[实用新型]由重力驱动的自旋转机构、太阳能面板及路灯供电电源

说明书

技术领域

本实用新型总的涉及太阳能领域，尤其涉及一种用于实现太阳能面板自动追踪太阳的自旋转机构。 

背景技术

在绿色能源应用中，太阳能系统具有非常光明的前景。很多公共设施和家用设备，例如太阳能道路照明系统、光伏电力系统、太阳能热水器系统以及太阳能空调系统等等，都利用了太阳能作为理想的能源。太阳能相当洁净且十分富余，但相比于其他主要能源，太阳能转换为电力或热能的转换效率却比较低。因此，太阳能系统的效率和成本是使用者主要考虑的因素。 

为了将太阳能尽可能地转换为电力，一种方案是改进太阳能电池的转换效率。目前，光伏技术能够使得超过30％的太阳能被转换为电力，但在合理成本范围内很难再有提高。另一种方案则是设计出倾斜角可调节的太阳能面板来追踪太阳的大致位置。相比于固定安装的面板，这种追踪装置可使面板在冬天获得15％的能量输出增益，在夏天可获得25％的能量输出增益。然而，这种追踪装置也不可避免地增加了系统成本并消耗了额外的能量。在大多现有追踪装置中，面板的倾斜通常是通过具有一个或两个方向运动能力的柔性旋转支撑接头来实现，采用诸如电动机和液压杆等机构来驱动太阳能面板沿某一方向运动。当太阳能系统中安装有太阳追踪装置时，有必要在效率和能量损失之间建立平衡，因为追踪装置同样会消耗由太阳能面板收集的部分太阳能，并且如果装置的能量消耗太高或者旋转频率太高，所需成本也远远大于其所带来的效益。考虑到太阳能系统的经济效益，在效率改进和成本之间必须形成有利的折中。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提出一种简单的机械结构来调整太阳能面板的倾斜角度，相比于现有的固定安装的面板，该机械结构能够使得太阳能系统获得更多的太阳辐射能量，同时，该机械结构比现有的追踪装置消耗更少的能量，获得更多的经济效益。 

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种由重力驱动的自旋转机构，所述自旋转机构包括与待旋转的面板连接的摆动连接装置，所述摆动连接装置包括框架和沿所述框架可移动的闩锁装置，其中，所述闩锁装置包括计时器和耦接至所述计时器以根据预设的时间间隔在锁定状态和解锁状态之间转换的执行部件，在所述锁定状态，所述执行部件被保持在所述框架上设定的多个锁定位置中的一个锁定位置处，在所述解锁状态，所述执行部件在所述面板的重力作用下沿所述框架从一个锁定位置移动至下一锁定位置。 

根据一种实施方式，所述摆动连接装置通过所述闩锁装置连接至所述面板，所述框架与安装基座固定连接。以这样的方式，在解锁状态下，面板能够连同闩锁装置沿框架向下移动至下一锁定位置。 

根据另一种实施方式，所述摆动连接装置通过所述框架连接至所述面板，所述闩锁装置与安装基座固定连接。以这种方式，在解锁状态下，面板能够连同框架向下移动，使得闩锁装置沿框架向上移动至下一锁定位置。 

优选地，所述框架为带有滑槽的弧形框架，在所述滑槽的至少一个内表面上设置有锯齿形卡钩。 

优选地，所述执行部件包括沿所述滑槽滑动的滑轮和能够与所述卡钩咬合的卡销，所述滑轮和所述卡销通过驱动轴耦接至所述计时器，并在所述驱动轴上设置有扭力弹簧。 

根据一种优选实施方式，所述摆动连接装置包括在所述面板上 间隔设置的第一摆动连接装置和第二摆动连接装置。 

有利地，所述第一摆动连接装置的闩锁装置和所述第二摆动连接装置的闩锁装置按照所述计时器的预定周期交替解锁，在一个周期内，所述第一摆动连接装置的闩锁装置按时间间隔解锁，而第二摆动连接装置的闩锁装置保持锁定，在下一个周期内，所述第一摆动连接装置的闩锁装置保持锁定，而第二摆动连接装置的闩锁装置按时间间隔解锁。 

有利地，所述自旋转机构还包括复位装置，其与所述摆动连接装置联动，以在所述计时器的预定周期结束后手动或自动地将所述面板复位。 

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种自动调节倾斜角度的太阳能面板，包括上述的由重力驱动的自旋转机构，其中，所述面板为固定连接至太阳能面板底部的驱动板。 

根据本实用新型的又一个方面，提供了一种太阳能路灯供电电源，其包括上述的自动调节倾斜角度的太阳能面板。