[发明专利]一种可调节角位置的太阳能发电装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能供电领域，尤其是一种可调节角位置的太阳能发电装置及其使用方法。

背景技术

太阳能发电供电是当前新能源领域中重要的能源供给方式。在太阳能面板的使用过程中，朝光角度的优劣将直接影响光电的转换效率，而且在一天当中的不同时刻需要不断调整这种朝光角度以便最大限度接收光能。

目前往往采用电机驱动齿轮的方式来调整太阳能面板的角位置。这种方式具有结构简单而且调整方便、便于控制的优点。

但是，在一些室外气候条件较为恶劣的情形下，例如大风等条件下，这种调整后的角位置容易受到干扰。而实现位置锁定则会涉及增加额外的锁定与解锁驱动系统，这会增加设备成本而且会增加设备的运行不可控因素，降低设备的使用可靠性并增加维护难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可调节角位置的太阳能发电装置及其使用方法，其能够克服现有技术中的缺陷。

根据本发明的可调节角位置的太阳能发电装置，包括固定在立柱转轴的上端的太阳能发电面板以用于接收太阳光并转化为电能，所述立柱转轴的下端通过转轴轴承而可转动地安装在基架上从而使得所述太阳能发电面板的角位置可调，所述转轴轴承坐落于所述基架的一体式成型的环圈内侧，在所述环圈的外侧安装有齿圈轴承以用于承载由通过支架固定安装于所述基架之上的电机联接的齿轮所啮合的齿圈，其中，所述齿圈的顶侧端面上固定连接有两个周向上分开的拨动臂用以在周向上拨动通过压缩弹簧而竖直方向上可伸缩地配合在与所述立柱转轴固定连接的水平横臂中的伸缩锁定柱，由此能够驱动所述立柱转轴周向转动从而调整所述太阳能发电面板的角位置；其中，所述两个周向上分开的拨动臂分别与结构上互相镜像对称的两个固连壳体一体式固定连接，所述两个固连壳体中的每个中均设置有内部空腔以便容纳拨动弹簧，由此，两个所述内部空腔中分别可伸缩地配合有相对设置在所述伸缩锁定柱的周向上两侧处的两个拨动伸缩块；其中，所述伸缩锁定柱的底部末端为能够插入到在所述基架的上侧面中圆周方向上离散排列的多个的锁定凹口中的一个中的锁定端部，所述伸缩锁定柱在所述锁定端部之上的部位在圆周方向上隔开的两侧处分别对称地设置有两个楔面部，所述两个拨动伸缩块的结构彼此镜像对称，每个均设置有平推竖直面以及在所述平推竖直面之上的抬升斜面，所述两个楔面部分别用于与所述两个拨动伸缩块的抬升斜面配合，所述两个拨动伸缩块的平推竖直面分别用于与所述所述锁定端部的周向上分开的两个侧面配合从而实现对所述伸缩锁定柱的水平面上的推动；所述锁定凹口均包括圆柱形的锁定部和锁定部上端的漏斗形区的引导部，所述引导部有助于所述锁定端部顺利地进入或者离开锁定部。

根据本发明的另一方面，在初始状态，所述两个固连壳体中的所述拨动弹簧均处于伸长状态，所述抬升斜面与相应的楔面部接合，所述锁定端部落位在所述凹口中从而使得所述太阳能发电面板的角位置锁定；当需要在一个方向上调整所述太阳能供电装置的角位置时，所述电机驱动所述齿圈转动，由此所述两个周向上分开的拨动臂所连接的所述两个固连壳体中的一个朝向伸缩锁定柱运动，另一个远离所述伸缩锁定柱运动，由此，借助于所述拨动弹簧，朝向伸缩锁定柱运动的所述固连壳体推动相应的拨动伸缩块利用其抬升斜面与相应楔面部的配合而将所述锁定端部抬升离开所述锁定凹口；之后，所述电机减慢运行，朝向伸缩锁定柱运动的所述固连壳体的拨动弹簧逐渐伸长并且利用所述平推竖直面与所述伸缩锁定柱的接合而使得所述锁定端部在所述基架的上侧面上滑动，直至所述锁定端部落入下个凹口中，所述电机断电，从而恢复至初始状态。

通过上述方案，由于设置了在锁定用伸缩锁定柱上的解锁楔面以及与之配合使用的拨动伸缩块的斜面，因此能够在需要的时候仅仅利用调整角位置的驱动力而一并实现解锁与角位置调整；并且在驱动电机下电之后，所述调整后的角位置能够实现无源式机械锁定；由于设置了与所述拨动伸缩块连接的弹簧，因此在允许在解锁与驱动的过程中所述楔面与斜面配合作用的同时，也允许在进入下个调整位置后重新进入锁定状态，而且这些过程是连续的，无需额外的驱动源；并且，所述与拨动伸缩块连接的弹簧还允许利用所述弹簧的弹性势能而将所述伸缩锁定柱在水平面上推动，从而充分协调与平衡电机的动力输出。设置镜像对称的两个拨动伸缩块以及配合结构，能够实现双向的角位置调整。整个装置结构可靠，成本降低而且减少了零部件数量，便于维护。

附图说明

图1是本发明的可调节角位置的太阳能发电装置的整体结构示意图；

图2是图1中的箭头方向的剖视结构示意图，其中示出所述装置处于初始状态；