本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電領(lǐng)域,特別涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
太陽能是最清潔的能源,同時太陽能資源非常豐富,太陽能發(fā)電系統(tǒng)是利用光電轉(zhuǎn)換原理使太陽的輻射光通過半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N新型器械,太陽能發(fā)電系統(tǒng)配上功率控制器、儲能裝置、變換器等就組成了光伏發(fā)電系統(tǒng),在環(huán)境污染問題日益嚴重和不可再生能源日益枯竭的今天,太陽能發(fā)電日益受到人們的重視并得到了廣泛的應(yīng)用。
但是現(xiàn)有的太陽能發(fā)電裝置普遍發(fā)電效率低下,究其原因,在于太陽能板不能根據(jù)太陽光的傳播方向靈活調(diào)節(jié)其角度,使太陽能板吸收的光能十分有限,從而使發(fā)電效率較低,無法滿足人們對能源的迫切需求,不僅如此,在遇到雨雪天氣時,發(fā)電裝置缺乏對太陽能板的防護,雨雪中附帶的灰塵雜質(zhì)容易堆積在太陽能板上,影響太陽能板對光能的吸收,進而導(dǎo)致發(fā)電效率低下。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置,包括底座、平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)、托板、角度調(diào)節(jié)機構(gòu)、太陽能板和設(shè)置在底座兩側(cè)的防護單元,所述底座、平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)、托板、角度調(diào)節(jié)機構(gòu)和太陽能板從下而上依次設(shè)置,所述平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)與托板傳動連接,所述角度調(diào)節(jié)機構(gòu)與太陽能板傳動連接;
所述角度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括支柱、第二驅(qū)動電機、第一連桿、第二連桿和第三連桿,所述支柱的底端固定在托板上,所述第二驅(qū)動電機固定在支柱的頂端,所述第二驅(qū)動電機與第一連桿傳動連接,所述第一連桿通過第二連桿與第三連桿的一端鉸接,所述第三連桿的另一端與托板鉸接;
所述平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動電機、第一驅(qū)動軸、驅(qū)動齒輪和若干從動支撐單元,所述第一驅(qū)動電機固定在底座上,所述第一驅(qū)動電機通過第一驅(qū)動軸與驅(qū)動齒輪傳動連接,所述從動支撐單元周向均勻分布在驅(qū)動齒輪的外周,所述從動支撐單元包括支桿、從動齒輪和鋼珠,所述支桿的頂端固定在托板上,所述支桿的底端通過鋼珠與底座連接,所述從動齒輪設(shè)置在支桿上且與驅(qū)動齒輪嚙合;
所述防護單元包括支板、擋板、第三驅(qū)動電機、第四連桿和第五連桿,所述支板的底端固定在底座上,所述支板的頂端與擋板鉸接,所述第三驅(qū)動電機固定在支板的一側(cè)且遠離平面轉(zhuǎn)動機構(gòu),所述第三驅(qū)動電機與第四連桿傳動連接,所述第四連桿通過第五連桿與擋板鉸接,所述擋板為玻璃板。
作為優(yōu)選,為了提供穩(wěn)定的電源電壓輸出,保障設(shè)備的正常運行,所述底座內(nèi)設(shè)有穩(wěn)壓模塊,所述穩(wěn)壓模塊內(nèi)設(shè)有穩(wěn)壓電路,所述穩(wěn)壓電路包括電阻、集成電路、第一電容和第二電容,所述集成電路的型號為W7800,所述集成電路的輸入端通過第一電容接地,所述集成電路的公共端接地,所述集成電路的輸出端通過由第二電容和電阻組成的并聯(lián)電路接地。
作為優(yōu)選,利用無刷直流電機驅(qū)動精度高的特點,為了精確控制托板的轉(zhuǎn)動角度,所述第一驅(qū)動電機為無刷直流電機。
作為優(yōu)選,為了方便壓力數(shù)據(jù)從而感知雨雪情況,所述擋板的上方設(shè)有壓力傳感器。
作為原先,為了能方便測量光量的吸收量,所述太陽能板上設(shè)有感光元件。
作為優(yōu)選,為了提高設(shè)備的智能化程度,所述底座內(nèi)設(shè)有中央控制裝置,所述中央控制裝置包括中央控制模塊、與中央控制模塊連接的電機驅(qū)動模塊、光量采集模塊和壓力采集模塊,所述第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機和第三驅(qū)動電機均與電機驅(qū)動模塊電連接,所述感光元件與光量采集模塊電連接,所述壓力傳感器與壓力采集模塊電連接。
作為優(yōu)選,利用直流伺服電機驅(qū)動力強的特點,為了保證第三驅(qū)動電機能帶動擋板轉(zhuǎn)動,所述第三驅(qū)動電機為直流伺服電機。
作為優(yōu)選,為了防止第四連桿和第五連桿生銹影響擋板轉(zhuǎn)動,所述第四連桿和第五連桿為不銹鋼管。
本發(fā)明的有益效果是,該基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置通過感光元件測量吸收的光量,并通過面轉(zhuǎn)動機構(gòu)和角度調(diào)節(jié)機構(gòu)配合使太陽能板調(diào)節(jié)至光線最佳吸收角度,進而提高了裝置的發(fā)電能力,不僅如此,通過防護單元使兩個擋板相互靠近保護發(fā)電裝置,由于擋板采用玻璃板的設(shè)計,使太陽能板受保護的同時吸收光能維持裝置發(fā)電,從而提高了裝置的實用性。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置的平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置的平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)的俯視圖;
圖4是本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置的角度調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置的防護單元的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置的系統(tǒng)原理圖;
圖7是本發(fā)明的基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置的穩(wěn)壓電路的電路原理圖;
圖中:1.底座,2.平面轉(zhuǎn)動機構(gòu),3.托板,4.角度調(diào)節(jié)機構(gòu),5.太陽能板,6.防護單元,7.第一驅(qū)動電機,8.第一驅(qū)動軸,9.驅(qū)動齒輪,10.支桿,11.從動齒輪,12.鋼珠,13.第二驅(qū)動電機,14.第一連桿,15.第二連桿,16.第三連桿,18.感光元件,19.支板,20.擋板,21.第三驅(qū)動電機,22.第四連桿,23.第五連桿,24.壓力傳感器,25.中央控制模塊,26.電機控制模塊,27.光量采集模塊,28.壓力采集模塊,29.支柱,R.電阻,C1.第一電容,C2.第二電容,U1.集成電路。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
如圖1-圖7所示,一種基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置,包括底座1、平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)2、托板3、角度調(diào)節(jié)機構(gòu)4、太陽能板5和設(shè)置在底座1兩側(cè)的防護單元6,所述底座1、平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)2、托板3、角度調(diào)節(jié)機構(gòu)4和太陽能板5從下而上依次設(shè)置,所述平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)2與托板3傳動連接,所述角度調(diào)節(jié)機構(gòu)4與太陽能板5傳動連接;
所述角度調(diào)節(jié)機構(gòu)4包括支柱29、第二驅(qū)動電機13、第一連桿14、第二連桿15和第三連桿16,所述支柱29的底端固定在托板3上,所述第二驅(qū)動電機13固定在支柱29的頂端,所述第二驅(qū)動電機13與第一連桿14傳動連接,所述第一連桿14通過第二連桿15與第三連桿16的一端鉸接,所述第三連桿16的另一端與托板3鉸接;
所述平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)2包括第一驅(qū)動電機7、第一驅(qū)動軸8、驅(qū)動齒輪9和若干從動支撐單元,所述第一驅(qū)動電機7固定在底座1上,所述第一驅(qū)動電機7通過第一驅(qū)動軸8與驅(qū)動齒輪9傳動連接,所述從動支撐單元周向均勻分布在驅(qū)動齒輪9的外周,所述從動支撐單元包括支桿10、從動齒輪11和鋼珠12,所述支桿10的頂端固定在托板3上,所述支桿10的底端通過鋼珠12與底座1連接,所述從動齒輪11設(shè)置在支桿11上且與驅(qū)動齒輪9嚙合;
所述防護單元6包括支板19、擋板20、第三驅(qū)動電機21、第四連桿22和第五連桿23,所述支板19的底端固定在底座1上,所述支板19的頂端與擋板20鉸接,所述第三驅(qū)動電機21固定在支板19的一側(cè)且遠離平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)2,所述第三驅(qū)動電機21與第四連桿22傳動連接,所述第四連桿22通過第五連桿23與擋板20鉸接,所述擋板20為玻璃板。
作為優(yōu)選,為了提供穩(wěn)定的電源電壓輸出,保障設(shè)備的正常運行,所述底座1內(nèi)設(shè)有穩(wěn)壓模塊,所述穩(wěn)壓模塊內(nèi)設(shè)有穩(wěn)壓電路,所述穩(wěn)壓電路包括電阻R、集成電路U1、第一電容C1和第二電容C2,所述集成電路U1的型號為W7800,所述集成電路U1的輸入端通過第一電容C1接地,所述集成電路U1的公共端接地,所述集成電路U1的輸出端通過由第二電容C2和電阻R組成的并聯(lián)電路接地。
作為優(yōu)選,利用無刷直流電機驅(qū)動精度高的特點,為了精確控制托板3的轉(zhuǎn)動角度,所述第一驅(qū)動電機7為無刷直流電機。
作為優(yōu)選,為了方便壓力數(shù)據(jù)從而感知雨雪情況,所述擋板20的上方設(shè)有壓力傳感器24。
作為原先,為了能方便測量光量的吸收量,所述太陽能板5上設(shè)有感光元件18。
作為優(yōu)選,為了提高設(shè)備的智能化程度,所述底座1內(nèi)設(shè)有中央控制裝置,所述中央控制裝置包括中央控制模塊25、與中央控制模塊25連接的電機驅(qū)動模塊26、光量采集模塊27和壓力采集模塊28,所述第一驅(qū)動電機7、第二驅(qū)動電機13和第三驅(qū)動電機21均與電機驅(qū)動模塊26電連接,所述感光元件18與光量采集模塊27電連接,所述壓力傳感器24與壓力采集模塊28電連接。
作為優(yōu)選,利用直流伺服電機驅(qū)動力強的特點,為了保證第三驅(qū)動電機21能帶動擋板20轉(zhuǎn)動,所述第三驅(qū)動電機21為直流伺服電機。
作為優(yōu)選,為了防止第四連桿22和第五連桿23生銹影響擋板20轉(zhuǎn)動,所述第四連桿22和第五連桿23為不銹鋼管。
為了能使太陽能板5最大化地吸收光能,通過平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)2和角度調(diào)節(jié)機構(gòu)4配合,從而調(diào)節(jié)太陽能板5的角度,使太陽能板5與光線傳播方向垂直,從而提高太陽板5吸收的光量。首先由平面轉(zhuǎn)動機構(gòu)2中的第一驅(qū)動電機7通過第一驅(qū)動軸8使驅(qū)動齒輪9沿第一驅(qū)動軸8的中心軸線轉(zhuǎn)動,帶動從動齒輪9旋轉(zhuǎn),使支桿10沿第一驅(qū)動軸8的中心軸線轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)托板3的轉(zhuǎn)動,在托板3轉(zhuǎn)動時,太陽能板5上的感光元件18測試吸收光量,并通過光量采集模塊17上傳給裝置內(nèi)部的中央控制模塊25,托板3轉(zhuǎn)動一周后,中央控制模塊25通過電機驅(qū)動模塊26使托板3轉(zhuǎn)動至吸收光量最大處,之后通過角度調(diào)節(jié)機構(gòu)4實現(xiàn)太陽能板5的轉(zhuǎn)動,在角度調(diào)節(jié)機構(gòu)4中,通過第二驅(qū)動電機13帶動第一連桿14旋轉(zhuǎn),由于第二連桿15與第三連桿16鉸接,使第三連桿16以與托板3鉸接處為圓心轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)太陽能板5角度調(diào)節(jié),在調(diào)節(jié)過程中,感光元件18繼續(xù)測量吸收光量,并通過中央控制模塊25使太陽能板5調(diào)節(jié)至最大吸收光量處,從而提高了該太陽能發(fā)電裝置的發(fā)電效率。該基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置通過感光元件18測量吸收的光量,并通過面轉(zhuǎn)動機構(gòu)2和角度調(diào)節(jié)機構(gòu)4配合使太陽能板5調(diào)節(jié)至光線最佳吸收角度,進而提高了裝置的發(fā)電能力。
當遇到雨雪天氣時,防護單元6上的壓力傳感器24檢測到雨雪的壓力,并將情況通過壓力采集模塊28上傳至中央控制模塊25,中央控制模塊25通過電機控制模塊26使第三驅(qū)動電機21帶動第四連桿22轉(zhuǎn)動,通過與第五連桿23的鉸接,使兩個防護單元6上的擋板20轉(zhuǎn)動,相互靠近并接觸,從而有效地隔離了雨雪對太陽能板5的干擾,同時擋板20為玻璃板,在隔離雨雪的同時,光線仍能夠通過擋板20,使太陽能板5能夠在受保護的同時繼續(xù)吸收光能并發(fā)電。當雨雪停后,壓力傳感器24無壓力數(shù)據(jù),此時第三驅(qū)動電機21反向轉(zhuǎn)動,使兩個擋板20相互遠離,讓更多光線被太陽能板5吸收,進而保持高效的發(fā)電能力。該基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置通過壓力傳感器24檢測雨雪情況,并通過防護單元6使兩個擋板20相互靠近保護發(fā)電裝置,由于擋板20采用玻璃板的設(shè)計,使太陽能板5受保護的同時吸收光能維持裝置發(fā)電,從而提高了裝置的實用性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,該基于物聯(lián)網(wǎng)的太陽能發(fā)電裝置通過感光元件18測量吸收的光量,并通過面轉(zhuǎn)動機構(gòu)2和角度調(diào)節(jié)機構(gòu)4配合使太陽能板5調(diào)節(jié)至光線最佳吸收角度,進而提高了裝置的發(fā)電能力,不僅如此,通過防護單元6使兩個擋板20相互靠近保護發(fā)電裝置,由于擋板20采用玻璃板的設(shè)計,使太陽能板5受保護的同時吸收光能維持裝置發(fā)電,從而提高了裝置的實用性。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。