本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能供電技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種太陽(yáng)能電池板的支撐裝置。
背景技術(shù):
清潔能源代替石化能源是大勢(shì)所趨,其中太陽(yáng)能是當(dāng)前最受重視的清潔能源。太陽(yáng)能電池板是將太陽(yáng)的光能轉(zhuǎn)化為電能的部件,太陽(yáng)能電池板輸出的直流電可存入蓄電池中或通過(guò)逆變系統(tǒng)并入電網(wǎng)。太陽(yáng)能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率是太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
傳統(tǒng)的太陽(yáng)能設(shè)備支架主要為固定式,不能旋轉(zhuǎn),接收光線(xiàn)的角度固定。光伏支架一旦安轉(zhuǎn)完畢后就固定不動(dòng),光伏板的方向和角度也固定下來(lái),這樣的支架簡(jiǎn)單,但也存在著不能調(diào)節(jié)光伏板角度的缺陷,不能最大程度的利用光伏電能。太陽(yáng)能電池板安裝時(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)靥?yáng)與地面的角度以及日照時(shí)間,計(jì)算電池板與地面的傾角,電池板側(cè)投影最大面則朝向正南。對(duì)于地處北半球的太陽(yáng)能電站,太陽(yáng)每天東升西落,一般情況下,電池板朝向正南(即電池板垂直面與正南的夾角為0°)時(shí),太陽(yáng)電池發(fā)電量是最大的。在偏離正南30°度時(shí),發(fā)電量將減少約10%~15%;在偏離正南60°時(shí),方陣的發(fā)電量將減少約20%~30%。電池板固定朝向正南,每日有效日照時(shí)間僅可達(dá)到6個(gè)小時(shí)左右。
控制太陽(yáng)電池板的方位角隨著太陽(yáng)角度變換,是更加充分有效地利用太陽(yáng)能的重要途徑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處,本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸,利用電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板360度旋轉(zhuǎn),達(dá)到單位面積最大的吸收太陽(yáng)能量。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案為:
一種太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸,在轉(zhuǎn)軸的頂部連接太陽(yáng)能光伏電池板,所述太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸通過(guò)渦輪轉(zhuǎn)桿連接有步進(jìn)電機(jī)。
進(jìn)一步地,所述太陽(yáng)能光伏電池板朝向天空的一面安裝有1~3個(gè)光照度傳感器,所述光照度傳感器連接有控制器,所述控制器連接所述步進(jìn)電機(jī)。
光照度傳感器將光照強(qiáng)度值轉(zhuǎn)化為電壓值,以電信號(hào)的形式通過(guò)信號(hào)處理電路傳送至控制器。
其中,所述太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸套入蝸輪構(gòu)成蝸輪轉(zhuǎn)桿,所述步進(jìn)電機(jī)的輸出軸連接有蝸桿,所述蝸輪的齒和所述蝸桿的齒互相嚙合。所述太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸底部插入套筒中,所述套筒中心設(shè)置有第一滾珠軸承,所述太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述第一滾珠軸承固定在套筒內(nèi)。
所述套筒固定于底座。太陽(yáng)能電池板的底座可以是固化的地面、或鋪在地面的硬質(zhì)板材。
更進(jìn)一步地,所述太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸下方設(shè)置有固定支架,所述固定支架包括3~4個(gè)支腳,固定支架中心設(shè)置有第二滾珠軸承,所述太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸通過(guò)所述第二滾珠軸承固定在固定支架上。
其中,所述轉(zhuǎn)軸的頂部通過(guò)球形鉸鏈與太陽(yáng)能光伏電池板連接。
本實(shí)用新型的有益效果在于:
本實(shí)用新型提出的裝置,利用電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能電池板360度旋轉(zhuǎn),能有效避免傳統(tǒng)太陽(yáng)能光板吸收方向固定的缺陷,達(dá)到單位面積最大的吸收太陽(yáng)能量。
本實(shí)用新型對(duì)光伏板支架進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì),可隨太陽(yáng)光線(xiàn)轉(zhuǎn)移而旋轉(zhuǎn),電池板上安裝傳感器,檢測(cè)光線(xiàn),控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
光伏電池板工作過(guò)程中,由安裝在電池板上的傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)光線(xiàn)強(qiáng)度,檢測(cè)的到的信號(hào)送到智能控制器進(jìn)行分析,然后控制器輸送信號(hào)給電機(jī),控制電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)光伏板旋轉(zhuǎn)。在支柱上加裝了固定支架,增加了穩(wěn)固性。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
圖2是轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)動(dòng)的示意圖。
圖3為滾珠軸承的正視圖。
圖4為蝸輪連桿的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
圖中,1為太陽(yáng)能電池板,2為轉(zhuǎn)軸,201為轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的蝸輪,3為支架滾珠軸承,4為固定支架,5為步進(jìn)電機(jī),501為步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接的蝸桿,6為套筒,601為套筒滾珠軸承。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)以以下最佳實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型,但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
實(shí)施例中所使用的設(shè)備和方法,如無(wú)特殊說(shuō)明,均為本領(lǐng)域常見(jiàn)設(shè)備和方法。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
實(shí)施例1:
參見(jiàn)圖1,一種太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸,在轉(zhuǎn)軸2的頂部通過(guò)球形鉸鏈連接太陽(yáng)能電池板1,轉(zhuǎn)軸2通過(guò)蝸輪轉(zhuǎn)桿連接有步進(jìn)電機(jī)5。參見(jiàn)圖4,太陽(yáng)能光伏電池板的轉(zhuǎn)軸套入蝸輪構(gòu)成蝸輪轉(zhuǎn)桿,步進(jìn)電機(jī)5的輸出軸連接有蝸桿,轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的蝸輪201的齒和步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接的蝸桿501的齒互相嚙合。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)則蝸輪轉(zhuǎn)桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸2旋轉(zhuǎn)。
太陽(yáng)能電池板1朝向天空的一面安裝有2個(gè)光照度傳感器(錦州陽(yáng)光科技發(fā)展有限公司TBQ-6型光照度傳感器,波長(zhǎng)測(cè)量范圍380nm~730nm,操作溫度-30℃~+60℃),所述光照度傳感器連接有控制器(杭州浙機(jī)科技有限公司,ZJ-IM10CB型號(hào)),所述控制器連接所述步進(jìn)電機(jī)5。光照度傳感器將光照強(qiáng)度值轉(zhuǎn)化為電壓值,以電信號(hào)的形式通過(guò)信號(hào)處理電路傳送至控制器。
太陽(yáng)能光伏電池板轉(zhuǎn)軸底部插入套筒6中,所述套筒中心設(shè)置有套筒滾珠軸承601(即第一滾珠軸承),轉(zhuǎn)軸1通過(guò)套筒滾珠軸承601固定在套筒6內(nèi),套筒6固定于底座。
轉(zhuǎn)軸1的下方設(shè)置有固定支架4,所述固定支架包括3個(gè)支腳支撐在底座上,固定支架中心設(shè)置有支架滾珠軸承3(即第二滾珠軸承,參見(jiàn)圖3),轉(zhuǎn)軸1通過(guò)支架滾珠軸承3固定在固定支架4上。
光伏電池板和轉(zhuǎn)軸頂部之間固定鏈接,中間的轉(zhuǎn)軸可帶動(dòng)電池板旋轉(zhuǎn)。當(dāng)太陽(yáng)光線(xiàn)偏移時(shí),通過(guò)安裝在電池板兩側(cè)的2個(gè)光傳感器控制的步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn),帶動(dòng)蝸桿推動(dòng)蝸輪旋轉(zhuǎn),從而使轉(zhuǎn)軸進(jìn)行左右轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)與支柱相連的光板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),如圖2,圖2箭頭表示轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
①當(dāng)太陽(yáng)光假設(shè)從正東方以水平方向角度射入時(shí),通過(guò)智能控制器控制步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作,步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)蝸桿齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),使支柱以固定支架為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)與支柱相連的光板旋轉(zhuǎn)至正東方。
②當(dāng)太陽(yáng)光假設(shè)從正南方以水平方向角度射入時(shí),通過(guò)智能控制器控制步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)蝸桿齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),使支柱以固定支架為旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)與支柱相連的光板旋轉(zhuǎn)至正南方。
以此往復(fù),從而實(shí)現(xiàn)2個(gè)光傳感器均能接受光線(xiàn)直射,即光板垂直于太陽(yáng)光線(xiàn)。
以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下,本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn),均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。