自动对光及自我保护的太阳能电池板系统的制作方法

1.自动对光及自我保护的太阳能电池板系统，属于太阳能电池板技术领域。


背景技术：

2.太阳能电池板（solar panel）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的装置，相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池板属于更为节能环保的新型能源。
3.在现有技术中，太阳能电池板普遍存在如下缺陷：（1）在实际应用时，大都安装在室外无遮挡的环境下，而在扬尘或飓风等恶劣天气下光伏板表面受到脏物或者沙石的击打容易造成光电转化效率降低或者板面破损等问题。太阳能电池板表面有污物或者破损，日后会更容易在板面上积累灰尘并且不利于电池板的正常发电。形成阴影区后，光伏组件受阴影条件影响，会产生热斑效应，导致光伏系统的转换效率降低，并且降低电池板的使用寿命。（2）现有的太阳能电池板多为固定安装，因此当日照角度非直射时不能充分利用光照，光伏组件的效率降低。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过设置光照传感器和风力传感器，通过牵引装置实现了支撑板的弯折，实现了对中心太阳能板和外周太阳能板的保护，同时通过驱动电机实现了对中心太阳能板和外周太阳能板的摆动，提高了光伏转换效率的自动对光及自我保护的太阳能电池板系统。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该自动对光及自我保护的太阳能电池板系统，其特征在于：包括放置板，在放置板的至少一个边缘处铰接有支撑板，在放置板和支撑板表面分别设置有中心太阳能板和外周太阳能板；在放置板的下方设置有驱动放置板往复摆动的驱动电机，在驱动电机的一侧设置有牵引装置，牵引装置的输出端引出有牵引绳，牵引绳与支撑板固定；还设置有控制驱动电机以及牵引装置工作的控制电路，在控制电路的输入端连接有用于检测太阳照射角度的光照传感器，以及用于检测风力及风向的风力传感器。
6.优选的，设置有底板，在底板的上方通过承重柱架设有连接套，牵引装置位于连接套的正下方，所述驱动电机位于连接套的侧部，其驱动轴水平安装在连接套内部，所述放置板底部与连接套固定。
7.优选的，所述的连接套包括的内轴以及套设在内轴外圈的外轴套，所述的承重柱固定在外轴套的外表面，放置板与内轴固定，驱动轴从内轴的轴心处穿过并固定，在内轴与外轴套之间的空隙中设置有若干滚柱。
8.优选的，牵引装置竖直固定在底板表面，所述的光照传感器设置在底板表面，风力传感器竖立在底板的一侧。
9.优选的，在所述放置板的四周分别通过铰接轴铰接有一块支撑板，所述牵引绳包
括连接在牵引装置输出端的主牵引绳和自主牵引绳端部引出的多条分牵引绳，分牵引绳一一对应的固定在各个支撑板的端部。
10.优选的，在所述支撑板的端部开设有用于容纳外周太阳能板的安装槽，在支撑板的底部设置有配重块。
11.优选的，在所述支撑板的内端固定有限位件，所述牵引绳与限位件固定。
12.优选的，所述的限位件包括固定板，固定板固定在支撑板的边沿处，在固定板表面垂直固定有限位板，限位板包括两个相互垂直的边，其中一边固定在固定板的中部，另一条朝向放置板并与牵引绳固定。
13.优选的，在所述放置板的边沿处设置有一个朝向相应侧支撑板的斜面，在每一个斜面上安装有至少一个弹簧。
14.与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：在本自动对光及自我保护的太阳能电池板系统中，通过设置光照传感器和风力传感器，通过牵引装置实现了对中心太阳能板和外周太阳能板的保护，同时通过驱动电机驱动中心太阳能板和外周太阳能板摆动，提高了光伏转换效率。
15.在放置板四周的边沿处分别设置有一个朝向相应侧支撑板的斜面，在每一个斜面上安装有至少一个弹簧，当支撑板变为水平状态时，通过弹簧对支撑板进行缓冲，避免支撑板对放置板造成撞击。
16.通过设置限位件对支撑板进行限位，避免支撑板转动过度而倒扣在放置板的表面。
附图说明
17.图1为自动对光及自我保护的太阳能电池板系统正视图。
18.图2为图1中a处放大图。
19.图3为自动对光及自我保护的太阳能电池板系统左视图。
20.图4为自动对光及自我保护的太阳能电池板系统俯视图。
21.图5为自动对光及自我保护的太阳能电池板系统支撑架结构示意图。
22.图6为自动对光及自我保护的太阳能电池板系统限位件结构示意图。
23.图7为自动对光及自我保护的太阳能电池板系统连接套结构示意图。
24.图8为自动对光及自我保护的太阳能电池板系统收拢状态示意图图。
25.其中：1、外周太阳能板
ꢀꢀ
2、支撑板
ꢀꢀ
3、分牵引绳
ꢀꢀ
4、中心太阳能板
ꢀꢀ
5、滑轮
ꢀꢀ
6、主牵引绳
ꢀꢀ
7、连接套
ꢀꢀ
8、放置板
ꢀꢀ
9、驱动电机
ꢀꢀ
10、配重块
ꢀꢀ
11、风力传感器
ꢀꢀ
12、驱动轴
ꢀꢀ
13、电机底座
ꢀꢀ
14、牵引装置
ꢀꢀ
15、承重柱
ꢀꢀ
16、底板
ꢀꢀ
17、限位件
ꢀꢀ
18、铰接轴
ꢀꢀ
19、弹簧
ꢀꢀ
20、安装槽
ꢀꢀ
21、限位板
ꢀꢀ
22、固定板
ꢀꢀ
23、内轴
ꢀꢀ
24、滚柱
ꢀꢀ
25、外轴套。
具体实施方式
26.图1~8是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~8对本发明做进一步说明。
27.如图1、3所示，自动对光及自我保护的太阳能电池板系统，包括底板16，在底板16表面固定有电机底座13，在电机底座13表面固定有驱动电机9，驱动电机9的驱动轴12（电机轴）水平伸出。在驱动电机9的前侧设置有连接套7，连接套7通过其两侧的承重柱15进行支
撑。两条承重柱15的上端分别固定在连接套7的两侧，两条承重柱15的下端向外扩张后固定在底板16的表面。
28.在连接套7的上方设置有放置板8，放置板8与连接套7连接，驱动电机9的驱动轴12伸入连接套7内部，驱动电机9转动时，通过连接套7带动放置板8往复摆动。结合图7，连接套7为内外两层结构，包括内层的内轴23以及套设在内轴23外圈的外轴套25，上述承重柱15固定在外轴套25的外表面。在内轴23与外轴套25之间的空隙中设置有若干滚柱24，通过设置滚柱24，保证内轴23与外轴套25之间可以同心且平滑的转动。放置板8与内轴23固定，驱动电机9的驱动轴12从内轴23的轴心处穿过，通过常规的机构（如卡齿、花键）与内轴23固定，因此驱动轴12转动时，通过内轴23带动放置板8往复摆动。
29.参照图2，在放置板8的表面水平放置有一块中心太阳能板4，在放置板8的四周通过铰接轴18铰接四块支撑板2，在每一块支撑板2的外端中部向内开设有安装槽20，见图5，在每一个支撑板2的安装槽20放置有一块外周太阳能板1，在每一块外周太阳能板1的底部还分别安装有一个配重块10。当支撑板2处于水平状态时，外周太阳能板1与中心太阳能板4处于同一平面，如图4所示。
30.在放置板8四周的边沿处分别设置有一个朝向相应侧支撑板2的斜面，在每一个斜面上安装有至少一个弹簧19，当支撑板2变为水平状态时，通过弹簧19对支撑板2进行缓冲，避免支撑板2对放置板8造成撞击。在每一个支撑板2的表面固定有一个限位件17，限位件17固定在支撑板2与放置板8的铰接处。
31.如图6所示，限位件17包括固定板22，固定板22固定在支撑板2的边沿处。在固定板22表面垂直固定有限位板21，限位板21为中心角是90
°
的扇形，限位板21两个相互垂直的边中，一条固定在固定板22的中部，另一条朝向放置板8。当支撑板2通过铰接轴18向放置板8转动时，通过限位件17对支撑板2的转动角度进行限位，避免支撑板2倒扣在放置板8的表面。
32.在上述连接套7的下方设置有牵引装置14，牵引装置14可通过本领域常见的器件实现，如气缸、油缸等。牵引装置14竖直固定在底板16表面，其输出端朝向连接套7。自牵引装置14的活塞杆上方固定有主牵引绳6，主牵引绳6向上穿过（或绕过）连接套7以及驱动轴12后延伸至放置板8处，在放置板8的上方设置有四条同时与主牵引绳6连接的分牵引绳3。在放置板8的四周分别设置有一个滑轮5，四条分牵引绳3分别绕过相应的滑轮5后延伸至放置板8四周的支撑板2处，并分别与相对应支撑板2边缘处的限位件17固定。
33.在本自动对光及自我保护的太阳能电池板系统中，还设置有控制电路，控制电路优选设置在上述的电机底座13内。在上述底板16的边缘处通过支撑杆安装有风力传感器11，风力传感器11与控制电路中的控制器相连将风力信息以及风向信息送入控制器中。在底板16的表面还设置有用于检测太阳光照角度的光照传感器，对太阳角度的检测的光照传感器可通过板领域多种方式实现，如采用申请号为202010458116.5，专利名称为“一种用于太阳光角度检测的光电传感器及其检测方法
”ꢀ
中所公开的技术方案，该传感器将其检测到的光照角度信号送入控制器中。
34.具体工作过程及工作原理如下：在正常工作时，支撑板2处于水平状态，此时外周太阳能板1与中心太阳能板4处于同一平面，阳光照射到外周太阳能板1与中心太阳能板4上，实现光伏发电。随着太阳的升
降，其照射角度发生变化，此时通过设置在底板16表面的光电传感器对太阳的照射角度进行检测，并将检测到的光照角度信息送入控制器，控制器根据光照角度信息控制驱动电机9工作，驱动电机9工作时通过驱动轴12带动放置板8转动，支撑板2随之转动，使外周太阳能板1与中心太阳能板4朝向太阳，在最大程度上保证外周太阳能板1与中心太阳能板4正对太阳，提高光能与电能之间的转换效率。
35.在通过外周太阳能板1与中心太阳能板4进行光电转换的同时，风力传感器11对周围环境中风力的大小和风向进行检测，当风力大小超过预设的阈值时，控制电路控制牵引装置14工作，牵引装置14的活塞杆回收，此时通过主牵引绳6带动各条分牵引绳3回缩，各条分牵引绳3拉动相对应的支撑板2转动，当支撑板2与放置板8处于垂直状态时，在限位件17的作用下，支撑板2与放置板8保持垂直状态，牵引装置14不再工作，所有支撑板2处于如图8所示的收拢状态，实现对外周太阳能板1与中心太阳能板4的保护。
36.当需要再次展开支撑板2时，首先使放置板8水平，然后牵引装置14的活塞杆输出，各个支撑板2在其各自底部配重块10的作用下逐渐展开，当支撑板2变为水平状态时，通过弹簧19对支撑板2进行缓冲，避免支撑板2对放置板8造成撞击，控制电路控制牵引装置14停止工作。
37.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。