光感应模组、太阳能感应器及太阳能板支架的制作方法

1.本技术涉及太阳能设备领域，尤其涉及一种光感应模组、太阳能感应器及太阳能板支架。


背景技术：

2.随着科技的发展，太阳能已成为人类使用的清洁能源的重要组成部分，太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，不管是哪种转换方式，都需要使用太阳能板对光能进行转换，然而每天不同时刻日光与地面之间的倾角是不同的，为了获取更多的太阳光，则需要不停的旋转太阳能板。目前，太阳能设备通常通过太阳能感应器来判断最强光的照射方向，从而控制太阳能板转动以最大限度获取更多的太阳能，然而，现有的太阳能感应器在快速准确定位最强光照方向仍存在一定的提升空间。


技术实现要素：

3.本技术的第一个目的在于提供一种光感应模组，其旨在解决现有太阳能感应器无法快速准确感应最强光照射方向的技术问题。
4.本技术的第二个目的在于提供一种太阳能感应器。
5.本技术的第三个目的在于提供一种太阳能板支架。
6.为达到上述第一个目的，本技术提供的方案是：一种光感应模组，包括：
7.第一电路板；
8.多个感光元件，与所述第一电路板电连接；以及
9.遮挡件，固定于所述第一电路板上，所述遮挡件包括基部和多个遮光部，多个所述遮光部以所述基部为中心呈发散状排布，以使相邻的两个所述遮光部之间形成与外界相通的导光槽，其中，每个所述导光槽内均设置有至少一个所述感光元件。
10.为达到上述第二个目的，本技术提供的方案是：一种太阳能感应器，包括：
11.壳体，所述壳体内形成有容置腔，且所述壳体开设有和所述容置腔相连通的第一通孔；以及
12.上述的光感应模组，所述光感应模组置于所述容置腔中；
13.所述光感应模组的第一电路板固定设置于所述容置腔内，所述光感应模组的感光元件及遮挡件外露于所述第一通孔。
14.为达到上述第三个目的，本技术提供的方案是：一种太阳能板支架，包括：
15.上述的太阳能感应器；
16.旋转机构，与所述太阳能感应器通信连接；以及
17.支撑架，与所述旋转机构相连，由所述旋转机构驱动转动。
18.本技术提供的光感应模组、太阳能感应器及太阳能板支架，通过将多个遮光部环绕基部设置，并在两两相邻的遮光部之间形成与外界相通的导光槽，因而，沿基部的周向形成多个导光槽。每个导光槽内对应设置至少一个感光元件，以使各感光元件也沿基部周向
设置，感光元件用于感应相邻的两个遮光部之间的夹角方向上是否有太阳光照射以及光线的强度，因而，光感应模组能够感应到沿基部的周向的各个角度的照射光。由于相邻的导光槽通过遮光部分隔，从而避免了相邻的照射光相互干扰，使每个导光槽内的感光元件只能接收到单一方向的照射光，因此，各感光元件能够准确地感应各相应角度的光线强度。因此，本技术提供的光感应模组能够不受相邻光线的干扰，准确地感应到各个角度的光线强度，并最终准确地确定最强光的照射方向。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
20.图1是本技术实施例提供的光感应模组的结构示意图；
21.图2是本技术实施例提供的光感应模组的一个视角的爆炸图；
22.图3是本技术实施例提供的光感应模组的另一个视角的爆炸图；
23.图4是本技术实施例提供的太阳能感应器的结构示意图；
24.图5是本技术实施例提供的太阳能感应器的一个视角的爆炸图；
25.图6是图5中a处的局部放大图；
26.图7是本技术实施例提供的太阳能感应器的另一个视角的爆炸图；
27.图8是本技术实施例提供的光感应模组、透明罩、第一密封圈、第一外壳的一个视角的爆炸图；
28.图9是本技术实施例提供的光感应模组、透明罩、第一密封圈、第一外壳的另一个视角的爆炸图；
29.图10是本技术实施例提供的透明罩的结构示意图；
30.图11是本技术实施例提供的第一外壳的结构示意图；
31.图12是本技术实施例提供的光感应模组和第二电路板的装配结构示意图；
32.图13是本技术实施例提供的太阳能板支架的结构示意图。
33.附图标号说明：1000、太阳能板支架；100、太阳能感应器；10、光感应模组；11、第一电路板；111、第二安装孔；112、第一定位孔；113、第一连接耳；114、第二定位孔；115、第一连接端子；12、遮挡件；120、导光槽；121、基部；122、遮光部；1221、第一安装孔；1222、第一定位件；13、感光元件；20、防水密封件；21、第一防水圈；22、第二防水圈；30、壳体；31、第一外壳；301、容置腔；310、第一容置槽；311、第一通孔；312、第一密封槽；313、第一连接柱；314、第二密封槽；315、第二连接柱；316、第三定位件；317、第二通孔；318、第三通孔；319、第一防水柱；3110、第二防水柱；32、第二外壳；320、第二容置槽；33、插接部；40、透明罩；41、透光部；42、固定部；43、第二连接耳；44、第二定位件；51、第一密封圈；52、第二密封圈；60、第二电路板；61、第三安装孔；62、第三定位孔；63、第二连接端子；70、控制组件；71、开关传导元件；80、信号指示组件；81、导光元件；200、旋转机构；300、支撑架。
34.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
35.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.需要说明，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
37.还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
38.另外，在本技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
39.太阳光的照射角度在每天的不同时刻都不相同，太阳能板作为一种吸收光能并将光能转换为电能或者热能的部件，其放置角度需要根据太阳光照射角度的变化而改变，以便于获取更多的太阳光。目前主要通过太阳能感应器感应最强光的照射方向，然后控制太阳能板垂直于该照射方向以获取最强光，但是由于现有太阳能感应器设计的局限性，无法准确地感应出最强光的照射方向，造成太阳能板无法获取最强光。由此，本技术实施例提供一种光感应模组，能够准确地感应到各个角度的光线强度，并最终准确地确定最强光的照射方向。
40.如图1-3所示，本技术实施例提供的光感应模组10，包括第一电路板11、遮挡件12和多个感光元件13，多个感光元件13与第一电路板11电连接，遮挡件12固定于第一电路板11上。遮挡件12包括基部121和多个遮光部122，多个遮光部122以基部121为中心呈发散状排布，即多个遮光部122环绕基部121设置，且多个遮光部122的一端均与基部121相连、另一端相互隔开，使两两相邻的遮光部122之间形成一与外界相通的导光槽120，每个导光槽120内均设有至少一个感光元件13。感光元件13可以是光敏电阻，也可以是硅光电池，用于检测相应区域是否有太阳光照射以及光线的强度。可以理解，在其他实施例中，每个导光槽120内也可以设置多个感光元件13。
41.本实施例中，通过将多个遮光部122环绕基部121设置，并在两两相邻的遮光部122之间形成与外界相通的导光槽120，因而，沿基部121的周向形成多个导光槽120。每个导光槽120内对应设置至少一个感光元件13，以使各感光元件13也沿基部121周向设置，感光元件13用于感应相邻的两个遮光部122之间的夹角方向上是否有太阳光照射以及光线的强度，因而，光感应模组10能够感应到沿基部121的周向的各个角度的照射光。由于相邻的导光槽120通过遮光部122分隔，从而避免了相邻的照射光相互干扰，使每个导光槽120内的感光元件13只能接收到单一方向的照射光，因此，各感光元件13能够准确地感应各相应角度
的光线强度。故，本技术实施例提供的光感应模组10能够不受相邻光线的干扰，准确地感应到各个角度的光线强度，并最终准确地确定最强光的照射方向。光感应模组10组装后可以作为一个单独的部件进行拆装，便于生产和维护。
42.作为一种实施方式，基部121和多个遮光部122一体成型。当然，在其他实施例中，遮光部122装配到基部121也是可以的。
43.请参阅图3，至少两个遮光部122上开设有第一安装孔1221，第一电路板11上开设有与第一安装孔1221相匹配的第二安装孔111，遮挡件12和第一电路板11通过同时穿设于第一安装孔1221和第二安装孔111中的第一紧固件(图未示)固连。实际应用中，第一安装孔1221和第二安装孔111内均设有内螺纹，第一紧固件设有与内螺纹相匹配的外螺纹，第一紧固件与第二安装孔111和第一安装孔1221螺纹连接。通过该种设置方式，将遮挡件12固定到第一电路板11上，装配方便、快捷。
44.请参阅图3，在至少一个遮光部122上设有第一定位件1222，第一电路板11上设有与第一定位件1222相匹配的第一定位孔112，当第一定位件1222落入第一定位孔112中时，第一安装孔1221和第二安装孔111对应连通。通过设置第一定位件1222和第一定位孔112，有助于第一安装孔1221和第二安装孔111快速对应连通，提高装配效率。可以理解，在其他实施例中，在第一电路板11上设置第一定位件1222，在至少一个遮光部122上设置第一定位孔112也是可以的。
45.作为一种实施方式，多个遮光部122以基部121为中心环绕基部121均匀发散分布，使每两个相邻的遮光部122之间形成的夹角角度均相同，每个导光槽120内均设有一个感光元件13，使位于导光槽120内的感光元件13均匀地接收各个角度的光线，以此实现在相同夹角空间内以相同的感光灵敏度来测量每个方向上的光照强度。
46.请参阅图4-5和图7-8，本技术实施例还提供一种太阳能感应器100，包括壳体30和上述的光感应模组10，壳体30具有一容置腔301并设有与容置腔301连通的第一通孔311，光感应模组10置于容置腔301中，光感应模组10的第一电路板11与壳体30固定相连，感光元件13及遮挡件12从第一通孔311露出。通过将感光元件13及遮挡件12从第一通孔311露出，便于感光元件13感应太阳光。本实施例提供的太阳能感应器100，通过采用上述的光感应模组10，能够准确地感应到各个角度的光线强度，并最终准确地确定最强光的照射方向。
47.请参阅图7-8，太阳能感应器100还包括透明罩40，透明罩40罩设于遮挡件12外侧。通过将透明罩40罩设于遮挡件12外侧，可以避免水汽对遮挡件12以及感光元件13的侵蚀，同时也能防止遮挡件12和感光元件13被外物碰撞而损坏，延长其使用寿命。并且，透明罩40能够使光线透过，不会影响感光元件13感应太阳光。
48.请参阅图4和图9-10，第一通孔311四周的壳体30设有第一密封槽312，太阳能感应器100还包括置于第一密封槽312中的第一密封圈51，透明罩40包括罩设于遮挡件12外侧的透光部41和与透光部41连接的固定部42，固定部42的一侧与第一电路板11连接，另一侧通过第一密封圈51与壳体30密封相连。通过如此设置，透明罩40的固定部42夹设在第一电路板11和壳体30之间，透光部41罩设在遮挡件12的外侧且穿设于第一通孔311，并且，通过设置第一密封圈51，防止水汽从壳体30与透明罩40之间的缝隙进入太阳能感应器100内部，延长太阳能感应器100的使用寿命。
49.请参阅图4和图9-11，第一电路板11设有第一连接耳113，透明罩40设有第二连接
耳43，第一电路板11和透明罩40通过同时穿设于第一连接耳113和第二连接耳43中的第二紧固件(图未示)固连。本实施例中，第二连接耳43设于固定部42上。实际应用中，壳体30上设有具有内螺纹的第一连接柱313，第二紧固件设有与内螺纹相匹配的外螺纹，第二紧固件穿过第一连接耳113和第二连接耳43与第一连接柱313螺纹连接。
50.请参阅图10和图12，透明罩40设有第二定位件44，第一电路板11设有与第二定位件44相匹配的第二定位孔114，当第二定位件44落入第二定位孔114中时，第一连接耳113和第二连接耳43对应重叠。具体地，第二定位件44设于固定部42之朝向第一电路板11的一侧。通过设置第二定位件44和第二定位孔114，有助于第一连接耳113和第二连接耳43快速对应重叠，提高装配效率。可以理解，在其他实施例中，第二定位件44设于第一电路板11上，第二定位孔114贯穿设于固定部42也是可以的。
51.作为一种实施方式，壳体30包括可拆卸连接的第一外壳31和第二外壳32，第一外壳31凹设有第一容置槽310，第二外壳32凹设有第二容置槽320，第一容置槽310和第二容置槽320配合形成容置腔301，第一通孔311贯穿设于第一外壳31上，光感应模组10的第一电路板11固定于第一外壳31之朝向容置腔301的一侧，透明罩40的固定部42夹设在第一电路板11和第一外壳31之间。安装时，先将透明罩40从第一外壳31之朝向容置腔301的一侧穿过第一通孔311，并将透明罩40的固定部42抵接在第一密封圈51上，同时将第二连接耳43对准第一连接柱313；再将组装在一起的遮挡件12和第一电路板11放入透明罩40中，通过第二定位件44和第二定位孔114快速定位，使第一连接耳113和第二连接耳43对应重叠，再将第二紧固件穿过第一连接耳113和第二连接耳43与第一连接柱313螺纹连接，从而使第一电路板11和遮挡件12固定到第一外壳31上。
52.请参阅图7和图11，第一外壳31上还形成有第二密封槽314，太阳能感应器100还包括置于第二密封槽314中的第二密封圈52，第二外壳32通过第二密封圈52与第一外壳31密封连接。通过设置第二密封圈52，防止水汽从第一外壳31和第二外壳32连接的缝隙处进入太阳能感应器100内部，延长太阳能感应器100的使用寿命。可以理解，在其他实施例中，第二密封槽314形成于第二外壳32上也是可以的。
53.请参阅图4和图7，太阳能感应器100还包括用于通信的第二电路板60，第二电路板60置于容置腔301内，与第一电路板11电连接且与第一电路板11层叠设置，第一电路板11和第二电路板60在壳体30上的正投影至少部分重叠。通过将第一电路板11与第二电路板60层叠设置，并在在壳体30上的正投影至少部分重叠，使第一电路板11和第二电路板60的装配更加紧凑，更有效地利用容置腔301的空间，相对于传统的非叠层设置方式，缩小了太阳能感应器100的体积，使太阳能感应器100更容易携带。
54.作为一种实施方式，第二电路板60固设于第一外壳31上。请参阅图11-12，第二电路板60上设有第三安装孔61，第一外壳31之朝向容置腔301的一侧设有第二连接柱315，第二电路板60通过穿设于第三安装孔61与第二连接柱315螺纹连接的第三紧固件(图未示)固定于第一外壳31上。其中，第一连接柱313和第二连接柱315的高度不同，从而使第一电路板11和第二电路板60能够层叠安装。
55.作为一种实施方式，第一外壳31上还设有第三定位件316，第二电路板60上设有与第三定位件316相匹配的第三定位孔62，当第三定位件316落入第三定位孔62中时，第二连接柱315与第三安装孔61对应设置。如此设置，能够快速地将第二电路板60装配到第一外壳
31上。
56.本实施例中，第一电路板11上设有感光电路(图未示)和第一连接端子115，感光电路的数量与感光元件13的数量相同，一个感光元件13电连接一个感光电路，所有感光电路之远离感光元件13的一端均电连接于第一连接端子115。第二电路板60上设有控制器(图未示)和第二连接端子63，第一连接端子115与第二连接端子63电连接。实际应用中，第一连接端子115和第二连接端子63可以直接插接，也可以通过连接线实现电连接。
57.下面以光敏电阻为感光元件13为例，对本技术实施例提供的太阳能感应器100的工作原理予以说明：太阳光照射在光敏电阻上使电阻发生变化，进而通过感光电路模数转换为光强数值传输至第二电路板60的控制器，通过将各个光敏电阻接收到的光强数值传输到控制器，控制器对各光强数值进行比较，确定出光强数值最大的太阳光照射方向。其中，用于进行模数转换的模数转换模块可以设置在感光电路里，也可以集成在控制器上，在此不做限定。
58.请参阅图4-6，第一外壳31还贯穿设有第二通孔317和第三通孔318，第二通孔317和第三通孔318均与容置腔301连通，太阳能感应器100还包括控制组件70和信号指示组件80，控制组件70和信号指示组件80均与第二电路板60电连接，其中，控制组件70通过第二通孔317部分外露于壳体30，信号指示组件80通过第三通孔318部分外露于壳体30。具体地，控制组件70包括与第二电路板60电连接的开关键(图未示)、以及对应开关键设置并通过第二通孔317部分外露于壳体30的开关传导元件71，控制组件70用于控制太阳能感应器100的打开和关闭。信号指示组件80包括与第二电路板60电连接的光源(图未示)、以及对应光源设置并通过第三通孔318部分外露于壳体30的导光元件81。本实施例中，信号指示组件80的数量为四个，相应地，第一外壳31上对应形成有四个第三通孔318。其中一个信号指示组件80用于指示太阳能感应器100的开关机状态，灯亮表示为开机状态，灯灭表示为关机状态；另外三个信号指示组件80均用于指示太阳能感应器100现有的电量状况，每个信号指示组件80指示的电量不同。
59.请参阅图5-6，太阳能感应器100还包括设于第一外壳31和第二电路板60之间且具有弹性的防水密封件20，开关传导元件71和导光元件81均安装于防水密封件20上。具体地，防水密封件20设有与开关键对应的第一穿孔(图未示)和与光源对应的第二穿孔(图未示)，开关传导元件71的一端过盈穿过第一穿孔、另一端穿过第二通孔317，导光元件81的一端过盈穿过第二穿孔、另一端穿过第三通孔318。通过如此设置，开关传导元件71能够安装于防水密封件20上并与开关键对应设置，导光元件81能够安装于防水密封件20上并与光源对应设置。实际应用中，防水密封件20采用仿形橡胶材料制成，大小可以覆盖所有第二通孔317和第三通孔318。通过设置防水密封件20，可以防止水汽通过第二通孔317和第三通孔318进入到太阳能感应器100内部。
60.安装时，首先将开关传导元件71的一端过盈安装于第一穿孔，导光元件81的一端过盈安装于第二穿孔；然后将防水密封件20设于第一外壳31上，开关传导元件71的另一端穿过第二通孔317，导光元件81的另一端穿过第三通孔318；再将第二电路板60快速定位并通过第三紧固件螺纹连接第二连接柱315固定到第一外壳31上。由于防水密封件20具有形变特性，按压开关传导元件71可以带动防水密封件20按压第二电路板60上的开关键，实现对太阳能感应器100开关的控制，来自灯源的灯光可以通过导光元件81传递至第三通孔
318。
61.请参阅图5-6和图11，防水密封件20包括第一防水圈21和第二防水圈22，第一防水圈21设于第一穿孔周侧且与开关传导元件71间隔设置，第二防水圈22设于第二穿孔周侧且与导光元件81间隔设置；第一外壳31之朝向容置腔301的一侧设有第一防水柱319和第二防水柱3110，第一防水柱319对应第二通孔317周侧设置且能够插设于开关传导元件71和第一防水圈21之间，第二防水柱3110对应第三通孔318周侧设置且能够插设于导光元件81和第二防水圈22之间。实际应用中，第一防水圈21过盈配合套设于第一防水柱319上，第二防水圈22过盈配合套设于第二防水柱3110上。通过设置第一防水圈21和第二防水圈22，进一步增加防水密封件20的防水性能，更加有效地防止水汽从第二通孔317和第三通孔318进入到太阳能感应器100内部。本实施例中，第二防水圈22的数量为两个，一个第二防水圈22与用于指示太阳能感应器100的开关机状态的导光元件81间隔设置，另一个第二防水圈22与用于指示太阳能感应器100现有电量状况的三个导光元件81间隔设置，相应地，第二防水柱3110也设有两个。
62.作为一种实施方式，壳体30的一侧形成有插接部33。通过设置插接部33，以便于将太阳能感应器100安装到下述的支撑架300上。
63.请参阅图2和图13，本技术实施例还提供一种太阳能板支架1000，包括上述太阳能感应器100、旋转机构200和支撑架300，旋转机构200与太阳能感应器100通信连接，支撑架300与旋转机构200相连，由旋转机构200驱动转动。其中，支撑架300用于支撑太阳能板。实际应用中，太阳能感应器100的控制器可以通过有线或无线的方式与旋转机构200实现通信连接，比如，控制器通过蓝牙模块输出信号到旋转机构200。控制器与旋转机构200通信连接，控制旋转机构200驱动支撑架300转动，使太阳能板能够垂直于最强光的照射方向，从而实现对光源的跟踪。同时，太阳能感应器100的各感光元件13实时检测外界光照变化的模拟量，经感光电路模数转换后输送至控制器，实现电机与光源的随动。
64.以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是在本技术的构思下，利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本技术的专利保护范围内。