基于太阳能光伏发电的双轴支架的制作方法

1.本发明涉及光伏发电技术领域，特别涉及基于太阳能光伏发电的双轴支架。


背景技术：

2.新能源的开发与利用为人类提供了许多便利，而太阳能作为生活中常见的新能源也被广泛的应用，太阳能光伏发电作为新型能源的应用领域日益扩大，目前太阳能光伏发电系统建设广泛采用的是太阳能支架。
3.现有的基于太阳能光伏发电支架在应用过程中，只能单纯实现光伏板水平角度调节，光伏板自身俯仰角度始终处于固定状态，难以根据太阳所处方位的不同对俯仰角度进行适应性调节，太阳光在较长的时间段内呈斜射光伏板，导致光伏板无法接收更高太阳光能量密度，比较影响光伏板光能接收利用效果。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供基于太阳能光伏发电的双轴支架，通过电机带动支撑架转动，对光伏板水平角度进行调节，使光伏板始终朝向太阳所处方位，横向转轴通过连杆带动光伏板俯仰角度调节，使不同时间段内的阳光能够直射光伏板，光伏板能够接收更高太阳光能量密度，提升光能接收利用效果。
5.本发明提供了基于太阳能光伏发电的双轴支架的目的与功效，具体包括：底座；所述底座顶部固定安装有电机，且底座顶部安装有支撑架，支撑架底部与电机传动连接；所述支撑架内部连接有光伏板，且光伏板两侧分别连接有连杆；所述支撑架内部安装有横向转轴，且横向转轴中间部位与底座相连，横向转轴两端分别与两个连杆相连；所述底座顶端内安装有按压式阀门，且按压式阀门与供水管路相连通。
6.进一步的，所述底座顶部设有支撑轴，支撑架底部呈中空状，支撑架底部转动连接于支撑轴外部。
7.进一步的，所述支撑架底部设有不完全齿盘，电机的驱动轴上安装有主动齿轮，主动齿轮与不完全齿盘相啮合。
8.进一步的，所述支撑轴外部设有限位块，不完全齿盘内部开设有弧形滑孔，限位块滑动连接于弧形滑孔内。
9.进一步的，所述支撑架两端分别开设有转孔，光伏板两侧分别设有轴块，轴块转动连接于转孔内。
10.进一步的，所述光伏板两侧分别设有连块a，横向转轴与支撑架转动连接，横向转轴两端分别设有转盘，转盘外侧设有连块b，连杆一端与连块a转动连接，连块b另一端与连块b转动连接。
11.进一步的，所述支撑轴顶端设有固定齿轮，横向转轴中间部位设有活动齿轮，活动齿轮与固定齿轮相啮合，固定齿轮与活动齿轮传动比为2:1。
12.进一步的，所述光伏板顶端固定安装有压块，压块与按压式阀门的按帽相接触，按
压式阀门与金属管相连，金属管位于光伏板顶部，金属管外部等距设有喷头，喷头的喷口朝向光伏板。
13.有益效果
14.本发明通过限位块限定支撑架转动角度，使支撑架转动角度在0～180度内，根据太阳所处方位，通过电机带动支撑架转动，对光伏板水平角度进行调节，使光伏板始终朝向太阳所处方位，提升光能接收利用效果；当冬季光伏板覆盖降雪时，对光伏板进行转动调节，增大光伏板俯仰倾斜角度，使光伏板顶部所覆盖的积雪受大倾斜角度影响自行滑落，起到清除积雪的效果，避免积雪过厚影响光能接收利用效果。
15.此外，通过横向转轴和连杆的设置，当横向转轴转动一圈时，横向转轴通过连杆带动光伏板往复转动一次，起到对光伏板俯仰角度调节效果；配合活动齿轮与固定齿轮啮合传动的设置，在电机带动支撑架转动的同时，通过固定齿轮带动横向转轴转动，使光伏板水平转动调节和俯仰转动调节同步运行，当清晨太阳升起时，横向转轴通过连杆带动光伏板呈大俯仰角度状态，当太阳处于中午时段时，横向转轴通过连杆带动光伏板呈小俯仰角度状态，当傍晚接近日落时段时，横向转轴通过连杆带动光伏板呈大俯仰角度状态，使不同时间段内的阳光能够直射光伏板，光伏板能够接收更高太阳光能量密度，进一步提升光能接收利用效果。
16.此外，按压式阀门和金属管的设置，当光伏板呈大俯仰角度状态时，光伏板顶端压块与按压式阀门的按帽相接触，按压式阀门处于开启状态，金属管内部水流通过喷头喷射至光伏板上，早晚各一次对光伏板进行清洗，去除光伏板上所附着的灰尘，避免灰尘影响光伏板的光能接收利用效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
18.下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
19.在附图中：
20.图1是本发明的实施例一的基于太阳能光伏发电的双轴支架的光伏板大俯仰角度状态下轴侧结构示意图。
21.图2是本发明的实施例一的基于太阳能光伏发电的双轴支架的光伏板小俯仰角度状态下轴侧结构示意图。
22.图3是本发明的实施例一的基于太阳能光伏发电的双轴支架的整体后轴侧结构示意图。
23.图4是本发明的实施例一的基于太阳能光伏发电的双轴支架的底座轴侧结构示意图。
24.图5是本发明的实施例一的基于太阳能光伏发电的双轴支架的支撑架与横向转轴连接结构示意图。
25.图6是本发明的实施例一的基于太阳能光伏发电的双轴支架的光伏板轴侧结构示意图。
26.图7是本发明的实施例一的基于太阳能光伏发电的双轴支架的横向转轴与连杆连
接结构示意图。
27.图8是本发明的实施例一的基于太阳能光伏发电的按压式阀门与金属管连接结构示意图。
28.图9是本发明的实施例二的基于太阳能光伏发电的双轴支架的光伏板小俯仰角度状态下轴侧结构示意图。
29.图10是图9中的a部放大的结构示意图。
30.图11是图9中的b部放大的结构示意图。
31.附图标记列表:
32.1、底座；101、支撑轴；1011、限位块；1012、固定齿轮；2、支撑架；201、不完全齿盘；2011、弧形滑孔；202、转孔；3、光伏板；301、轴块；302、连块a；303、压块；4、横向转轴；401、转盘；4011、连块b；402、活动齿轮；5、连杆；6、电机；601、主动齿轮；7、按压式阀门；8、金属管；801、喷头；滑动杆902、挤压球901、吸附杆903、吸附磁铁904、拉绳905、振颤块3011、支撑块3012、伸缩杆3013、振颤弹簧3014。
具体实施方式
33.为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。
34.实施例一：
35.请参考图1至图8所示：
36.本发明提供基于太阳能光伏发电的双轴支架，包括底座1；底座1顶部固定安装有电机6，且底座1顶部安装有支撑架2，支撑架2底部与电机6传动连接；支撑架2内部连接有光伏板3，且光伏板3两侧分别连接有连杆5；底座1顶部设有支撑轴101，支撑架2底部呈中空状，支撑架2底部转动连接于支撑轴101外部，支撑架2底部设有不完全齿盘201，不完全齿盘201齿的分布角度为180
°
，可视为半齿轮，电机6的驱动轴上安装有主动齿轮601，主动齿轮601与不完全齿盘201相啮合，支撑轴101外部设有限位块1011，不完全齿盘201内部开设有弧形滑孔2011，限位块1011滑动连接于弧形滑孔2011内，通过限位块1011限定支撑架2转动角度，使支撑架2转动角度在0～180度内，根据太阳所处方位，通过电机6带动支撑架2转动，对光伏板3水平角度进行调节，使光伏板3始终朝向太阳所处方位，提升光能接收利用效果；支撑架2内部安装有横向转轴4，且横向转轴4中间部位与底座1相连，横向转轴4两端分别与两个连杆5相连；支撑架2两端分别开设有转孔202，光伏板3两侧分别设有轴块301，轴块301转动连接于转孔202内，当冬季光伏板3覆盖降雪时，可通过对光伏板3进行转动调节，增大光伏板3俯仰倾斜角度，使光伏板3顶部所覆盖的积雪受大倾斜角度影响自行滑落，起到清除积雪的效果，避免积雪过厚影响光能接收利用效果；底座1顶端内安装有按压式阀门7，且按压式阀门7与供水管路相连通。
37.其中，光伏板3两侧分别设有连块a302，横向转轴4与支撑架2转动连接，横向转轴4两端分别设有转盘401，转盘401外侧设有连块b4011，连杆5一端与连块a302转动连接，连块b4011另一端与连块b4011转动连接。该实施例中，连块a302和连块b4011的外周壁上套设有预设厚度的弹性材料层，该弹性材料层例如由橡胶材料制成，如此，可使得该支架能够稳
定、流畅的运行。
38.采用上述技术方案，当横向转轴4转动一圈时，横向转轴4通过连杆5带动光伏板3往复转动一次，起到对光伏板3俯仰角度调节效果。
39.其中，支撑轴101顶端设有固定齿轮1012，横向转轴4中间部位设有活动齿轮402，活动齿轮402与固定齿轮1012相啮合，固定齿轮1012与活动齿轮402的齿数比为2:1；
40.采用上述技术方案，在电机6带动支撑架2转动的同时，通过固定齿轮1012带动横向转轴4转动，使光伏板3水平转动调节和俯仰转动调节同步运行，当清晨太阳升起时，横向转轴4通过连杆5带动光伏板3呈大俯仰角度状态，当太阳处于中午时段时，横向转轴4通过连杆5带动光伏板3呈小俯仰角度状态，当傍晚接近日落时段时，横向转轴4通过连杆5带动光伏板3呈大俯仰角度状态，使不同时间段内的阳光能够直射光伏板3，光伏板3能够接收更高太阳光能量密度，进一步提升光能接收利用效果。
41.其中，光伏板3顶端固定安装有压块303，压块303与按压式阀门7的按帽相接触，按压式阀门7与金属管8相连，金属管8位于光伏板3顶部，金属管8外部等距设有喷头801，喷头801的喷口朝向光伏板3；
42.采用上述技术方案，当光伏板3呈大俯仰角度状态时，光伏板3顶端压块303与按压式阀门7的按帽相接触，按压式阀门7处于开启状态，金属管8内部水流通过喷头801喷射至光伏板3上，早晚各一次对光伏板3进行清洗，去除光伏板3上所附着的灰尘，避免灰尘影响光伏板3的光能接收利用效果。
43.本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，通过限位块1011限定支撑架2转动角度，使支撑架2转动角度在0～180度内，根据一天中太阳所处方位，通过电机6带动支撑架2转动，对光伏板3水平角度进行调节，使光伏板3始终朝向太阳所处方位，提升光能接收利用效果；在电机6带动支撑架2转动的同时，通过固定齿轮1012带动横向转轴4转动，每当横向转轴4转动一圈时，横向转轴4通过连杆5带动光伏板3往复转动一次，起到对光伏板3俯仰角度调节效果，使光伏板3水平转动调节和俯仰转动调节同步运行；如图1所示，当清晨太阳升起时，横向转轴4通过连杆5带动光伏板3呈大俯仰角度状态，此时主动齿轮601与不完全齿盘201的第一端相啮合；如图2所示，当太阳处于中午时段时，横向转轴4通过连杆5带动光伏板3呈小俯仰角度状态，此时主动齿轮601大致与不完全齿盘201的中间部位相啮合；当傍晚接近日落时段时，横向转轴4通过连杆5带动光伏板3呈大俯仰角度状态，此时主动齿轮601与不完全齿盘201的第二端相啮合。如此，可使不同时间段内的阳光能够直射光伏板3，光伏板3能够接收更高太阳光能量密度，进一步提升光能接收利用效果。当光伏板3呈大俯仰角度状态时，光伏板3顶端压块303与按压式阀门7的按帽相接触，按压式阀门7处于开启状态，金属管8内部水流通过喷头801喷射至光伏板3上，早晚各一次对光伏板3进行清洗，去除光伏板3上所附着的灰尘，避免灰尘影响光伏板3的光能接收利用效果；当冬季光伏板3覆盖降雪时，逐步增大的光伏板3俯仰倾斜角度，使光伏板3顶部所覆盖的积雪受大倾斜角度影响自行滑落，起到清除积雪的效果，避免积雪过厚影响光能接收利用效果。
44.实施例二：
45.参考图9至图11，该实施例中的基于太阳能光伏发电的双轴支架，与实施例一所不通过的是：
46.该实施例中的基于太阳能光伏发电的双轴支架，其设有清洗控制机构，清洗控制
机构包括挤压件、吸附磁铁904和拉绳905，挤压件包括滑动杆902、挤压球901和吸附杆903，滑动杆902的第一端可滑动设于支撑架2上，具体为支撑架2的水平放置的u形杆体内侧边上开设有滑槽(图中未示)，滑动杆902的第一端可滑动设于滑槽内，滑动杆902的第二端设有挤压球901，挤压球901用于挤压按压式阀门7使得阀门打开，吸附磁铁904设于支撑架2上按压式阀门7的上方，吸附杆903设于滑动杆902上，用于在吸附磁铁904的作用下与吸附磁铁904结合从而使得挤压球901挤压按压式阀门7，使得按压式阀门7打开，拉伸的一端连接于滑动杆902上，另一端连接于压块303。
47.该实施例中，支撑架2的水平放置的u形杆体内侧边上的滑槽在竖直方向上仅设有一段，并与u形杆体上部的水平杆上设置的滑槽连通，当光伏板3处于最小倾角时，挤压件刚好位于滑槽在竖直方向上的最下部，如此，使得挤压件不会处于压块303的下方，从而使得压块303能够前推挤压件。
48.该实施例中的轴块301为组件结构，包括振颤块3011、支撑块3012、伸缩杆3013和振颤弹簧3014，振颤块3011连接于光伏板3上，支撑块3012位于振颤块3011的下方，伸缩杆3013包括杆筒以及一端可滑动设于杆筒内的外伸杆，伸缩杆3013的上端连接于振颤块3011上，伸缩杆3013的下端连接于支撑块3012上，振颤弹簧3014套设于伸缩杆3013外部，振颤弹簧3014的上端连接于振颤块3011上，下端连接于支撑块3012上，振颤块3011和支撑块3012在振颤弹簧3014的弹力作用下分别顶设于转孔202内，其中，振颤块3011顶设于转孔202的上部，支撑块3012顶设于转孔202的下部。
49.该实施例中，振颤块3011和支撑块3012上朝向转孔202的部分为弧形面结构，以便更好的与转孔202结合。
50.该实施例中的基于太阳能光伏发电的双轴支架，在使用时：
51.当光伏板3由最小倾角朝向最大倾角变动的过程中，压块303将推动挤压件从支撑架2的u形杆体的竖杆过渡到上部的水平杆上，当压块303继续前推挤压件至靠近吸附磁铁904，吸附磁铁904与吸附杆903作用将挤压件吸附至吸附磁铁904上，此时挤压件的挤压球901挤压按压式阀门7，使得清洗水自喷头801喷出喷射至光伏板3上，对光伏板3进行清洗，此时，由于清洗水的喷射力，以及轴块301的组件结构，具体为伸缩杆3013和振颤弹簧3014的结构，使得振颤块3011相对支撑块3012上下颤动来使得光伏板3上下振动，同时产生伴随轴块301带动光伏板3的转动，使得光伏板3产生振颤晃动，从而将光伏板3上的灰尘随着水流冲下；当光伏板3倾角逐渐变小过程中，压块303经拉绳905带动挤压件后移。
52.该实施例中，由于清洗控制机构和轴块301的组件结构的设置，一方面，使得光伏板在进行喷射水清洗时，即上下振动又以轴块301为轴转动，从而使得光伏板3上的灰尘顺利冲下，避免了灰尘在水的作用下成块成坨粘结于光伏板3上而影响发电，另一方面，当光伏板3在喷射水作用下振颤时，挤压件会继续吸附到吸附磁铁904上对按压式阀门7进行挤压从而使得光伏板3在振颤过程中一直保持喷头801处于出水状态，再一方面，拉绳905的设置，使得在光伏板挤压过程中不影响对按压式阀门7的按压，还能使得光伏板3与挤压件处于一体状态，在光伏板3倾角变小过程中，能够使得压块303带动挤压件后移。
53.最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。
54.以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。