旋转座7的底面7a连接竖直轴4，上方的旋转座8的顶面8a上固定一个伞形架9，所述水平承放架5固定在伞形架9上。伞形架9可以通过万向轴8b相对竖直轴4旋转，从而使固定在水平承放架5上的电池板旋转，调整方向面对太阳。

所述前后仰调装置2a包括第一直线执行器2a-1和与第一直线执行器2a-1输出轴固定连接的第一顶杆2a-2，所述左右仰调装置2b包括第二直线执行器2b-1和与第二直线执行器2b-1输出轴固定连接的第二顶杆2b-2，所述下方的旋转座7的底面7a固定两个相互垂直的水平支撑杆10，所述第一直线执行器2a-1、第二直线执行器2b-1分别铰接在对应的水平支撑杆10上，所述第一顶杆2a-2、第二顶杆2b-2分别与伞形架9底部铰接。第一直线执行器2a-1动作时候，第一顶杆2a-2向上顶住伞形架9，调整电池板前后仰角；第二直线执行器2b-1，第二顶杆2b-2带动伞形架9，调整电池板左右仰角。

在图1中，所述驱动机构6包括设置在水平承放架5上的伺服电机6a和与伺服电机6a输出轴连接的涡轮蜗杆减速器6b，所述涡轮蜗杆减速器6b的输出端连接一个螺杆6c，伺服电机6a动作时候，涡轮蜗杆减速器6b将伺服电机6a的旋转运动转化为螺杆6c旋转运动，螺杆6c伸出或收回，所述电池板1a、电池板1b分别通过第一螺母1c、第二螺母1e与螺杆6c螺纹连接，其中螺杆6c与第一螺母1c对应处为左旋螺纹，螺杆6c与第二螺母对1e应处为右旋螺纹，当螺杆6c旋转并相对涡轮蜗杆减速器6b伸出时候，电池板1a与电池板1b相互远离，从而使光照面积增加，实现发电量地逐步递增；当螺杆6c旋转并相对涡轮蜗杆减速器6b收回时候，电池板1a与电池板1b相互靠近，当两组电池板运动到遮阳板5a底下时候，两组电池板受光照面积减少并降低发电量。

依照图6或者图7，所述涡轮蜗杆减速器6b包括减速箱体6b-1、与伺服电机6a输出轴连接的蜗杆6b-2、与蜗杆6b-2连接的蜗轮6b-3以及与蜗轮6b-3面接触的螺杆6c，所述蜗杆6b-2、螺杆6c与减速箱体6b-1对应处设有轴承6b-4。

依照图3或者图4，所述旋转装置3包括水平放置的步进电机3a和与步进电机3a输出轴连接的主动齿轮3b，所述竖直轴4底部设有与主动齿轮3b面接触的锥形齿轮3c，其中，锥形齿轮3c的齿数大于主动齿轮3b的齿数,从而使步进电机3a的转速下降，从而平稳的转动电池板。

在图1中，为了放置最大数量的电池板，增加发电效率，所述两组电池板中，电池板上的电池11围成了四周边缘高、中间低的凹面镜形状。

在图5中，所述两组电池板中，组成电池板:电池板1a和电池板1b的单个电池11的形状为凹面镜型。

为了能够充分利用电池板的电量，减少与外界的联系，并使本发明更加容易布置在室外，本发明还包括与所述电池板1a和电池板1b电连接的蓄电池12(图3或者图4显示)，所述蓄电池12与步进电机3a、伺服电机6a、第一直线执行器2a-1以及第二直线执行器2b-1电连接。

以上为发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。