專(zhuān)利名稱(chēng)：光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池板，尤其涉及一種光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置。
背景技術(shù)：
由于石油、煤炭、天然氣等自然資源的短缺性、不可再生性以及對(duì)環(huán)境的有害性，開(kāi)發(fā)可再生、無(wú)污染能源成為當(dāng)今時(shí)代科學(xué)研究的重要方向，太陽(yáng)能對(duì)于人類(lèi)來(lái)講是最容易獲得的自然可再生資源，綠色能源已經(jīng)受到研究者的重視。發(fā)表在正德學(xué)院學(xué)報(bào)2010年6月第8卷第I期的一片題目為“太陽(yáng)光線自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”，公開(kāi)了一種太陽(yáng)光線自動(dòng)跟蹤裝置，該裝置包括底座，所述底座上豎直安裝有可相對(duì)底座轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸，主軸上安裝有可隨主軸繞主軸中心線轉(zhuǎn)動(dòng)的支架，支架上通過(guò)軸線垂直于主軸軸線的支軸安裝有太陽(yáng)能電池板，還包括用于驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方位控制步進(jìn)電機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能電池板繞支軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰控制步進(jìn)電機(jī)，太陽(yáng)能電池板上設(shè)置有用于感應(yīng)光強(qiáng)度的光敏電阻。該裝置中的太陽(yáng)能電池板采用一個(gè)太陽(yáng)能電池板，其接收太陽(yáng)光強(qiáng)有限，太陽(yáng)光利用率低；并且由于采用一整塊太陽(yáng)能電池板，為提高太陽(yáng)光的利用率，一般將太陽(yáng)能電池板的光接收面積設(shè)計(jì)的較大，但是太陽(yáng)能電池板面積越大，越難以保證太陽(yáng)能電池板的重心落在其轉(zhuǎn)軸上，因此太陽(yáng)能電池板相對(duì)其轉(zhuǎn)軸將會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩，使太陽(yáng)能電池板的旋轉(zhuǎn)角度難以控制調(diào)整；由于太陽(yáng)能電池板的體積較大，同時(shí)會(huì)使太陽(yáng)能電池板的應(yīng)用環(huán)境受限，不便于在狹小環(huán)境中使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種太陽(yáng)能電池板跟隨太陽(yáng)光線的角度易于調(diào)節(jié)的光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型`采用的技術(shù)方案是:`[0006]光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置，包括底座，所述底座上轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有支架，所述支架上轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有沿支架轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的延伸方向間隔設(shè)置的至少兩個(gè)條狀的太陽(yáng)能電池板，各太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行，太陽(yáng)能電池板和支架中的一個(gè)沿豎直方向旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)沿水平方向旋轉(zhuǎn)。所述底座上安裝有可相對(duì)底座轉(zhuǎn)動(dòng)的、軸線沿豎直方向延伸的主軸，所述支架固定連接在主軸上，所述支架可隨主軸繞主軸軸線旋轉(zhuǎn)，所述太陽(yáng)能電池板可繞各自轉(zhuǎn)動(dòng)軸線在水平方向上旋轉(zhuǎn)。各太陽(yáng)能電池板通過(guò)其上設(shè)置的轉(zhuǎn)軸可拆轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在支架上設(shè)置的安裝孔內(nèi)。各太陽(yáng)能電池板通過(guò)同步傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接而使各太陽(yáng)能電池板可同時(shí)繞各自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述同步傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述平行四邊形機(jī)構(gòu)包括一個(gè)主動(dòng)曲柄、至少一個(gè)從動(dòng)曲柄以及連接主動(dòng)曲柄與從動(dòng)曲柄的連桿，所述主動(dòng)曲柄一端與驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸連接，另一端與連桿鉸接，所述從動(dòng)曲柄一端與所述連桿鉸接，另一端與各太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)軸連接。[0010]各太陽(yáng)能電池板通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)。還包括通過(guò)導(dǎo)線連接在太陽(yáng)能電池板后的蓄能裝置，所述太陽(yáng)能電池板與蓄能裝置之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)電壓的調(diào)壓控制電路。本實(shí)用新型提出的光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置，支架相對(duì)底座旋轉(zhuǎn)，支架上設(shè)置的至少兩塊太陽(yáng)能電池板繞各自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)使太陽(yáng)能電池板始終與太陽(yáng)光線垂直，當(dāng)接受同樣的太陽(yáng)光線時(shí)，將現(xiàn)有技術(shù)中的一整塊太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換為采用多個(gè)條狀的太陽(yáng)能電池板平行設(shè)置成百葉窗結(jié)構(gòu)，減小了各太陽(yáng)能電池板的體積，從而易于保證將太陽(yáng)能電池板的重心設(shè)置在其轉(zhuǎn)軸上，減小太陽(yáng)能電池板相對(duì)其轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩，從而易于控制太陽(yáng)能電池板的旋轉(zhuǎn)角度；同時(shí)由于各太陽(yáng)能電池板的體積較小，因此可將本實(shí)用新型所提出的太陽(yáng)能電池板裝置放置在較為狹小的地方，降低了對(duì)使用環(huán)境的限制、便于移動(dòng)；同時(shí)采用至少兩個(gè)太陽(yáng)能電池板上下間隔設(shè)置的方式，在陽(yáng)光照射角度與地平線夾角較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)太陽(yáng)能電池板之間對(duì)陽(yáng)光的相互遮擋，因此本實(shí)用新型尤其適合在我國(guó)北方陽(yáng)光照射方向與地平線夾角較小的地區(qū)使用。進(jìn)一步的，各太陽(yáng)能電池板通過(guò)各自轉(zhuǎn)軸與支架上的安裝孔構(gòu)成孔軸配合的可拆連接結(jié)構(gòu)，各葉片之間轉(zhuǎn)動(dòng)互不影響，便于拆換，并可根據(jù)不同環(huán)境調(diào)整、拆裝太陽(yáng)能電池板層數(shù)，可以在多風(fēng)的環(huán)境中安裝較少的葉片層數(shù)，在少風(fēng)的環(huán)境中安裝稍多的葉片層數(shù)。進(jìn)一步的，采用平行四邊形機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)各太陽(yáng)能電池板同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)及操作，降低成本投入。進(jìn)一步的，將各太陽(yáng)能電池板串聯(lián)，可以得到較高的電壓，以備后續(xù)電路使用。進(jìn)一步的，采用調(diào)壓裝置將太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)化的電能輸送到儲(chǔ)能裝置中，可以供給家庭基本需求或與電網(wǎng)連接，降低煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源需求，保護(hù)環(huán)境。


圖1是本實(shí)用新型的光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中同步傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置的實(shí)施例:如圖1 圖2所示，該光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置包括底座5，底座上方設(shè)置有支架，支架包括與底座平行的支架橫板3和沿上下方向延伸的兩個(gè)側(cè)板I，側(cè)板穿過(guò)支架橫板底部可滑動(dòng)支撐在底座上表面，底座上設(shè)置有方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)，方位驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)通過(guò)電機(jī)電纜6與控制器連接，方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸4與支架連接用以驅(qū)動(dòng)支架繞豎直方向旋轉(zhuǎn)，底座上表面開(kāi)設(shè)有支架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)兩側(cè)板沿底座上表面的滑動(dòng)導(dǎo)軌9，支架的側(cè)板I上沿上下方向間隔設(shè)置有5個(gè)轉(zhuǎn)軸15，各轉(zhuǎn)軸上裝配有長(zhǎng)度沿水平方向延伸的5個(gè)葉片2，各葉片上安裝有太陽(yáng)能電池板，5個(gè)安裝有太陽(yáng)能電池板的葉片構(gòu)成百葉窗式的結(jié)構(gòu)，5個(gè)葉片通過(guò)一個(gè)同步傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接而使各葉片在相應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置的作用下同步轉(zhuǎn)動(dòng)，同步傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為一個(gè)主動(dòng)曲柄、五個(gè)從動(dòng)曲柄16以及一個(gè)連接各從動(dòng)曲柄與主動(dòng)曲柄的連桿14構(gòu)成的平行四邊形機(jī)構(gòu)，主動(dòng)曲柄一端固定連接在用以驅(qū)動(dòng)各葉片繞各轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)輸出軸12上，另一端通過(guò)鉸接銷(xiāo)釘13與連桿14鉸接，各從動(dòng)曲柄16 —端與連桿14鉸接，另一端與各自的太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)軸15固定連接，俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)7通過(guò)電機(jī)底座8放置于支架橫板上并使其電機(jī)輸出軸與同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主動(dòng)曲柄的用于連接電機(jī)輸出軸的相應(yīng)位置平齊，其中一個(gè)葉片上安裝有4個(gè)光強(qiáng)傳感器17，光強(qiáng)傳感器通過(guò)電纜線18與控制器19連接用以將采集到的光強(qiáng)信號(hào)傳送給控制器。在使用時(shí)，將本裝置放置在面積與該裝置底座大小適合的、陽(yáng)光充足的地方，葉片上設(shè)置的光強(qiáng)傳感器將采集到的信號(hào)不斷傳送到控制器中，控制器通過(guò)分析這些信息可近似確定陽(yáng)光與葉片之間的偏角及偏離方向，控制器根據(jù)分析結(jié)果同時(shí)發(fā)出指令到方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)和俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并驅(qū)動(dòng)方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)和俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸驅(qū)動(dòng)支架繞豎直方向旋轉(zhuǎn)，俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸驅(qū)動(dòng)主動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)傳動(dòng)連桿帶動(dòng)各從動(dòng)曲柄繞轉(zhuǎn)軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)相應(yīng)角度。通過(guò)方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)和俯仰驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)合動(dòng)作使各太陽(yáng)能電池板與太陽(yáng)光線垂直，提高太陽(yáng)光線利用率。將各太陽(yáng)能電池板通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)，可以獲得較高的電壓，通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換和穩(wěn)壓電路11轉(zhuǎn)換后將電能儲(chǔ)存在電池10中，可以供給家庭基本用電需要，可以采用與電池相應(yīng)的額定電壓的電器，也可以通過(guò)逆變電路與電網(wǎng)連接。 在本實(shí)施例中支架沿豎直方向旋轉(zhuǎn)進(jìn)行方位調(diào)節(jié)，太陽(yáng)能電池板沿水平方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)太陽(yáng)能電池板的俯仰角度，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中也可使支架沿水平方向旋轉(zhuǎn)而太陽(yáng)能電池板沿豎直方向旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中主軸由方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸構(gòu)成，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中也可以不是方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸，而是電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸。在本實(shí)施例中設(shè)置同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所有葉片同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中也可以分別驅(qū)動(dòng)各葉片同步轉(zhuǎn)動(dòng)或不同步轉(zhuǎn)動(dòng)。在本實(shí)施例 中設(shè)置有5個(gè)安裝有太陽(yáng)能電池板的葉片，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中也可設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的任意個(gè)。
權(quán)利要求1.光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置，包括底座，所述底座上轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有支架，其特征在于:所述支架上轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有沿支架轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的延伸方向間隔設(shè)置的至少兩個(gè)條狀的太陽(yáng)能電池板，各太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行，太陽(yáng)能電池板和支架中的一個(gè)沿豎直方向旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)沿水平方向旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置，其特征在于:所述底座上安裝有可相對(duì)底座轉(zhuǎn)動(dòng)的、軸線沿豎直方向延伸的主軸，所述支架固定連接在主軸上，所述支架可隨主軸繞主軸軸線旋轉(zhuǎn)，所述太陽(yáng)能電池板可繞各自轉(zhuǎn)動(dòng)軸線在水平方向上旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置，其特征在于:各太陽(yáng)能電池板通過(guò)其上設(shè)置的轉(zhuǎn)軸可拆轉(zhuǎn)動(dòng)裝配在支架上設(shè)置的安裝孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置，其特征在于:各太陽(yáng)能電池板通過(guò)同步傳動(dòng)結(jié)構(gòu)連接而使各太陽(yáng)能電池板可同時(shí)繞各自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述同步傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述平行四邊形機(jī)構(gòu)包括一個(gè)主動(dòng)曲柄、至少一個(gè)從動(dòng)曲柄以及連接主動(dòng)曲柄與從動(dòng)曲柄的連桿，所述主動(dòng)曲柄一端與驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸連接，另一端與連桿鉸接，所述從動(dòng)曲柄一端與所述連桿鉸接，另一端與各太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)軸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置，其特征在于:各太陽(yáng)能電池板通過(guò)導(dǎo)線串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置，其特征在于:還包括通過(guò)導(dǎo)線連接在太陽(yáng)能電池板后的蓄能裝置，所述太陽(yáng)能電池板與蓄能裝置之間設(shè)置有用于調(diào)節(jié)電壓的調(diào)壓控制電路 。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及光追蹤式太陽(yáng)能電池板裝置，包括底座，所述底座上轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有支架，所述支架上轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有沿支架轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的延伸方向間隔設(shè)置的至少兩個(gè)條狀的太陽(yáng)能電池板，各太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相互平行，太陽(yáng)能電池板和支架中的其中一個(gè)沿豎直方向旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)沿水平方向旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型適用于北方陽(yáng)光照射方向與地平線夾角較小的地區(qū)使用，并且對(duì)使用環(huán)境的限制低，可放置在較為狹小的地方，由于太陽(yáng)能電池板相對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩小，因此便于太陽(yáng)能電池板的旋轉(zhuǎn)角度的調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)H01L31/042GK203134824SQ20132012785
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月20日
發(fā)明者付三玲, 張伏, 孫志全, 董秋林, 朱亞飛, 裴鵬飛, 徐琳卓 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)