一种光伏板角度自动调节装置的制作方法

本技术涉及光伏板角度调节，具体涉及一种光伏板角度自动调节装置。

背景技术：

1、光伏发电技术通过半导体材料的光伏效应将太阳能直接转化为电能，已成为当今世界发展最快的可再生能源技术之一，光伏板是光伏发电系统的核心部件，其发电效率直接关系到整个系统的能源产出与经济收益，然而，太阳高度角和方位角会随季节和时间动态变化，固定安装的光伏板无法始终与太阳光线保持最佳角度，从而导致光电转换效率显著降低。

2、现有技术中为解决光电转换效率低下的问题多引入电动伸缩设备，通过远程控制伸缩设备来调节光伏板的角度，如公示号cn218526277u的专利公开了一种光伏板用角度调节装置，通过三向调节驱动件带动连架进行三向移动，能够大范围地同步调节多个光伏板板体的角度；然而，该类装置在实际使用过程中，其支撑结构的连接节点处呈球状设置，控制结构处于光伏板顶端中心，在遇到大风天气时，光伏板仅有两个连接受力点，易导致支撑结构产生较大应力，出现磨损和老化，甚至可能使光伏板被向上掀开，影响使用安全性，且一些自动调节装置虽能实现角度调整，但多采用单一自由度调节，难以精确应对光照的复杂变换，且缺乏有效的抗风保护机制，在恶劣天气下稳定性不足。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种光伏板角度自动调节装置。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种光伏板角度自动调节装置，包括安装座和安装框，以及固定嵌入安装框内的光伏板，所述安装座上设有用于调节光伏板角度的角度调节机构，角度调节机构包括有转动安装在安装座上的调节柱，安装框通过安装杆与调节柱转动连接以实现光伏板的俯仰角度调节，调节柱内设有卡锁机构，安装座上固定安装有用于控制整个装置运行的控制器；

3、卡锁机构包括有两组对称套接在安装杆上的锁止轮，调节柱内设有两组与锁止轮对应分布的锁止爪，两组锁止爪分别与对应的锁止轮啮合连接以实现双向锁定，两组锁止爪均通过转杆与调节柱转动连接，两组锁止爪上均套接有扭簧，且扭簧的两端分别与锁止爪以及调节柱固定连接以提供常闭锁止力。

4、优选的，两组所述转杆上均套接有齿轮，调节柱内滑动安装有两组与齿轮啮合连接的齿条，两组齿条之间通过滑架固定连接以实现同步运动，且滑架上固定安装有金属块，调节柱内固定安装有与金属块对应设置的固定架，且固定架上固定安装有螺线管，固定架下方固定安装有电源装置，螺线管与电源装置的正负极电性连接以在通电时产生磁力吸引金属块，调节柱内固定安装有滑杆。

5、优选的，所述滑架与滑杆滑动套接以保持运动稳定性，且滑杆上套接有两组对称分布的弹簧，两组弹簧的两端分别与滑架以及调节柱固定连接。

6、优选的，所述角度调节机构还包括有转动安装在调节柱内的调节杆，调节柱上套接有第一蜗轮，安装座内转动安装有第一蜗杆以实现水平旋转调节杆，调节杆上套接有第二蜗轮，调节柱内转动安装有第二蜗杆以实现俯仰角度调节，安装座与调节柱上均固定安装有与第一蜗杆和第二蜗杆对应设置的角度传感器，且安装座和调节柱内均固定安装有与第一蜗杆和第二蜗杆对应设置的电机，安装杆上套接有第二锥齿轮。

7、优选的，所述第一蜗杆和第二蜗杆的两端分别通过联轴器与对应的角度传感器以及电机的输出轴连接以确保动力传输精度，且第一蜗杆与第一蜗轮啮合连接，第二蜗杆与第二蜗轮啮合连接。

8、优选的，所述调节杆上套接有第一锥齿轮，调节杆与安装杆呈垂直分布，且第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接。

9、优选的，所述安装框上固定安装有四组呈十字分布的遮光罩，四组遮光罩内均固定安装有光敏电阻，控制器分别与角度传感器、电机和光敏电阻电性连接，用于接收角度传感器检测的角度信号和光敏电阻检测的光照强度信号，并控制电机的启停和转向。

10、与现有技术相比，本实用新型提供了一种光伏板角度自动调节装置，具备以下有益效果：

11、（1）通过设计包含锁止轮、锁止爪、扭簧以及由螺线管控制的齿轮齿条解锁机构的卡锁系统，实现了光伏板在工作位时的刚性锁定与调节过程中的可控释放，该卡锁机构在无电状态下依靠扭簧实现常闭锁止，有效抵抗风载荷等外力冲击，防止光伏板被掀翻或晃动，极大增强了装置在恶劣天气下的稳定性和安全性，同时，双锁止爪对称布局的设计实现了双向锁定，避免了传统球铰接点应力集中、易磨损老化的问题，延长了装置的使用寿命；

12、（2）通过设置由调节柱、安装杆、蜗轮蜗杆传动组及锥齿轮副构成的多自由度角度调节机构，并结合十字分布的光敏电阻组与控制器协同工作，实现了光伏板在水平与俯仰方向上的精准联动调节，能够根据实时光照强度差异自动计算并追踪最佳采光角度，显著提高了光伏系统的能量转换效率，该结构采用蜗轮蜗杆传动具有自锁特性，且调节过程平稳可靠，克服了传统单一自由度调节装置难以应对复杂光照变化的不足。

1.一种光伏板角度自动调节装置，包括安装座（1）和安装框（2），以及固定嵌入安装框（2）内的光伏板（3），其特征在于：所述安装座（1）上设有用于调节光伏板（3）角度的角度调节机构（6），角度调节机构（6）包括有转动安装在安装座（1）上的调节柱（601），安装框（2）通过安装杆（7）与调节柱（601）转动连接以实现光伏板（3）的俯仰角度调节，调节柱（601）内设有卡锁机构（8），安装座（1）上固定安装有用于控制整个装置运行的控制器（4）；

2.根据权利要求1所述的一种光伏板角度自动调节装置，其特征在于：两组所述转杆（803）上均套接有齿轮（805），调节柱（601）内滑动安装有两组与齿轮（805）啮合连接的齿条（806），两组齿条（806）之间通过滑架（807）固定连接以实现同步运动，且滑架（807）上固定安装有金属块（808），调节柱（601）内固定安装有与金属块（808）对应设置的固定架（809），且固定架（809）上固定安装有螺线管（810），固定架（809）下方固定安装有电源装置（811），螺线管（810）与电源装置（811）的正负极电性连接以在通电时产生磁力吸引金属块（808），调节柱（601）内固定安装有滑杆（9）。

3.根据权利要求2所述的一种光伏板角度自动调节装置，其特征在于：所述滑架（807）与滑杆（9）滑动套接以保持运动稳定性，且滑杆（9）上套接有两组对称分布的弹簧（10），两组弹簧（10）的两端分别与滑架（807）以及调节柱（601）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种光伏板角度自动调节装置，其特征在于：所述角度调节机构（6）还包括有转动安装在调节柱（601）内的调节杆（605），调节柱（601）上套接有第一蜗轮（602），安装座（1）内转动安装有第一蜗杆（603）以实现水平旋转调节杆（605），调节杆（605）上套接有第二蜗轮（606），调节柱（601）内转动安装有第二蜗杆（607）以实现俯仰角度调节，安装座（1）与调节柱（601）上均固定安装有与第一蜗杆（603）和第二蜗杆（607）对应设置的角度传感器（5），且安装座（1）和调节柱（601）内均固定安装有与第一蜗杆（603）和第二蜗杆（607）对应设置的电机（604），安装杆（7）上套接有第二锥齿轮（609）。

5.根据权利要求4所述的一种光伏板角度自动调节装置，其特征在于：所述第一蜗杆（603）和第二蜗杆（607）的两端分别通过联轴器与对应的角度传感器（5）以及电机（604）的输出轴连接以确保动力传输精度，且第一蜗杆（603）与第一蜗轮（602）啮合连接，第二蜗杆（607）与第二蜗轮（606）啮合连接。

6.根据权利要求4所述的一种光伏板角度自动调节装置，其特征在于：所述调节杆（605）上套接有第一锥齿轮（608），调节杆（605）与安装杆（7）呈垂直分布，且第一锥齿轮（608）与第二锥齿轮（609）啮合连接。

7.根据权利要求4所述的一种光伏板角度自动调节装置，其特征在于：所述安装框（2）上固定安装有四组呈十字分布的遮光罩（610），四组遮光罩（610）内均固定安装有光敏电阻（611），控制器（4）分别与角度传感器（5）、电机（604）和光敏电阻（611）电性连接，用于接收角度传感器（5）检测的角度信号和光敏电阻（611）检测的光照强度信号，并控制电机（604）的启停和转向。