可折叠移动式自动追踪太阳能发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种可折叠移动式自动追踪的太阳能发电装置。该装置包括可折叠太阳能电池板转向模块，太阳光照入射角度检测模块、自动折叠伞状模块、风力风向监测模块、控制模块，蓄电模块及移动模块。该装置通过主太阳能电池板、附属太阳能电池板及自动折叠伞状模块的组合，以及框架底座等部件的设计，解决了现已有光伏发电装置转动不灵活、结构复杂、耗电量较大等问题，显著提升了对追踪测量太阳位置的准确性和快速性，保证了太阳能电池板发电效率时刻处于最佳状态。

Foldable mobile automatic tracking solar power plant

The invention relates to a foldable mobile automatic tracking solar energy generating device. The device includes the folding solar panel steering module, the sun illumination angle detection module, the automatic umbrella module, the wind wind direction monitoring module, the control module, the power storage module and the mobile module. Through the combination of the main solar panel, the attached solar panel and the automatic folding umbrella module, and the design of the frame base and other components, the device has solved the problems of flexibly rotating, complex structure and high power consumption, which has greatly improved the accuracy and speed of tracking the position of the sun. Speed ensures that the efficiency of solar panels is at its best.

【技术实现步骤摘要】
可折叠移动式自动追踪太阳能发电装置
本专利技术属于太阳能发电
，具体为一种可折叠移动式自动追踪太阳能发电装置。
技术介绍
近些年，伴随着我国经济的持续高速发展，能源供应日趋紧张，能源需求的快速增长对资源的可供量、环境承担能力都面临着严峻的挑战。世界能源日趋枯竭,可再生能源的开发和利用前景广阔,成为未来能源的焦点。在此背景下，国家大力发展可再生能源发电，这一领域的地位也逐步提高。太阳能作为一种清洁无污染、可再生的新能源，具有非常广阔的发展前景，太阳能发电已成为全球发展最快的技术之一。与传统发电方式相比，有着取之不尽用之不竭、工作环保无污染、适用范围广阔且不会影响生态平衡等的优点，正在我国逐步普及。但是，目前我国大多数太阳能发电是固定式太阳能电池板，固定式太阳能电池板虽然简单便捷、造价较低，但太阳能电池板只有在阳光直射时才能将发电效率最大化。所以固定式的光伏发电系统效率较低，难以充分利用太阳能，同时在一定程度上也不利于了太阳能发电的普及。所以，研制出一种可根据光照角度自动追踪太阳光的光伏发电装置，可以更有效提高太阳光的利用率，也可以增强该装置的工作效率，减少环境的污染，对我国的能源发展与太阳能发电的普及有着重大的意义。目前，在太阳角度测试方面，已有的装置或专利有计算预测太阳的运行轨迹从而进行追踪的，有用光感传感器监测阳光的，还有的用图像识别技术识别太阳的。第一种装置虽然结构简单但是计算不精确、不同经纬度地区需要不断调试机器与程序来适应该区域太阳的运行轨迹；第二种装置虽然计算较为精确，但是易受天气环境等外部因素的影响，在光照弱于光敏传感器可接收光照信号强度时，该装置将不会移动，所以对传感器的应用条件较严苛；最后一种装置，也易受环境影响，图像接收更不精准。上述三种装置均不能精准自动追踪，提升对光照使用的效率。而当光能转化为电能期间，会损耗一部分电能，包括自动追踪装置损耗的电能，所以并不是太阳能电池板体积越大该装置的效率越高。在电池板转动装置或专利方面，有的只能进行稍微的转动，有的转动只能旋转太阳能电池板的朝向而不能改变电池板与地面的夹角，有的可以达到太阳能电池板跟踪太阳方位的要求但其使用电机较多导致装置本身耗电不可忽视，还有的装置过于复杂。例如在CN105553392A专利中，虽然计算精确，且纵向旋转与横向旋转可同时进行，但该专利中的装置中并未含有风力风向检测装置且没有设置外界保护措施，若遇风力过强等天气，装置易受损坏；CN106527504A专利中，虽然设有风力风向检测模块，但是力敏电阻等器件较多，装置昂贵，不适宜推广使用，且只说明遇到强风天气，太阳能板可转向，防止损害装置，但是本专利装置，设有自动折叠伞状保护装置，遭遇大风天气，可以收缩太阳能板，防止由于外界因素对装置的损害。所以，光伏发电装置不仅应考虑吸收光照效率还应考虑其安全性和便捷性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有装置或方案的不足，提供一种可折叠移动式自动追踪太阳能发电装置，通过主太阳能电池板、附属太阳能电池板及自动折叠伞状模块的组合，以及框架底座等部件的设计，解决了现已有光伏发电装置转动不灵活、结构复杂、耗电量较大等问题，显著提升了对追踪测量太阳位置的准确性和快速性，保证了太阳能电池板发电效率时刻处于最佳状态。本专利技术技术方案为：一种可折叠移动式自动追踪的太阳能发电装置，该装置包括可折叠太阳能电池板转向模块，太阳光照入射角度检测模块、自动折叠伞状模块、风力风向监测模块、控制模块，蓄电模块及移动模块；所述可折叠太阳能电池板转向模块包括框架底座、横向转向齿轮、横向转向步进电机小齿轮、转向底座、支撑板、纵向转向齿轮、纵向转向步进电机小齿轮、固定片、转轴支柱、类球形万向头、滚珠轴承、螺栓、太阳能电池板架、主太阳能电池板、光感传感器、附属太阳能电池板；框架底座位于移动模块的顶部；横向转向齿轮通过滚珠轴承固定在框架底座的中部；横向转向步进电机小齿轮固定在框架底座的一角，且小齿轮与横向转向齿轮接触且咬合；两个相同的转向底座通过固定在横向转向齿轮的两端，每个转向底座上均竖直固定着一个支撑板；固定片的一端固定在纵向转向齿轮外侧，转轴支柱固定在固定片的另一端上；纵向转向齿轮通过螺栓悬挂在支撑板上，螺栓顶部与纵向转向齿轮内的凹槽形状切合；纵向转向步进电机小齿轮位于纵向转向齿轮内，与其内切，并且二者的齿轮咬合，纵向转向驱动电机也固定在支撑板上，与纵向转向步进电机小齿轮相连；在两个转轴支柱顶部通过类球形万向头与太阳能电池板架进行固定连接，位于主太阳能电池板最长直径的两端的正下方太阳能电池板架上；光感传感器放置在主太阳能电池板边缘上；所述的太阳能电池板架包括主板架和6个附属板架，其中，位于中心的主板架为正六边形；附属板架的为正方形，其边长为主板架的边长，每一个附属板架安装在主板架的一个边上；主板架和附属板架上均安装有太阳能电池板；所述太阳光照入射角度监测模块包括小型太阳能电池板、小型太阳能电池板支柱、半球形凸起底座和功率计量芯片，太阳光照入射角度监测模块嵌入可折叠太阳能电池板转向模块顶部；在半球形支撑底座，以球心为中心，呈放射状均匀分布有35～45个相同的小型太阳能电池板支柱，每个小型太阳能电池板支柱的末端都固定有一个相同的小型太阳能电池板；所述的电池板支柱均垂直于半球形支撑底座的圆心，每个电池板支柱上均固定有一个小型太阳能电池板；功率计量芯片放置在半球形凸起底座内，其输入端分别与每个小型太阳能电池板相连，其输出端与控制模块相连；所述自动折叠伞状模块主要包括支撑杆、第二类球形万向头、弹簧开关、伞骨支架和上弹簧片；第二类球形万向头的下部固定在横向转向齿轮上，其上部与支撑杆相连，支撑杆的顶端与上弹簧片相连，上弹簧片直接与弹簧开关相连，弹簧开关再与伞骨支架相连，6根伞骨支架与附属板架相连；所述风力风向监测模块固定在自动折叠伞状模块中的支撑杆的顶端，与控制模块相连；风力风向监测模块包括风力风向监测架、中心杆、监测气球、保护罩和电阻计量芯片；风力风向监测架外形为圆盘，以中心轴线为轴，拟沿任一半径切开风力风向监测架，内部为二级阶梯型斜平台结构，第一级斜平台在下，第二级斜平台在上,力敏电阻固定在风力风向监测架的两级斜平台内侧位置，第一级斜平台的斜面内均匀放置8个力敏电阻，第二级斜平台斜面内均匀放置16个力敏电阻；中心杆的一端固定在风力风向监测架的底部中心；监测气球连接在中心杆的顶端；保护罩与风力风向监测架的外层上端相连；电阻计量芯片固定在风力风向监测架内，所有力敏电阻均独立与电阻计量芯片相连；所述移动模块包括一个万向轮和两个刹车轮，三个轮成等边三角形分布，位于框架底座的底部；所述控制模块包括单片机、电压计量芯片和电阻计量芯片，电压计量芯片、电阻计量芯片分别和单片机相连；所述蓄电模块包括一块蓄电池。所述的可折叠太阳能电池板转向模块中的横向转向步进电机、纵向转向步进电机分别与单片机的输出端相连；光感传感器中的力敏电阻与电阻计量芯片连接；太阳光照入射角度监测模块中的小型太阳能电池板末端与控制模块中的电压计量芯片连接；风力风向检测模中的力敏电阻与控制模块中的电阻计量芯片连接，单片机的输出端与弹簧开关中的接收芯片连接；所述的蓄电模块分别与太阳能电池板、横向/纵向转向步进电机、控制模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可折叠移动式自动追踪的太阳能发电装置，其特征为该装置包括可折叠太阳能电池板转向模块，太阳光照入射角度检测模块、自动折叠伞状模块、风力风向监测模块、控制模块，蓄电模块及移动模块；所述可折叠太阳能电池板转向模块包括框架底座、横向转向齿轮、横向转向步进电机小齿轮、转向底座、支撑板、纵向转向齿轮、纵向转向步进电机小齿轮、固定片、转轴支柱、类球形万向头、滚珠轴承、螺栓、太阳能电池板架、主太阳能电池板、光感传感器、附属太阳能电池板；框架底座位于移动模块的顶部；横向转向齿轮通过滚珠轴承固定在框架底座的中部；横向转向步进电机小齿轮固定在框架底座的一角，且小齿轮与横向转向齿轮接触且咬合；两个相同的转向底座通过固定在横向转向齿轮的两端，每个转向底座上均竖直固定着一个支撑板；固定片的一端固定在纵向转向齿轮外侧，转轴支柱固定在固定片的另一端上；纵向转向齿轮通过螺栓悬挂在支撑板上，螺栓顶部与纵向转向齿轮内的凹槽形状切合；纵向转向步进电机小齿轮位于纵向转向齿轮内，与其内切，并且二者的齿轮咬合，纵向转向驱动电机也固定在支撑板上，与纵向转向步进电机小齿轮相连；在两个转轴支柱顶部通过类球形万向头与太阳能电池板架进行固定连接，位于主太阳能电池板最长直径的两端的正下方太阳能电池板架上；光感传感器放置在主太阳能电池板边缘上；所述的太阳能电池板架包括主板架和6个附属板架，其中，位于中心的主板架为正六边形；附属板架的为正方形，其边长为主板架的边长，每一个附属板架安装在主板架的一个边上；主板架和附属板架上均安装有太阳能电池板；所述太阳光照入射角度监测模块包括小型太阳能电池板、小型太阳能电池板支柱、半球形凸起底座和功率计量芯片，太阳光照入射角度监测模块嵌入可折叠太阳能电池板转向模块顶部；在半球形支撑底座，以球心为中心，呈放射状均匀分布有35~45个相同的小型太阳能电池板支柱，每个小型太阳能电池板支柱的末端都固定有一个相同的小型太阳能电池板；所述的电池板支柱均垂直于半球形支撑底座的圆心，每个电池板支柱上均固定有一个小型太阳能电池板；功率计量芯片放置在半球形凸起底座内，其输入端分别与每个小型太阳能电池板相连，其输出端与控制模块相连；所述自动折叠伞状模块主要包括支撑杆、第二类球形万向头、弹簧开关、 伞骨支架和上弹簧片；第二类球形万向头的下部固定在横向转向齿轮上，其上部与支撑杆相连，支撑杆的顶端与上弹簧片相连，上弹簧片直接与弹簧开关相连，弹簧开关再与伞骨支架相连，6根伞骨支架与附属板架相连；所述风力风向监测模块固定在自动折叠伞状模块中的支撑杆的顶端，与控制模块相连；风力风向监测模块包括风力风向监测架、中心杆、监测气球、保护罩和电阻计量芯片；风力风向监测架外形为圆盘，以中心轴线为轴，拟沿任一半径切开风力风向监测架，内部为二级阶梯型斜平台结构，第一级斜平台在下，第二级斜平台在上,力敏电阻固定在风力风向监测架的两级斜平台内侧位置，第一级斜平台的斜面内均匀放置8个力敏电阻，第二级斜平台斜面内均匀放置16个力敏电阻；中心杆的一端固定在风力风向监测架的底部中心；监测气球连接在中心杆的顶端；保护罩与风力风向监测架的外层上端相连；电阻计量芯片固定在风力风向监测架内，所有力敏电阻均独立与电阻计量芯片相连；所述移动模块包括一个万向轮和两个刹车轮，三个轮成等边三角形分布，位于框架底座的底部；所述控制模块包括单片机、电压计量芯片和电阻计量芯片，电压计量芯片、电阻计量芯片分别和单片机相连；所述蓄电模块包括一块蓄电池。...

【技术特征摘要】
1.一种可折叠移动式自动追踪的太阳能发电装置，其特征为该装置包括可折叠太阳能电池板转向模块，太阳光照入射角度检测模块、自动折叠伞状模块、风力风向监测模块、控制模块，蓄电模块及移动模块；所述可折叠太阳能电池板转向模块包括框架底座、横向转向齿轮、横向转向步进电机小齿轮、转向底座、支撑板、纵向转向齿轮、纵向转向步进电机小齿轮、固定片、转轴支柱、类球形万向头、滚珠轴承、螺栓、太阳能电池板架、主太阳能电池板、光感传感器、附属太阳能电池板；框架底座位于移动模块的顶部；横向转向齿轮通过滚珠轴承固定在框架底座的中部；横向转向步进电机小齿轮固定在框架底座的一角，且小齿轮与横向转向齿轮接触且咬合；两个相同的转向底座通过固定在横向转向齿轮的两端，每个转向底座上均竖直固定着一个支撑板；固定片的一端固定在纵向转向齿轮外侧，转轴支柱固定在固定片的另一端上；纵向转向齿轮通过螺栓悬挂在支撑板上，螺栓顶部与纵向转向齿轮内的凹槽形状切合；纵向转向步进电机小齿轮位于纵向转向齿轮内，与其内切，并且二者的齿轮咬合，纵向转向驱动电机也固定在支撑板上，与纵向转向步进电机小齿轮相连；在两个转轴支柱顶部通过类球形万向头与太阳能电池板架进行固定连接，位于主太阳能电池板最长直径的两端的正下方太阳能电池板架上；光感传感器放置在主太阳能电池板边缘上；所述的太阳能电池板架包括主板架和6个附属板架，其中，位于中心的主板架为正六边形；附属板架的为正方形，其边长为主板架的边长，每一个附属板架安装在主板架的一个边上；主板架和附属板架上均安装有太阳能电池板；所述太阳光照入射角度监测模块包括小型太阳能电池板、小型太阳能电池板支柱、半球形凸起底座和功率计量芯片，太阳光照入射角度监测模块嵌入可折叠太阳能电池板转向模块顶部；在半球形支撑底座，以球心为中心，呈放射状均匀分布有35~45个相同的小型太阳能电池板支柱，每个小型太阳能电池板支柱的末端都固定有一个相同的小型太阳能电池板；所述的电池板支柱均垂直于半球形支撑底座的圆心，每个电池板支柱上均固定有一个小型太阳能电池板；功率计量芯片放置在半球形凸起底座内，其输入端分别与每个小型太阳能电池板相连，其输出端与控制模块相连；所述自动折叠伞状模块主要包括支撑杆、第二类球形万向头、弹簧开关、伞骨支架和上弹簧片；第二类球形万向头的下部固定在横向转向齿轮上，其上部与支撑杆相连，支撑杆的顶端与上弹簧片相连，上弹簧片直接与弹簧开关相连，弹簧开关再与伞...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，任艺迪，赵学，李双健，杨鹏斌，李玲玲，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12