【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及太陽能發電，具體涉及一種太陽能發電用太陽能板調節裝置。
技術介紹
1、隨著全球能源轉型的加速，清潔能源技術正以前所未有的速度進入能源系統。全球正在快速進入電力時代，而電力需求的攀升，特別是清潔能源發電的需求，成為能源市場的主要趨勢。太陽能作為重要的清潔能源之一，其發電量在過去幾年中顯著增長。太陽能發電的增長不僅依賴于技術進步和規模化生產帶來的成本降低，還依賴于如何最大化利用太陽能資源。太陽能板作為太陽能發電的核心組件，其發電效率直接受到光照角度和光照強度的影響。因此，對太陽能板進行調節，使其能夠保持與太陽光線垂直，最大限度地暴露在陽光下，是提高發電效率的關鍵。此外，隨著天氣變化，太陽能板還可能面臨溫度過高、積雪或雜物遮擋等問題，這些問題同樣需要通過調節裝置進行解決，以確保太陽能板的穩定運行和高效發電。
2、盡管市場上已經存在一些太陽能板調節裝置，但這些裝置在功能和性能上仍存在諸多不足。目前，大多數太陽能板調節裝置主要側重于角度調節，即通過調整太陽能板的傾斜角度，使其在不同時間段內能夠更好地接收太陽光線。然而，這種調節方式通常只局限于單一平面的角度調整，缺乏對方位(即東西南北方向)的調節能力。由于地球自轉和太陽運動的影響，太陽光線在不同時間段內會從不同的方向照射到地面上。因此，僅僅通過角度調節無法實現太陽能板對太陽光線的全方位捕捉和最大化利用。理想的太陽能板調節裝置應該具備半球形全角度調節能力，即能夠同時調整太陽能板的角度和方位，使其始終與太陽光線保持最佳角度。此外，現有太陽能板調節裝置在應對遮擋物方面也
3、為解決太陽能板無法全方位捕捉太陽光線達到太陽能的最大化利用以及太陽能板在轉動時無法自動化處理遮擋物的問題，因此，研發一種能夠同時具備角度和方位調節能力，且能夠自動清除太陽能板上的遮擋物的太陽能板調節裝置，具有重要的現實意義和應用價值。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本專利技術提供一種太陽能發電用太陽能板調節裝置，通過旋轉組件和轉動組件的協同作用實現太陽能板全方位接收太陽能，且通過轉動組件轉動時擠壓氣囊組件，進而實現氣囊組件排出空氣對太陽能板上的遮擋物進行清理。
2、為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：一種太陽能發電用太陽能板調節裝置，包括固定座和太陽能板，陽能板信號連接有控制器，固定座內固定連接有第一驅動組件，第一驅動組件頂部固定連接有旋轉組件，第一驅動組件用于驅動旋轉組件的平面方向周向轉動，旋轉組件用于使太陽能板在固定座的平面方向周向轉動；
3、旋轉組件頂部固定連接有半球形的驅動半球，驅動半球內固定連接有第二驅動組件，第二驅動組件上設有用于使太陽能板在豎直方向弧線轉動的轉動組件，轉動組件一端延伸至驅動半球外并與太陽能板固定連接，旋轉組件和轉動組件共同實現使太陽能板在固定座上的周向旋轉和弧線轉動；
4、驅動半球內對稱設有位于轉動組件兩側的氣囊組件，氣囊組件遠離轉動組件的一端延伸至太陽能板頂部，通過轉動組件做豎直方向弧線轉動時擠壓氣囊組件，氣囊組件排出空氣能夠吹走太陽能板頂部的遮擋物和灰塵；
5、太陽能板內置有太陽跟蹤傳感器，太陽跟蹤傳感器、第一驅動組件、第二驅動組件和氣囊組件均與控制器信號連接，控制器內設有算法模塊，算法模塊用于基于太陽跟蹤傳感器追蹤太陽照射方向確認太陽方位及斜射角度進行獲取，當確認太陽方位及斜射角度時，控制第一驅動組件和第二驅動組件調節太陽能板角度以接收太陽能。
6、上述方案的技術原理如下：通過太陽能板內置的太陽跟蹤傳感器能夠實時追蹤太陽的照射方向，精確獲取太陽的方位及斜射角度，控制器接收太陽跟蹤傳感器傳輸的數據，通過內部算法模塊計算并確定太陽能板應調整到的最佳角度，以確保太陽能板能夠最大化地接收太陽能，第一驅動組件和第二驅動組件分別負責在平面方向和豎直方向上驅動太陽能板進行角度調整。第一驅動組件通過旋轉組件實現太陽能板在固定座平面方向上的周向轉動，而第二驅動組件則通過轉動組件實現太陽能板在豎直方向上的弧線轉動。
7、轉動組件在沿豎直方向滑動過程中，會擠壓轉動組件其中一側的氣囊組件，氣囊組件被擠壓時，它們會排出空氣，這些空氣吹向太陽能板表面，吹出的空氣能夠有效地吹走太陽能板上的遮擋物和灰塵，保持太陽能板表面的清潔，從而提高太陽能的接收效率，且在每日太陽上升前，控制器還可自行控制轉動組件大幅度轉動，以擠壓排氣囊吹出空氣清理太陽能板上的遮擋物，由于太陽能板在調節角度時呈多角度翻轉的斜面，一部分遮擋物也會隨斜面方向滑落，共同提高太陽能的清潔效率，進而為接收太陽能做準備。
8、控制器作為整個裝置的中樞，負責接收太陽跟蹤傳感器的數據，并基于這些數據對第一驅動組件和第二驅動組件進行精確控制，通過控制器內部的算法和邏輯判斷，第一驅動組件和第二驅動組件能夠協同工作，實現太陽能板在固定座上半圓方向的精確旋轉，此外，控制器還能夠根據太陽能板表面的光照強度值來判斷是否需要啟動氣囊組件的清潔機制，如果光照強度值低于設定的閾值，控制器會自動啟動氣囊組件的吹動效果，將氣囊組件排出的空氣吹向太陽能板表面，進行清潔。
9、采用上述方案有以下有益效果：
10、1、本方案，通過內置的太陽跟蹤傳感器，裝置能夠實時追蹤太陽的照射方向，精確獲取太陽的方位及斜射角度。這使得太陽能板能夠始終正對太陽，最大化地接收太陽能，從而提高發電效率。
11、2、本方案，置通過第一驅動組件和第二驅動組件的協同工作，實現了太陽能板在固定座上半圓方向的精確旋轉。第一驅動組件負責平面方向上的周向轉動，而第二驅動組件則負責豎直方向上的弧線轉動。這種設計確保了太陽能板能夠根據太陽的實時位置進行精確的角度調整。
12、3、本方案，轉動組件在沿豎直方向滑動過程中會擠壓氣囊組件，從而排出空氣吹向太陽能板表面。這種設計不僅簡化了清潔過程，還提高了清潔效率。通過保持太陽能板表面的清潔，裝置能夠進一步提高太陽能的接收效率。
13、4、本方案，通過精確追蹤太陽、精確角度調節、自動化清潔機制和智能化控制等技術手段，裝置能夠顯著提高太陽能板的發電效率。這不僅有助于降低太陽能發電的成本，還有助于推動太陽能發電技術的廣泛應用。
14、進一步，第一驅動組件包括固定連接于固定座內底壁的第一伺服電機，旋轉組件包括轉軸和轉盤，第一伺服電機輸出軸與轉軸同軸固定連接，轉軸遠離第一伺服電機的一端延伸至固定座外并與轉盤固定連接，轉盤轉動連接于固定座外頂壁，第一伺服電機與控制器信號連接。
15、有益效果：通過控制器與第一伺服電機的信號連接，可以實現太陽能板的自動化控制，這意味著可以根據太陽的位置和光照強度等參數，自動調整太陽能板的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種太陽能發電用太陽能板調節裝置，包括固定座(8)和太陽能板(1)，其特征在于，太陽能板(1)信號連接有控制器，固定座(8)內固定連接有第一驅動組件，第一驅動組件頂部固定連接有旋轉組件，第一驅動組件用于驅動旋轉組件的平面方向周向轉動，旋轉組件用于使太陽能板(1)在固定座(8)的平面方向周向轉動；
2.根據權利要求1所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，第一驅動組件包括固定連接于固定座(8)內底壁的第一伺服電機(15)，旋轉組件包括轉軸(14)和轉盤(7)，第一伺服電機(15)輸出軸與轉軸(14)同軸固定連接，轉軸(14)遠離第一伺服電機(15)的一端延伸至固定座(8)外并與轉盤(7)固定連接，轉盤(7)轉動連接于固定座(8)外頂壁，第一伺服電機(15)與控制器信號連接。
3.根據權利要求2所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，驅動半球(6)固定連接于轉盤(7)頂部，旋轉組件包括底座(16)和轉動座(12)，底座(16)和轉動座(12)均位于驅動半球(6)內部，且底座(16)與轉盤(7)頂部固定連接，底座(16)頂部固定連接有蝸輪(2
4.根據權利要求3所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，第二驅動組件包括電機盒(17)，電機盒(17)固定連接于轉動座(12)上靠近固定環的一側，電機盒(17)內側壁上固定連接有第二伺服電機(18)，第二伺服電機(18)輸出軸與蝸桿(19)延伸至底座(16)外部的一端同軸固定連接，第二伺服電機(18)與控制器信號連接。
5.根據權利要求4所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，底座(16)一側刻有若干角度刻度(20)，每個角度刻度(20)標上均印刷有不同的光柵圖案，轉動座(12)與底座(16)同側的底部固定連接有刻度標(21)，刻度標(21)內側設有光學傳感器，光學傳感器與控制器信號連接；
6.根據權利要求5所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，轉動座(12)上開有若干楔形槽(11)，太陽能板(1)底壁固定連接有若干連桿(9)，連桿(9)底部均固定連接有與楔形槽(11)對應的楔塊(10)，驅動半球(6)上開有若干與連桿(9)對應的軌道槽(5)，太陽能板(1)通過楔塊(10)和楔形槽(11)與轉動座(12)頂部固定連接。
7.根據權利要求6所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，氣囊組件均包括輸氣囊(13)，輸氣囊(13)的輸出端均連通有輸氣管(3)，輸氣管(3)遠離輸氣囊(13)的一端延伸至驅動半球(6)外部并位于太陽能板(1)的對側，太陽能板(1)側邊固定連接有若干用于固定輸氣管(3)位置的固定帶(4)，且輸氣囊(13)均位于轉動座(12)的運動軌跡中。
8.根據權利要求7所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，輸送管靠近太陽能板(1)的一端設有出氣口(2)，出氣口(2)位于太陽能板(1)表面，出氣口(2)上均固定連接有風扇，風扇與控制器信號連接。
9.根據權利要求8所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，太陽能板(1)上設置有用于接收光信號并轉換為電信號的光電傳感器，光電傳感器與控制器信號連接，通過光電傳感器獲取太陽能板(1)表面光照強度值，以判斷太陽能板(1)表面是否存在遮擋物，若光照強度值低于控制器內所設閾值，則通過控制器啟動風扇吹風，以在太陽能板(1)轉動時將輸氣囊(13)擠壓出的空氣吹出，將太陽能板(1)表面的遮擋物吹走以達到清潔太陽能板(1)表面的作用。
10.根據權利要求9所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，轉動座(12)在底座(16)弧形的滑槽上滑動角度為-45°～45°。
...【技術特征摘要】
1.一種太陽能發電用太陽能板調節裝置，包括固定座(8)和太陽能板(1)，其特征在于，太陽能板(1)信號連接有控制器，固定座(8)內固定連接有第一驅動組件，第一驅動組件頂部固定連接有旋轉組件，第一驅動組件用于驅動旋轉組件的平面方向周向轉動，旋轉組件用于使太陽能板(1)在固定座(8)的平面方向周向轉動；
2.根據權利要求1所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，第一驅動組件包括固定連接于固定座(8)內底壁的第一伺服電機(15)，旋轉組件包括轉軸(14)和轉盤(7)，第一伺服電機(15)輸出軸與轉軸(14)同軸固定連接，轉軸(14)遠離第一伺服電機(15)的一端延伸至固定座(8)外并與轉盤(7)固定連接，轉盤(7)轉動連接于固定座(8)外頂壁，第一伺服電機(15)與控制器信號連接。
3.根據權利要求2所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，驅動半球(6)固定連接于轉盤(7)頂部，旋轉組件包括底座(16)和轉動座(12)，底座(16)和轉動座(12)均位于驅動半球(6)內部，且底座(16)與轉盤(7)頂部固定連接，底座(16)頂部固定連接有蝸輪(22)，蝸輪(22)嚙合有蝸桿(19)，轉動座(12)底部開有桿槽，桿槽兩側設有對稱的固定環，蝸桿(19)兩端均轉動連接于固定環上，底座(16)兩側的頂壁上均開有滑槽，轉動座(12)兩側的底壁均固定連接有滑塊，滑槽與滑塊滑動配合，蝸桿(19)一端延伸至底座(16)外部與第二驅動組件固定連接；
4.根據權利要求3所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，第二驅動組件包括電機盒(17)，電機盒(17)固定連接于轉動座(12)上靠近固定環的一側，電機盒(17)內側壁上固定連接有第二伺服電機(18)，第二伺服電機(18)輸出軸與蝸桿(19)延伸至底座(16)外部的一端同軸固定連接，第二伺服電機(18)與控制器信號連接。
5.根據權利要求4所述的太陽能發電用太陽能板調節裝置，其特征在于，底座(16)一側刻有若...
【專利技術屬性】
技術研發人員：閉業賓，羅宇帆，彭楊中，李卓，張大兵，
申請(專利權)人：湘潭大學，
類型：發明
國別省市：
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