一种太阳能储能装置

1.本发明涉及太阳能技术领域，具体为一种太阳能储能装置。


背景技术：

2.伴随着经济的发展，污染越来越严重，人们对新能源的要求越来越高。由于太阳能具有清洁、环保等特点，不会产生污染或再次污染，因此，太阳能发电越来越受到大众的青睐，其过程为：当太阳光照射在太阳能电池板上时，电池板内的光敏材料会将太阳能转化为直流电能，这种电能可以存储在电池中，供家庭或商业用电；同时，现有的太阳能电池板很难一直保持与太阳光以较大的接触面积，由于其无法追踪太阳光，若遇到太阳光较差时，整体储能效率会大大降低，从而影响使用，因此，太阳能电池板通过调节方向，最大化的利用太阳光是目前太阳能储能设备亟待解决的问题，基于此，本发明设计了一种太阳能储能装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种太阳能储能装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳能储能装置，包括底箱和光伏板，所述底箱的顶部固定有矩形卡罩，所述矩形卡罩的顶部中央竖直贯穿转动安装有支撑管，所述支撑管的顶部封口固定有槽钢段，所述槽钢段的前后表面之间水平贯穿转动安装有第一转轴，所述第一转轴的外壁固定有摆杆，所述摆杆的外端固定有矩形框架，所述矩形框架内安装光伏板，所述槽钢段和支撑管的表面之间通过轴承竖直转动安装有与第一转轴连接的第一蜗轮蜗杆组件，所述支撑管的表面上方通过轴承沿直径方向转动贯穿安装有第二转轴，所述第二转轴的外端通过锥齿轮副与第一蜗轮蜗杆组件的蜗杆底部连接，所述支撑管的内腔通过轴承竖直向下延伸同轴安装有第三转轴，所述第三转轴的顶部通过锥齿轮副与第二转轴的内端连接，所述第三转轴的底端固定套接有第一传动锥齿轮，所述支撑管的外壁底部与矩形卡罩的内腔顶部之间通过轴承座安装有第二蜗轮蜗杆组件，所述底箱的顶部且位于矩形卡罩内腔安装有正反转电机，所述正反转电机的电机轴通过动力切换装置分别与第二蜗轮蜗杆组件的蜗杆端部和第一传动锥齿轮连接，所述光伏板电连接有光伏发电控制器，所述光伏发电控制器电连接有位于底箱内腔的蓄电池，所述蓄电池电连接有逆变变压器，所述逆变变压器电连接有内嵌安装在底箱外壁的接电端子。
5.优选的，所述逆变变压器信号连接有中央处理器，所述中央处理器信号连接有第一光强传感器、第二光强传感器和无线通讯模块，所述无线通讯模块信号连接有远程终端。
6.优选的，所述第一光强传感器安装在矩形框架的侧壁上且通过套设安装在支撑管外壁下方的信号旋转接头与中央处理器信号连接，所述第二光强传感器设置有四个且分别安装在矩形卡罩四周外壁上。
7.优选的，所述中央处理器还信号连接有蓄电池状态检测模块，所述蓄电池状态检
测模块与蓄电池信号连接。
8.优选的，所述底箱的内腔和外侧壁分别安装有空气加热器和散热风扇，所述散热风扇的冷风输出路径且通过通槽镶嵌在底箱表面安装有半导体制冷片，所述空气加热器通过第一温控器与逆变变压器电连接，所述半导体制冷片电连接有第三降压整流器，所述第三降压整流器和散热风扇均通过第二温控器与逆变变压器电连接。
9.优选的，所述动力切换装置包括固定在底箱顶部的安装板，所述第二蜗轮蜗杆组件的蜗杆通过通孔贯穿安装板上方，所述安装板的下方水平转动贯穿安装有通过联轴器与正反转电机连接的第四转轴，所述第四转轴的内端同轴安装有花键轴花键套组件，所述花键轴花键套组件的花键套外壁固定套接有与第一传动锥齿轮啮合的第二传动锥齿轮，所述安装板的内侧下方关于第四转轴中心对称水平固定有一对第一电插锁，所述第一电插锁的插销外端通过滑块和圆滑槽与第二传动锥齿轮转动卡接，所述第四转轴的外壁和第二蜗轮蜗杆组件的蜗杆端部均固定套接有第一圆柱平摩擦轮，所述安装板的外表面还通过垫块固定有第二电插锁，所述第二电插锁的插销外端通过轮叉和轴段转动安装有与两个第一圆柱平摩擦轮周面摩擦贴合的第二圆柱平摩擦轮。
10.优选的，所述正反转电机、第一电插锁和第二电插锁通过继电器控制电路与逆变变压器电连接，所述继电器控制电路包括热继电器fr1、继电器km1与km2、熔断器fu1与fu2、急停开关sb1、遥控开关q1、q2、q3与q4和第一降压整流器与第二降压整流器。
11.优选的，所述遥控开关q1、q2、q3与q4采用手机远程遥控开关。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过正反转电机配合动力切换装置可以使第一传动锥齿轮带动第三转轴转动，第三转轴通过锥齿轮副和第二转轴使第一蜗轮蜗杆组件驱动第一转轴正反转，光伏板可以左右摆动；同时，动力切换装置可以使第二蜗轮蜗杆组件驱动支撑管正反转，进而可以使光伏板旋转，该装置可以使光伏板在太阳处于任何照射角度时，均有机会接触太阳光，提高太阳能储能装置的能量收集效率，具有创造性。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本发明结构示意图；
15.图2为本发明储能原理图；
16.图3为图1中底箱局部剖视图；
17.图4为图1中底箱恒温控制原理图；
18.图5为图1中动力切换装置结构示意图；
19.图6为本发明继电器控制电路图。
20.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
21.1-底箱，2-矩形卡罩，3-支撑管，4-槽钢段，5-第一转轴，6-摆杆，7-矩形框架，8-光伏板，9-第一光强传感器，10-第一蜗轮蜗杆组件，11-第二转轴，12-第三转轴，14-第二蜗轮
蜗杆组件，15-动力切换装置，16-正反转电机，17-第二光强传感器，18-光伏发电控制器，19-逆变变压器，20-中央处理器，21-无线通讯模块，22-远程终端，100-蓄电池，101-接电端子，102-空气加热器，103-半导体制冷片，104-散热风扇，150-安装板，151-第四转轴，152-花键轴花键套组件，153-第一电插锁，154-第二传动锥齿轮，155-第一圆柱平摩擦轮，156-第二电插锁，157-第二圆柱平摩擦轮。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种太阳能储能装置，包括底箱1和光伏板8，底箱1的顶部固定有矩形卡罩2，矩形卡罩2的顶部中央通过设置凸台和内嵌安装轴承竖直贯穿转动安装有支撑管3，可以减少雨水进入底箱1，而支撑管3的顶部封口固定有槽钢段4，槽钢段4的前后表面之间通过轴承水平贯穿转动安装有第一转轴5，第一转轴5的外壁固定有摆杆6，摆杆6的外端固定有矩形框架7，矩形框架7内通过压块和螺钉内嵌挤压安装光伏板8，槽钢段4和支撑管3的表面之间通过轴承竖直转动安装有与第一转轴5连接的第一蜗轮蜗杆组件10，其中，该处的蜗轮固定套接在第一转轴5的外端，支撑管3的表面上方通过轴承沿直径方向转动贯穿安装有第二转轴11，第二转轴11的外端通过锥齿轮副与第一蜗轮蜗杆组件10的蜗杆底部连接，支撑管3的内腔通过轴承竖直向下延伸同轴安装有第三转轴12，第三转轴12的顶部通过锥齿轮副与第二转轴11的内端连接，第三转轴12的底端固定套接有第一传动锥齿轮13，支撑管3的外壁底部与矩形卡罩2的内腔顶部之间通过轴承座安装有第二蜗轮蜗杆组件14，其中，该处的蜗轮固定套接在支撑管3的外壁下方，而底箱1的顶部且位于矩形卡罩2内腔安装有正反转电机16，正反转电机16的电机轴通过动力切换装置15分别与第二蜗轮蜗杆组件14的蜗杆端部和第一传动锥齿轮13连接，光伏板8通过固定套接在支撑管3外壁下方的旋转电接头电连接有光伏发电控制器18，利用旋转电接头可以避免导线缠绕打结，而光伏发电控制器18电连接有位于底箱1内腔的蓄电池100，蓄电池100电连接有逆变变压器19，逆变变压器19电连接有内嵌安装在底箱1外壁的接电端子101，用于输出类似市电的高压交流电。
25.进一步的，逆变变压器19信号连接有中央处理器20，中央处理器20信号连接有第一光强传感器9、第二光强传感器17和无线通讯模块21，无线通讯模块21信号连接有远程终端22，其中，第一光强传感器9安装在矩形框架8的侧壁上且通过套设安装在支撑管3外壁下方的信号旋转接头与中央处理器20信号连接，可以避免信号线缠绕打结，第二光强传感器17设置有四个且分别安装在矩形卡罩2四周外壁上，具体为：通过第二光强传感器17可以检测装置四周的光强，利用中央处理器20配合无线通讯模块21将数据传输到远程终端22，工
作人员可以知晓哪个方向的光强大，随后远程控制设备工作，使光伏板8朝向光强大的一侧，而第一光强传感器9用于确定调节位置，防止光伏板8过多改变方向。
26.进一步的，中央处理器20还信号连接有蓄电池状态检测模块，蓄电池状态检测模块与蓄电池100信号连接，可以检测蓄电池100的参数，同时将检测参数配合中央处理器20和无线通讯模块21传输到远程终端22，工作人员可以获知蓄电池100的状态，便于及时更换和维护。
27.请参阅图3-4，底箱1的内腔和外侧壁分别安装有空气加热器102和散热风扇104，散热风扇104的冷风输出路径且通过通槽镶嵌在底箱1表面安装有半导体制冷片103，空气加热器102通过第一温控器与逆变变压器19电连接，半导体制冷片103电连接有第三降压整流器，第三降压整流器和散热风扇104均通过第二温控器与逆变变压器19电连接，当底箱1内的温度过低时，通过第一温控器使空气加热器102工作，对内部空气循环加热；当底箱1内部温度过高时，第二温控器给散热风扇104和半导体制冷片103供电，加快热量散发，维持底箱1恒温，进而可以延长蓄电池100的使用寿命。
28.请参阅图5，动力切换装置15包括固定在底箱1顶部的安装板150，第二蜗轮蜗杆组件14的蜗杆通过通孔贯穿安装板150上方，安装板150的下方通过轴承水平转动贯穿安装有通过联轴器与正反转电机16连接的第四转轴151，第四转轴151的内端同轴安装有花键轴花键套组件152，花键轴花键套组件152的花键套外壁固定套接有与第一传动锥齿轮13啮合的第二传动锥齿轮154，安装板150的内侧下方关于第四转轴151中心对称水平固定有一对第一电插锁153，第一电插锁153的插销外端通过滑块和圆滑槽与第二传动锥齿轮154转动卡接，具体为：滑块固定在第一电插锁153的插销外端，圆滑槽设置在第二传动锥齿轮154的大端面上，而第四转轴151的外壁和第二蜗轮蜗杆组件14的蜗杆端部均固定套接有第一圆柱平摩擦轮155，安装板150的外表面还通过垫块固定有第二电插锁156，第二电插锁156的插销外端通过轮叉和轴段转动安装有与两个第一圆柱平摩擦轮155周面摩擦贴合的第二圆柱平摩擦轮157，当需要第二蜗轮蜗杆组件14正反转时，先给正反转电机16接电，同时给第二电插锁156接电，第二电插锁156得电伸长，使上下两个第一圆柱平摩擦轮155与中部的第二圆柱平摩擦轮175紧密贴合构成摩擦传动机构，进而第二蜗轮蜗杆组件14可以正反转；当需要第一传动锥齿轮13转动时，先给第一电插锁153接电，第一电插锁153得电伸长，使其带动第二传动锥齿轮154和花键套左移，第一传动锥齿轮13与第二传动锥齿轮154可以啮合，随后给正反转电机16接电，第四转轴151可以驱动花键轴花键套组件152转动，而第一电插锁153的插销抵接第二传动锥齿轮154，使其可以转动。
29.请参阅图6，正反转电机16、第一电插锁153和第二电插锁156通过继电器控制电路与逆变变压器19电连接，继电器控制电路包括热继电器fr1、继电器km1与km2、熔断器fu1与fu2、急停开关sb1、遥控开关q1、q2、q3与q4和第一降压整流器与第二降压整流器，通过遥控开关q1与q2可以使继电器km1与km2分别接电，且第一电插锁153得电伸长，进而可以驱动第一传动锥齿轮13正反转，实现光伏板8的左右摆动；同理，通过遥控开关q3与q4可以使继电器km1与km2分别接电，且第二电插锁156得电伸长，进而可以驱动支撑管3正反转，实现光伏板8的转动，且遥控开关q1、q2、q3与q4采用手机远程遥控开关，属于现有遥控技术，方便远程控制。
30.在使用本发明一种太阳能储能装置时：将整体固定安装在四周无遮挡的区域，通
过正反转电机16配合动力切换装置15可以使第一传动锥齿轮13带动第三转轴12转动，第三转轴12通过锥齿轮副和第二转轴11使第一蜗轮蜗杆组件10驱动第一转轴5正反转，光伏板8可以左右摆动；同时，动力切换装置15可以使第二蜗轮蜗杆组件14驱动支撑管3正反转，进而可以使光伏板8旋转，该装置可以使光伏板8在太阳处于任何照射角度时，均有机会接触太阳光，经过太阳能与电能的转换为蓄电池100充电，蓄电池100用于储存能量，并可以通过接电端子101进行输出使用。
31.值得注意的是：本方案采用的电器元件均为市售产品，属于现有成熟技术，在此不再赘述其安装方法和工作原理以及具体的电路结构与产品型号。
32.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
33.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.一种太阳能储能装置，包括底箱(1)和光伏板(8)，其特征在于：所述底箱(1)的顶部固定有矩形卡罩(2)，所述矩形卡罩(2)的顶部中央竖直贯穿转动安装有支撑管(3)，所述支撑管(3)的顶部封口固定有槽钢段(4)，所述槽钢段(4)的前后表面之间水平贯穿转动安装有第一转轴(5)，所述第一转轴(5)的外壁固定有摆杆(6)，所述摆杆(6)的外端固定有矩形框架(7)，所述矩形框架(7)内安装光伏板(8)，所述槽钢段(4)和支撑管(3)的表面之间通过轴承竖直转动安装有与第一转轴(5)连接的第一蜗轮蜗杆组件(10)，所述支撑管(3)的表面上方通过轴承沿直径方向转动贯穿安装有第二转轴(11)，所述第二转轴(11)的外端通过锥齿轮副与第一蜗轮蜗杆组件(10)的蜗杆底部连接，所述支撑管(3)的内腔通过轴承竖直向下延伸同轴安装有第三转轴(12)，所述第三转轴(12)的顶部通过锥齿轮副与第二转轴(11)的内端连接，所述第三转轴(12)的底端固定套接有第一传动锥齿轮(13)，所述支撑管(3)的外壁底部与矩形卡罩(2)的内腔顶部之间通过轴承座安装有第二蜗轮蜗杆组件(14)，所述底箱(1)的顶部且位于矩形卡罩(2)内腔安装有正反转电机(16)，所述正反转电机(16)的电机轴通过动力切换装置(15)分别与第二蜗轮蜗杆组件(14)的蜗杆端部和第一传动锥齿轮(13)连接，所述光伏板(8)电连接有光伏发电控制器(18)，所述光伏发电控制器(18)电连接有位于底箱(1)内腔的蓄电池(100)，所述蓄电池(100)电连接有逆变变压器(19)，所述逆变变压器(19)电连接有内嵌安装在底箱(1)外壁的接电端子(101)。2.根据权利要求1所述的一种太阳能储能装置，其特征在于：所述逆变变压器(19)信号连接有中央处理器(20)，所述中央处理器(20)信号连接有第一光强传感器(9)、第二光强传感器(17)和无线通讯模块(21)，所述无线通讯模块(21)信号连接有远程终端(22)。3.根据权利要求2所述的一种太阳能储能装置，其特征在于：所述第一光强传感器(9)安装在矩形框架(8)的侧壁上且通过套设安装在支撑管(3)外壁下方的信号旋转接头与中央处理器(20)信号连接，所述第二光强传感器(17)设置有四个且分别安装在矩形卡罩(2)四周外壁上。4.根据权利要求3所述的一种太阳能储能装置，其特征在于：所述中央处理器(20)还信号连接有蓄电池状态检测模块，所述蓄电池状态检测模块与蓄电池(100)信号连接。5.根据权利要求1所述的一种太阳能储能装置，其特征在于：所述底箱(1)的内腔和外侧壁分别安装有空气加热器(102)和散热风扇(104)，所述散热风扇(104)的冷风输出路径且通过通槽镶嵌在底箱(1)表面安装有半导体制冷片(103)，所述空气加热器(102)通过第一温控器与逆变变压器(19)电连接，所述半导体制冷片(103)电连接有第三降压整流器，所述第三降压整流器和散热风扇(104)均通过第二温控器与逆变变压器(19)电连接。6.根据权利要求1所述的一种太阳能储能装置，其特征在于：所述动力切换装置(15)包括固定在底箱(1)顶部的安装板(150)，所述第二蜗轮蜗杆组件(14)的蜗杆通过通孔贯穿安装板(150)上方，所述安装板(150)的下方水平转动贯穿安装有通过联轴器与正反转电机(16)连接的第四转轴(151)，所述第四转轴(151)的内端同轴安装有花键轴花键套组件(152)，所述花键轴花键套组件(152)的花键套外壁固定套接有与第一传动锥齿轮(13)啮合的第二传动锥齿轮(154)，所述安装板(150)的内侧下方关于第四转轴(151)中心对称水平固定有一对第一电插锁(153)，所述第一电插锁(153)的插销外端通过滑块和圆滑槽与第二传动锥齿轮(154)转动卡接，所述第四转轴(151)的外壁和第二蜗轮蜗杆组件(14)的蜗杆端部均固定套接有第一圆柱平摩擦轮(155)，所述安装板(150)的外表面还通过垫块固定有第
二电插锁(156)，所述第二电插锁(156)的插销外端通过轮叉和轴段转动安装有与两个第一圆柱平摩擦轮(155)周面摩擦贴合的第二圆柱平摩擦轮(157)。7.根据权利要求6所述的一种太阳能储能装置，其特征在于：所述正反转电机(16)、第一电插锁(153)和第二电插锁(156)通过继电器控制电路与逆变变压器(19)电连接，所述继电器控制电路包括热继电器fr1、继电器km1与km2、熔断器fu1与fu2、急停开关sb1、遥控开关q1、q2、q3与q4和第一降压整流器与第二降压整流器。8.根据权利要求7所述的一种太阳能储能装置，其特征在于：所述遥控开关q1、q2、q3与q4采用手机远程遥控开关。

技术总结
本发明公开了太阳能技术领域的一种太阳能储能装置，包括支撑管、第一转轴、光伏板、第一蜗轮蜗杆组件、第二转轴、第三转轴、第一传动锥齿轮、第二蜗轮蜗杆组件、正反转电机、动力切换装置和蓄电池，通过正反转电机配合动力切换装置可以使第一传动锥齿轮带动第三转轴转动，第三转轴通过锥齿轮副和第二转轴使第一蜗轮蜗杆组件驱动第一转轴正反转，光伏板可以左右摆动；同时，动力切换装置可以使第二蜗轮蜗杆组件驱动支撑管正反转，进而可以使光伏板旋转，该装置可以使光伏板在太阳处于任何照射角度时，均有机会接触太阳光，提高太阳能储能装置的能量收集效率，具有创造性。具有创造性。具有创造性。


技术研发人员：雷国平 吴天骜 崔灿 邬佳程
受保护的技术使用者：重庆三峡学院
技术研发日：2023.08.02
技术公布日：2023/9/13