一种太阳能电力供应装置的制作方法

本发明涉及电力供应装置，特别涉及一种太阳能电力供应装置。

背景技术：

自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。

太阳能电池板是一种对光有响应并能将光能转换成电力的器件。能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，以晶体硅为例描述光发电过程，P型晶体硅经过掺杂磷可得N型硅，形成P-N结。当光线照射太阳能电池板表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的实质是：光子能量转换成电能的过程。

但是现有的技术中，即使是太阳能利用率最高的单晶硅电池板也只能利用最高23％的太阳能，所以在现有材料技术突破不了的情况下，通过改变太阳能电池板角度，实现太阳能电池板最大有效光照面积，是提高太阳能利用率的有效途径。

技术实现要素：

本发明的主要目的是为了在不同时刻段获得更高的光子能量转换能力，而提供的一种太阳能电力供应装置。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：所述监控装置包括太阳能电池板、连接机构和驱动装置，所述太阳能电池板受光面上四边对称设有光敏二极管，所述光敏二极管可通过光照强度来控制电路的开闭；所述连接机构包括滑块、支撑杆、万向连接副、中心空轴和球副，所述太阳能电池板中心位置固定连接有球副，所述球副配合连接有中心空轴，所述中心空轴内四周对称设有可供所述滑块上下滑动的滑槽，所述滑块与所述支撑杆底端固定连接，所述万向连接副用于连接所述太阳能电池板和支撑杆顶端，所述太阳能电池板通过四根所述支撑杆调节角度；所述驱动装置包括下箱体和伸缩装置，所述下箱体内设有步进电机，所述步进电机用于驱动齿轮，所述齿轮与齿条啮合，所述齿条另一端与所述滑块连接，所述伸缩装置包括驱动轴和伸缩臂，所述驱动轴通过转动控制所述伸缩臂上下滑动。

作为改进，所述电路包括常闭开关SB、光敏二极管5VD1和电磁继电器KM，当光敏二极管5VD1的光照强度大于光敏二极管5VD2的光照强度时，与VD1并联的电磁开关KM1和步进电机82上的电磁开关KM1闭合，与VD2串联的电磁开关KM1和步进电机82上的电磁开关KM1断开，步进电机82正转；当光敏二极管5VD2上的光强强度大于VD1时，此时与VD2并联的电磁开关KM2和步进电机82上的电磁开关KM2闭合，与VD1串联的电磁开关KM2断开，步进电机82反转。

作为改进，所述太阳能电池板背光面四边对称设有可与所述万向连接副配合连接的螺纹孔。

作为改进，所述中心空轴内设有用于电路线路连接的通孔。

作为改进，所述球副的直径大小与所述中心空轴的直径相等。

作为改进，所述齿条焊接在所述滑块上。

作为改进，所述步进电机内设有转子，所述转子的材料为软磁材料。

作为改进，所述下箱体的材料为不锈钢。

作为改进，所述太阳能电池板可通过连板和连板拼接成多块太阳能电池板。

本发明的优点在于：通过四支撑杆的上下运动，可基本实现太阳能电池板的空间任意方向运动，可保证太阳光能时刻与太阳能电池板垂直照射；本发明不需要控制系统，直接通过光敏二极管来控制电路，结构简单，且直接通过光敏二极管控制电路，节电效果比带控制系统的装置传递效率更高；通过一个步进电机带动一组太阳能电池板进行翻转，能最大限度的节约能源。

1.通过光敏二极管控制电路，结构简单，传递效率高。

2.通过四支撑杆的上下运动可使得太阳能电池板在空间任意方向内运动。

3.中心空轴内设有通孔，可容纳电路连接电线，避免了单线裸露在外的安全隐患。

4.球副直径大小与中心空轴相等，使得中心空轴能够作为一个稳定支点支撑太阳能电池板。

5.齿条与滑块的固定方式采用焊接，简单直接，且固定效果好。

6.软磁材料可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度，进一步的提高了电机传递效率。

7.下箱体的材料为不锈钢，防止雨天所带来的材料腐蚀。

8.太阳能可多块拼接方便了客户不同的使用需求。

附图说明

图1为本发明组合式的结构轴测图；

图2为本发明的结构轴测图；

图3为本发明的结构正视图；

图4为本发明太阳能电池板的正面结构图；

图5为本发明太阳能电池板的反面结构图；

图6为本发明万向连接副的结构图；

图7为本发明中心轴的结构图；

图8为本发明的实现电路图；

附图标记：1-下箱体，111、112-连板，21-滑块，22-齿条，3-支撑杆，41、42、43-万向连接副，51、52、53、54-光敏二极管，6-太阳能电池板，71-中心空轴，72-滑槽，73-驱动轴，74-伸缩臂，81-齿轮，82-步进电机，9-球副。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

本发明包括太阳能电池板6、连接机构和驱动装置，其特征在于：所述太阳能电池板6受光面上四边对称设有光敏二极管5，所述光敏二极管5可通过光照强度来控制电路的开闭；所述连接机构包括滑块21、支撑杆3、万向连接副4、中心空轴71和球副9，所述太阳能电池板6中心位置固定连接有球副9，所述球副9配合连接有中心空轴91，所述中心空轴91内四周对称设有可供所述滑块21上下滑动的滑槽72，所述滑块21与所述支撑杆3底端固定连接，所述万向连接副4用于连接所述太阳能电池板6和支撑杆3顶端；所述驱动装置包括下箱体1和伸缩装置，所述下箱体1内设有步进电机82，所述步进电机82用于驱动齿轮81，所述齿轮81与齿条22啮合，所述齿条22另一端与所述滑块21连接，所述伸缩装置包括驱动轴73和伸缩臂74，所述驱动轴73通过转动控制所述伸缩臂74上下滑动。

具体的，所述电路包括常闭开关SB、光敏二极管5VD1和电磁继电器KM，当光敏二极管5VD1的光照强度大于光敏二极管5VD2的光照强度时，与VD1并联的电磁开关KM1和步进电机82上的电磁开关KM1闭合，与VD2串联的电磁开关KM1和步进电机82上的电磁开关KM1断开，步进电机82正转；当光敏二极管5VD2上的光强强度大于VD1时，此时与VD2并联的电磁开关KM2和步进电机82上的电磁开关KM2闭合，与VD1串联的电磁开关KM2断开，步进电机82反转。

具体的，所述太阳能电池板6背光面四边对称设有可与所述万向连接副4配合连接的螺纹孔。

具体的，所述中心空轴71内设有用于电路线路连接的通孔。

具体的，所述球副9的直径大小与所述中心空轴71的直径相等。

具体的，所述齿条22焊接在所述滑块21上。

具体的，所述步进电机82内设有转子，所述转子的材料为软磁材料。

具体的，所述下箱体1的材料为不锈钢。

具体的，所述太阳能电池板6可通过连板111和连板112拼接成多块太阳能电池板。

当太阳光线与太阳能电池板6不垂直照射时，假设此时太阳光对太阳能电池板6左下方的光照增强，对右上方的光照减弱，此时左方和下方的光敏二极管4处于导通状态，控制电机转动的电路如下图7所示的电路上部分被激活，控制太阳能电池板6上下运动的步进电机82开始正转，步进电机82带动齿轮81正转，使得齿条22带动滑块21向下滑动，滑块21又带动支撑杆3以及太阳能电池板6下部分向下运动，以增加上部分的光照强度，当上下部分光敏二极管4的光照强度相同时，步进电机82被短路停转，控制太阳能电池板6左右转动的过程与上下转动的过程相同，在翻转过程中太阳能电池板6中间的球副9在支撑电池板6的同时可以使电池板6发送任意转动，以实现太阳能电池板6在不同光照角度下的角度调节；当上下光敏二极管5的光照强度相似，同时左右光敏二极管5的光照强度也相似时，太阳能电池板6不再做任何调整，此时太阳能电池板6就处于最佳光照状态。

电路原理图的工作过程如下：SB为常闭开关，当光敏二极管5VD1的光照强度比光敏二极管5VD2的光照强度大时，电磁继电器KM1被激活，此时与VD1并联的电磁开关KM1和步进电机82上的电磁开关KM1闭合，与VD2串联的电磁开关KM1断开，步进电机82正转，当光敏二极管5VD2上的光强比VD1上的强时，电磁继电器KM2激活，此时与VD2并联的电磁开关KM2和步进电机82上的电磁开关KM2闭合，与VD1串联的电磁开关KM2断开，步进电机82反转；当两个光敏二极管5上的光强相同时，电路不导通，此时，太阳能电池板6处于最佳光照状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。