本發(fā)明屬于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有向日葵特性的太陽能發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的太陽能發(fā)電裝置采用固定式安裝，即光伏板固定在支架結(jié)構(gòu)上，不隨太陽位置的變化而移動，隨著春夏秋冬和早中晚時(shí)間的變化，導(dǎo)致一年中光伏接受太陽光直射的機(jī)會是極其短暫的，這樣的結(jié)果是嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)換效率。據(jù)測算，如果光伏板與太陽光線的角度存在25°的偏差，就會因垂直射入的輻射能減少而使光伏板的輸出功率下降10％左右，這是因?yàn)樘柲芄夥宓陌l(fā)電量與太陽光線的熱射角度有關(guān)，當(dāng)光線垂直于光伏板時(shí)，光伏板接收到的太陽能輻射最大，其發(fā)電量最大。

另外在下雨天和大風(fēng)天氣，由于光伏板的面積較大，太陽能光伏板更容易受到損害，造成高額的維修費(fèi)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要目的在于提供一種具有向日葵特性的太陽能發(fā)電裝置，使太陽能光伏板與太陽光線始終保持90°夾角，提供最大的發(fā)電量，與傳統(tǒng)的固定式太陽能裝置相比，本發(fā)明的太陽能光伏板每平方米平均發(fā)電量高出40％，太陽能光伏板會自動向下閉合，避免太陽能光伏板受到破壞。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的一個(gè)技術(shù)方案：一種具有向日葵特性的太陽能發(fā)電裝置，包括轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括縱向的上支撐桿、縱向的下支撐桿和轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)，所述下支撐桿下端固定在地面上，所述下支撐桿的上端安裝所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)的輸出軸與所述上支撐桿的下端固定連接；

所述俯仰機(jī)構(gòu)包括俯仰細(xì)桿、俯仰粗管和俯仰驅(qū)動電機(jī)，所述俯仰細(xì)桿的外表面均勻設(shè)有外螺紋，所述俯仰粗管為空心管結(jié)構(gòu)，且內(nèi)表面均勻設(shè)有內(nèi)螺紋，所述俯仰細(xì)桿和所述俯仰粗管通過所述外螺紋與所述內(nèi)螺紋實(shí)現(xiàn)螺紋連接，所述俯仰細(xì)桿的下端和所述俯仰驅(qū)動電機(jī)的輸出軸連接，所述俯仰驅(qū)動電機(jī)固定于所述上支撐桿的外壁；

還包括若干塊層疊的支撐背板，最下層所述支撐背板的一端和所述上支撐桿的上端鉸接，最下層所述支撐背板的另一端與所述俯仰粗管的上端鉸接。

進(jìn)一步地說，所述支撐背板之間設(shè)有伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括齒輪、齒輪滑動軌道和滑動驅(qū)動電機(jī)，上層所述支撐背板的下表面一端通過支撐架連接齒輪的中心軸，所述齒輪的中心軸連接所述滑動驅(qū)動電機(jī)的輸出軸，下層所述支撐背板的上表面設(shè)有與所述齒輪相匹配的齒輪滑動軌道，所述齒輪滑動軌道從支撐背板的上表面的一端延伸至另一端。

進(jìn)一步地說，所述支撐背板上設(shè)有用于吸收太陽光能量的太陽能光伏板，所述支撐背板上表面還設(shè)有光線感應(yīng)器、風(fēng)速感應(yīng)器和濕度感應(yīng)器，所述太陽能發(fā)電裝置設(shè)有中央處理控制器，所述光線感應(yīng)器、所述風(fēng)速感應(yīng)器、所述濕度感應(yīng)器、所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)、所述俯仰驅(qū)動電機(jī)和所述伸縮驅(qū)動電機(jī)分別與所述中央處理控制器電連接。

進(jìn)一步地說，所述下支撐桿的直徑為0.2-0.3m且高度為1-2m，所述上支撐桿的直徑為0.1-0.2m且高度為3-4m。

進(jìn)一步地說，所述俯仰細(xì)桿的外徑為0.1m，所述俯仰粗管的內(nèi)徑為0.1m。

進(jìn)一步地說，所述上支撐桿上還設(shè)有蓄能器，所述蓄能器連接用于給家庭或企業(yè)供電的電網(wǎng)。

進(jìn)一步地說，所述上支撐桿的下端和所述下支撐桿的上端通過端面軸承連接，所述端面軸承為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)且套于所述轉(zhuǎn)動電機(jī)的輸出軸上。

進(jìn)一步地說，所述端面軸承包括上軸承圈、下軸承圈和若干顆鋼珠，所述上軸承圈與所述上支撐桿的下端固定，所述下軸承圈與所述下支撐桿的上端固定，所述上軸承圈的下表面周向向內(nèi)凹陷形成第一凹圈，所述下軸承圈的上表面周向向內(nèi)凹陷形成第二凹圈，若干顆所述鋼珠通過所述第一凹圈和第二凹圈固定于所述上軸承圈和所述下軸承圈之間。

進(jìn)一步地說，所述支撐背板的形狀為菱形、矩形或橢圓形。

本發(fā)明的有益效果至少具有以下幾點(diǎn)：

一、本發(fā)明具有轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和光線感應(yīng)器，當(dāng)需要發(fā)電時(shí)，通過光線感應(yīng)器接收太陽光線的照射角度，信號傳送至中央處理控制器，中央處理控制器控制轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)和俯仰驅(qū)動電機(jī)工作，使支撐背板做旋轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動，從而使太陽能光伏板與太陽光線始終保持90°夾角，讓太陽能光伏板獲得最大的太陽能吸收值，提供最大的發(fā)電量，與傳統(tǒng)的固定式太陽能裝置相比，本發(fā)明的太陽能光伏板每平方米平均發(fā)電量高出40％；

二、本發(fā)明具有伸縮機(jī)構(gòu)，通過伸縮機(jī)構(gòu)使若干塊層疊的支撐背板沿與太陽光線垂直的方向打開，從而增加太陽能光伏板的面積，提供更大的發(fā)電量；

三、本發(fā)明的太陽能光伏板上表面還設(shè)有風(fēng)速感應(yīng)器和濕度感應(yīng)器，一旦外界風(fēng)速高于54km/h或遇到雨天時(shí)，太陽能光伏板會自動向下閉合，避免太陽能光伏板受到破壞，造成高額的維修費(fèi)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中a處放大的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的支撐背板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的控制原理圖；

附圖中各部件的標(biāo)記如下：

上支撐桿1、下支撐桿2、轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)3、俯仰細(xì)桿4、俯仰粗管5、俯仰驅(qū)動電機(jī)6、支撐背板7、齒輪8、齒輪滑動軌道9、滑動驅(qū)動電機(jī)10、光線感應(yīng)器11、風(fēng)速感應(yīng)器12、濕度感應(yīng)器13、中央處理控制器14、上軸承圈15、下軸承圈16和鋼珠17。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

實(shí)施例：一種具有向日葵特性的太陽能發(fā)電裝置，如圖1-4所示，本發(fā)明包括轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括縱向的上支撐桿1、縱向的下支撐桿2和轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)3，所述下支撐桿2下端固定在地面上，所述下支撐桿2的上端安裝所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)3，所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)3的輸出軸與所述上支撐桿1的下端固定連接；

所述俯仰機(jī)構(gòu)包括俯仰細(xì)桿4、俯仰粗管5和俯仰驅(qū)動電機(jī)6，所述俯仰細(xì)桿4的外表面均勻設(shè)有外螺紋，所述俯仰粗管5為空心管結(jié)構(gòu)，且內(nèi)表面均勻設(shè)有內(nèi)螺紋，所述俯仰細(xì)桿4和所述俯仰粗管5通過所述外螺紋與所述內(nèi)螺紋實(shí)現(xiàn)螺紋連接，所述俯仰細(xì)桿4的下端和所述俯仰驅(qū)動電機(jī)6的輸出軸連接，所述俯仰驅(qū)動電機(jī)6固定于所述上支撐桿1的外壁；

還包括若干塊層疊的支撐背板7，最下層所述支撐背板7的一端和所述上支撐桿1的上端鉸接，最下層所述支撐背板7的另一端與所述俯仰粗管5的上端鉸接。

所述支撐背板7之間設(shè)有伸縮機(jī)構(gòu)，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括齒輪8、齒輪滑動軌道9和滑動驅(qū)動電機(jī)10，上層所述支撐背板7的下表面一端通過支撐架連接齒輪8的中心軸，所述齒輪8的中心軸連接所述滑動驅(qū)動電機(jī)10的輸出軸，下層所述支撐背板7的上表面設(shè)有與所述齒輪8相匹配的齒輪滑動軌道9，所述齒輪滑動軌道9從支撐背板7的上表面的一端延伸至另一端。

所述支撐背板7上設(shè)有用于吸收太陽光能量的太陽能光伏板，所述支撐背板7上表面還設(shè)有光線感應(yīng)器11、風(fēng)速感應(yīng)器12和濕度感應(yīng)器13，所述太陽能發(fā)電裝置設(shè)有中央處理控制器14，所述光線感應(yīng)器11、所述風(fēng)速感應(yīng)器12、所述濕度感應(yīng)器13、所述轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)3、所述俯仰驅(qū)動電機(jī)6和所述伸縮驅(qū)動電機(jī)10分別與所述中央處理控制器14電連接。

所述下支撐桿2的直徑為0.2-0.3m且高度為1-2m，所述上支撐桿1的直徑為0.1-0.2m且高度為3-4m。

所述俯仰細(xì)桿4的外徑為0.1m，所述俯仰粗管5的內(nèi)徑為0.1m。

所述上支撐桿1上還設(shè)有蓄能器，所述蓄能器連接用于給家庭或企業(yè)供電的電網(wǎng)。

所述上支撐桿1的下端和所述下支撐桿2的上端通過端面軸承連接，所述端面軸承為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)且套于所述轉(zhuǎn)動電機(jī)的輸出軸上。

所述端面軸承包括上軸承圈15、下軸承圈16和若干顆鋼珠17，所述上軸承圈15與所述上支撐桿1的下端固定，所述下軸承圈16與所述下支撐桿2的上端固定，所述上軸承圈15的下表面周向向內(nèi)凹陷形成第一凹圈，所述下軸承圈16的上表面周向向內(nèi)凹陷形成第二凹圈，若干顆所述鋼珠17通過所述第一凹圈和第二凹圈固定于所述上軸承圈15和所述下軸承圈16之間。

所述支撐背板7的形狀為菱形、矩形或橢圓形

本發(fā)明的工作原理如下，本發(fā)明具有轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)和光線感應(yīng)器，當(dāng)需要發(fā)電時(shí)，通過光線感應(yīng)器接收太陽光線的照射角度，信號傳送至中央處理控制器，中央處理控制器控制轉(zhuǎn)動驅(qū)動電機(jī)和俯仰驅(qū)動電機(jī)工作，使支撐背板做旋轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動，從而使太陽能光伏板與太陽光線始終保持90°夾角，讓太陽能光伏板獲得最大的太陽能吸收值，提供最大的發(fā)電量，與傳統(tǒng)的固定式太陽能裝置相比，本發(fā)明的太陽能光伏板每平方米平均發(fā)電量高出40％；

本發(fā)明具有伸縮機(jī)構(gòu)，通過伸縮機(jī)構(gòu)使若干塊層疊的支撐背板沿與太陽光線垂直的方向打開，從而增加太陽能光伏板的面積，提供更大的發(fā)電量；

本發(fā)明的太陽能光伏板上表面還設(shè)有風(fēng)速感應(yīng)器和濕度感應(yīng)器，一旦外界風(fēng)速高于54km/h或遇到雨天時(shí)，太陽能光伏板會自動向下閉合，避免太陽能光伏板受到破壞，造成高額的維修費(fèi)用。

以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。