一种多功能自调节太阳能电池板装置的制作方法

1.本实用新型属于太阳能技术领域，更具体地说，涉及一种多功能自调节太阳能电池板装置。


背景技术：

2.太阳能是一种可再生能源，最为清洁能源越来越受到社会的重视，太阳能电池板在太阳能的运用中是一种较为常见的方式，太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能，现有的太阳能电池板在使用中位置一般固定使用，无法自动调整角度，不能保证太阳光的垂直照射，导致太阳能使用效率不高，而某些太阳能电池板的追踪系统结构复杂、传感器等仪器精密且昂贵，不利于大规模推广使用，同时太阳能板大部分还存在着清洁困难等问题，现有的清洁方式一般从材料方面解决或者人工冲洗，材料方式解决价格昂贵且技术难度非常大，长期使用效果还不佳，人工冲洗方式费时费力。


技术实现要素：

3.技术问题：针对现有技术存在的上述问题，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种多功能自调节太阳能电池板装置能够实时追踪太阳提高太阳能利用率，并且自动清洗太阳能电池板方便快捷。
4.技术方案：为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
5.一种多功能自调节太阳能电池板装置，包括控制器、横杆和设置在所述横杆上的弧形竖杆，所述横杆一端与控制器活动连接，所述横杆另一端通过轴承与太阳能电池板的下端活动连接，所述太阳能电池板上端或侧端与弧形竖杆活动连接，所述控制器内设有方向电机，所述方向电机通过齿轮装置与横杆的一端连接，所述弧形竖杆上设有仰角电机，所述太阳能电池板的上端或侧端设有凸块，所述仰角电机通过绳索与凸块活动连接。
6.进一步的，所述控制器内设有中控模块，所述方向电机通过方向控制器与中控模块电性连接，所述仰角电机通过仰角控制器与中控模块电性连接。
7.进一步的，所述控制器内设有与中控模块电性连接的经纬度角度模块和时间模块，所述经纬度角度模块包括经纬度数据模块和太阳入射角度数据模块，所述时间模块包括世界时模块和地方时模块。
8.进一步的，所述控制器内还设有与经纬度角度模块电性连接的实时定位模块。
9.进一步的，所述控制器连接有风速风向传感器和雨量传感器。
10.进一步的，所述控制器内还设有与智能设备无线连接的无线传输模块。
11.进一步的，所述太阳能电池板和弧形竖杆的数量分别在一个以上。
12.有益效果：相比于现有技术，本实用新型具有以下优点：1、通过设置横杆和弧形竖杆，并通过方向电机和仰角电机可以调整太阳能电池板，同时通过设置经纬度角度模块和时间模块，并预先存储太阳的走势数据库，可自动调整太阳能电池板方向和仰角，使太阳能
电池板始终对准太阳方向且被垂直照射；2、通过设置实时定位模块可在移动设备中使用本装置，适用范围广；3、通过设置风速风向传感器和雨量传感器，并设置多种使用模式，“雨水清洗模式”下，还能在合适的雨水条件下利用自然风雨对太阳能电池板进行清洗，清洗效果好且环保，“大风模式”下，可以有效降低风阻，保护太阳能电池板免受大风天气的破坏，安全效果好。
附图说明
13.图1为本实用新型的侧视结构示意图；
14.图2为图1仰角电机处局部放大结构示意图；
15.图3为本实用新型的正视结构示意图；
16.图4为本实用新型的横杆动作方向示意图；
17.图5为本实用新型控制器电气系统结构示意图；
18.图6为本实用新型另一种状态下侧视结构示意图。
具体实施方式
19.下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。
20.实施例
21.如图1和图2所示，一种多功能自调节太阳能电池板装置，包括控制器1、横杆2和设置在横杆2上的弧形竖杆3，弧形竖杆3为弧形杆(竖杆3也可以设置成矩形杆)，横杆2一端与控制器1活动连接，控制器1内设有带动横杆2在水平面转动的方向电机5，方向电机5通过齿轮装置(图中未示出)与横杆2的一端连接，拨动横杆2以横杆2与控制器1的连接点为圆心在水平面内圆周转动，如图4所示，方向电机5带动横杆2在水平面内以横杆2与控制器1的连接点为圆心转动，从而可以随时调节方向使横杆2始终指向太阳的方位，横杆2的转动角度范围可以设置为180
°
，适应在国内大部分地区使用，或者设置为0
°
到360
°
之间，以适应地球上不同地理位置的使用，即使在南北回归线之间或者极昼环境中也可以很好的对准太阳的方向。
22.如图1和图2所示，横杆2另一端通过轴承21与太阳能电池板4的下端活动连接，太阳能电池板4上端(也可以是侧端)与弧形竖杆3活动连接，弧形竖杆3上设有仰角电机6，太阳能电池板4与弧形竖杆3接触的上端(或者侧端)设有凸块41，仰角电机6通过绳索61与凸块41活动连接，通过仰角电机6的转动带动绳索带动凸块41，从而改变太阳能电池板4的仰角，从而使太阳角度垂直直射太阳能电池板4，太阳能电池板4的数量可以设置成多个，横向排列在横杆2上(对应的弧形竖杆3和仰角电机6也设置成多个)。
23.如图5所示，控制器1内设有中控模块，方向电机5通过方向控制器与中控模块电性连接，仰角电机6通过仰角控制器与中控模块电性连接，从而中控模块自动调节方向电机5和仰角电机6。
24.为了使太阳能电池板4始终对准太阳方向且被太阳垂直直射，控制器1内设有与中控模块电性连接的经纬度角度模块和时间模块，经纬度角度模块包括经纬度数据模块和太阳入射角度数据模块，在本装置在固定位置使用时，使用前可以通过经纬度角度模块将本装置使用的经纬度信息提前设置好，时间模块包括世界时模块和地方时模块，本装置使用
时间以世界时为标准时间(地方时可以作为显示时间使用)，由于地球上不同经纬度的太阳直射角度在一定时间内的走势是相对固定的，在本装置内部可以预先存储经纬度位置和太阳角度关系的数据库(在地球公转周期内，在固定的经度和纬度的地理位置，在固定的时间，太阳的方向和直射角度是相对固定的)，可以根据本装置使用的地理经纬度信息和使用的即时时间自动对应所处经纬度内此段时间内的太阳走势，从而通过中控模块自动调节方向电机5和仰角电机6，使太阳能电池板4始终对准太阳方向且被太阳垂直直射。
25.控制器1内还设有与经纬度角度模块电性连接的实时定位模块，实时定位模块可以是gps、北斗定位和伽利略定位中的一种或者多种定位系统，从而可以将装置使用的经纬度信息实时发送给经纬度角度模块，从而不需要使用时录入装置的位置经纬度信息，带有实时定位模块适合本装置在移动的环境中使用，例如汽车、轮船或飞机上，实时定位模块定位到的经纬度信息不断改变并发送到经纬度角度模块，结合时间，根据数据库中太阳角度的变化，中控模块自动调节方向电机5和仰角电机6，使太阳能电池板4始终对准太阳方向且被太阳垂直直射，在中控模块接收经纬度角度模块和时间模块的信息判断装置处在无光照状态时，装置可以通过预先设置的程序进入“休眠模式”，中控模块控制仰角电机6放平太阳能电池板4(如图6所示)，系统进入休眠；随着实时定位模块发送的经纬度数据和时间模块的时间数据不断变化，装置可在预先设定的程序下进入到光照状态时，本装置进入正常“光照模式”，自动调节并追踪太阳。
26.如图3所示，由于太阳能电池板长期在室外容易落灰，人工清理擦洗很不方便，本装置太阳能电池板4还可以通过边架72连接有擦洗电机7，擦洗电机7通过擦洗控制器与中控模块电性连接，太阳能电池板4表面设有与擦洗电机7连接的擦洗条71，擦洗条71呈条状并横跨在太阳能电池板4上，中控模块控通过擦洗控制器控制擦洗电机7正反转动，从而带动擦洗条71在太阳能电池板4来回擦洗，擦洗条71内还可以设置玻璃水喷洒口，使擦洗条71来回擦洗时更加容易清洁太阳能电池板4。
27.如图1和图5所示，控制器1连接有风速风向传感器11和雨量传感器12，风速风向传感器11用来测量风速和风向，雨量传感器12用来测量雨量，风速风向传感器11测量到的风向和雨量传感器12测量到雨量，并将信号发送给控制器1，通过预先设定的程序，当风速风向和雨量在合适的范围时，本装置进入“雨水清洗模式”，即控制器1通过中控模块控制方向电机5和仰角电机6，使太阳能电池板4对准雨水方向并倾斜到合适角度，利于自然雨水对太阳能电池板4进行冲刷，完成清洁工作；当风速风向传感器11测量到风速过快时，通过预先设定的程序，本装置进入“大风模式”，即控制器1通过中控模块控制仰角电机6，使太阳能电池板4放平在横杆2上(如图6所示)，将风阻降到最小，避免大风对装置形成破坏；当风速风向传感器11测量风速在合适范围，雨量传感器12没有测量到雨量时，本装置处在正常的“光照模式”，自动追踪太阳。
28.如图5所示，控制器1内还设有与智能设备无线连接的无线传输模块，无线传输模块可以将本装置的信息和状态发送给手机等智能设备，手机等智能设备也可以通过无线传输模块对本装置的中控模块进行设置和手动调整。
29.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。