一种伞状开合式光伏机构展开收起装置

allin2022-12-08  125



1.本发明涉及光伏发电领域,尤其是涉及一种伞状开合式光伏机构展开收起装置。


背景技术:

2.太阳能光伏发电机构是一种将太阳光辐射能转换成电能的发电设备。光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)﹑控制器和逆变器三大部分组成。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源可以无处不在。但是现有的光伏组件大多数面积较大且形式统一,常用于室外的发电活动,光伏板表面容易有灰尘堆积,若将其使用在极端恶劣条件下,则会更加容易造成大量的自然磨损,导致光伏板的平均使用寿命均较短。目前所被大规模使用的光伏板均为电池板阵列,不可收起,占地面积很大,受风面积大,在对抗恶劣环境时仍会遭受较大的破坏,且占用空间大。
3.中国专利申请(公开号为cn112187151a)公开了一种可追光双层丝杠导向型光伏机构折叠展开装置,其通过设置主要俯仰角度调节装置、水平角度调节装置以及太阳能发电板组开合装置,实现了光伏发电机构的折叠展开,解决了现有技术中占地面积过大的问题。但是光伏发电机构在使用时需要连接蓄电池,由于上述专利申请光伏板的折叠结构,为了避免在光伏板折叠时蓄电池被阳光直射,上述专利申请中蓄电池只能另行安装在附近的建筑内,装置无法实现灵活的移动,十分不便。


技术实现要素:

4.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种伞状开合式光伏机构展开收起装置。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
6.一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,包括箱体底座、驱动组件、固定杆、延展部和伞状太阳能发电板:
7.所述箱体底座为顶部开口的箱体结构,所述固定杆一端设置在箱体底座内部,另一端与伞状太阳能发电板铰接,所述延展部一端与固定杆滑动连接,另一端连接伞状太阳能发电板;所述驱动组件驱动延展部在固定杆上移动,从而带动伞状太阳能发电板收起或展开。
8.进一步地,所述伞状太阳能发电板包括多块发电板本体和多个设置在发电板本体之间的第一连杆,多块发电板本体通过第一连杆铰接,所述延展部的一端与第一连杆滑动连接,所述延展部的一端在固定杆上移动时,延展部的另一端随之移动,与第一连杆产生相对转动使伞状太阳能发电板收起或展开。
9.进一步地,所述延展部包括套筒和第二连杆,所述套筒与固定杆滑动连接,所述第二连杆一端设置在套筒上,另一端与第一连杆铰接。
10.进一步地,所述固定杆的一端设有多组耳板和转轴,耳板中设有滚珠轴承,所述滚
珠轴承与转轴配合,多块发电板本体与转轴铰接,且通过转轴和固定杆铰接。
11.进一步地,所述驱动组件包括电机、抬升板和移动单元,所述固定杆穿过抬升板设置,所述延展部设置在抬升板上侧,所述电机固定在箱体底座底部,所述移动单元与抬升板连接,所述电机驱动移动单元控制抬升板在竖直方向上移动。
12.进一步地,所述移动单元包括丝杠和丝杠螺母,所述丝杠的一端连接电机,另一端穿过抬升板连接丝杠螺母,丝杠螺母固定在抬升板上,所述电机驱动丝杠旋转时,所述丝杠螺母带动抬升板在竖直方向上移动。
13.进一步地,所述丝杠螺母与抬升板螺纹连接。
14.进一步地,所述伞状太阳能发电板收起时的竖直投影面积大于所述箱体底座开口的面积。
15.进一步地,所述箱体底座的底部设置有凹槽,用于连接叉车。
16.进一步地,所述箱体底座的侧面设置安装孔,用于连接吊车。
17.与现有技术相比,本发明具有以下优点:
18.1、本发明包括一种伞状太阳能发电板,通过驱动组件和延展部使其在箱体顶部实现展开收起,同时箱体可用于放置蓄电池或者其它耗电设备。在实现展开收集太阳能集电以及收起时减少灰尘残留的同时,伞状的太阳能发电板组无论是收起状态还是展开状态都可以对箱体内部起到遮蔽的作用,避免阳光直晒,延长了使用寿命,无需借助附近的建筑,可灵活设置在需要发电的地区。且相比于现有技术,伞状的结构在收起时更能节省空间,进一步减小了占地的面积。
19.2、本发明通过丝杠和抬升板的结构模拟了伞的展开收起结构,由电机控制丝杠旋转来带动抬升板移动,位置的控制较为精确,可使抬升板灵活地上升下降,同时减小了磨损,延长了使用寿命。
20.3、本发明固定杆与伞状太阳能电池板通过转轴和滚珠轴承铰接,当需要更换连接组件时只需要更换滚珠轴承,使用便利。
21.4、本发明在箱体的底部和侧面均设置了不同的运输用安装孔,便于整体装置的运输,进一步提高了该装置的灵活性。
附图说明
22.图1为本发明的结构展开示意图。
23.图2为本发明的第二连杆结构示意图。
24.图3为本发明的固定杆结构的爆炸图。
25.图4为本发明丝杠与丝杠螺母配合示意图。
26.图5为本发明套筒和抬升板结构配合示意图。
27.图6为本发明的结构收起示意图。
28.附图标记:1-箱体底座;2-驱动组件;21-电机;22-抬升板;23-移动单元;231-丝杠;232-丝杠螺母;3-固定杆;31-耳板;32-转轴;4-延展部;41-套筒;42-第二连杆;5-伞状太阳能发电板;51-发电板本体;52-第一连杆。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
30.本实施例提供了一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,如图1所示,包括箱体底座1、驱动组件2、固定杆3、延展部4和伞状太阳能发电板5。其中箱体底座1为一顶部开口的长方体箱体结构,固定杆3一端设置在箱体底座1内部,另一端穿出顶部与伞状太阳能发电板5铰接,延展部4一端与固定杆3滑动连接,另一端连接伞状太阳能发电板5。驱动组件2设置在箱体底座1中,驱动延展部4在固定杆3上移动,从而带动伞状太阳能发电板5像伞一样收起或展开。
31.在本实施例中,伞状太阳能发电板5共由8块发电板本体51和多个第一连杆组成,每一块发电板本体51均为大小相同的等腰直角三角形,组合后在展开时呈正方形。其中在每两块发电板本体51接触的直边之间设置了第一连杆52,第一连杆52连接发电板本体51侧边的安装孔并与发电板本体51铰接,使发电板本体51之间可以相互旋转,以达到伞状太阳能发电板折叠展开的作用。且伞状太阳能发电板5收起时在竖直方向上的投影面积大于箱体底座1开口的面积,起到保护箱体内组件不受日晒雨淋的作用。固定杆3的顶部设置有4组耳板31和4根转轴32,连接关系如图2所示,每个耳板31中设有滚珠轴承,滚珠轴承与转轴32配合,多块发电板本体51的斜边与转轴32铰接,通过转轴32和固定杆3铰接。
32.在本实施例中延展部4包括套筒41和设置在套筒侧面的四根第二连杆42,第二连杆42如图3所示,其一端设置在套筒41的侧壁的耳板上,另一端与对应位置的第一连杆52铰接。
33.套筒41底部设置有驱动组件2,如图4所示,驱动组件2包括电机21、抬升板22和移动单元23,固定杆3穿过抬升板22设置,延展部4设置在抬升板22上侧,电机21固定在箱体底座1底部,移动单元23与抬升板22连接,电机21驱动移动单元23控制抬升板22在竖直方向上移动。
34.其中,移动单元23包括丝杠231和丝杠螺母232,丝杠231的一端连接电机21,另一端穿过抬升板22连接丝杠螺母232,丝杠螺母232通过螺栓固定在抬升板22上,抬升板22与固定杆3之间为轴孔配合,电机21驱动丝杠231旋转时,丝杠螺母232带动抬升板22在竖直方向上移动,继而会带动套筒41在固定杆上向上移动,抬升板22和套筒41的配合图如图5所示。
35.根据上述结构,该装置的工作原理如下:
36.首先,如图6所示是该装置的初始状态,此时模拟的是伞收起时的状态。套筒41和抬升板22均位于装置的最低点,此时伞状太阳能发电板5可以把箱体底座1上方的开口盖住,当需要发电时,电机21启动,使得丝杠231旋转,由于丝杠螺母232固定在抬升板22上且丝杠231固定在电机21上,在丝杠231旋转时,丝杠螺母232随之上升,继而带动抬升板22和套筒41上升,套筒41四周设置的第二连杆42在上升的过程中,使第一连杆52向上侧旋转顶出,伞状太阳能发电板5也在第一连杆52与固定杆3顶部的转轴32的作用下向上展开,最终套筒41达到最高点时伞状太阳能发电板5形成一整块正方形的太阳能发电板,开始发电工作,即回到图1所示的状态。
37.该装置工作状态下,每天早晨日出装置丝杠231旋转带动伞状太阳能发电板5展开,日落后装置丝杠231以相反方向旋转带动伞状太阳能发电板5收拢,等待第二天的日出。每年的日出日落时间可通过专用软件,根据位置信息自动生成,并导入至控制系统,以保证长期自动工作。
38.值得说明的是,在本实施例中,在箱体底座1的底部设置有便于叉车运输的凹槽,在侧面设置有便于吊车运输的安装孔,可在不同的地区实现灵活运输。
39.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征:
1.一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,其特征在于,包括箱体底座(1)、驱动组件(2)、固定杆(3)、延展部(4)和伞状太阳能发电板(5):所述箱体底座(1)为顶部开口的箱体结构,所述固定杆(3)一端设置在箱体底座(1)内部,另一端与伞状太阳能发电板(5)铰接,所述延展部(4)一端与固定杆(3)滑动连接,另一端连接伞状太阳能发电板(5);所述驱动组件(2)驱动延展部(4)在固定杆(3)上移动,从而带动伞状太阳能发电板(5)收起或展开。2.根据权利要求1所述的一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,其特征在于,所述伞状太阳能发电板(5)包括多块发电板本体(51)和多个设置在发电板本体(51)之间的第一连杆(52),多块发电板本体(51)通过第一连杆(52)铰接,所述延展部(4)的一端与第一连杆(52)滑动连接,所述延展部(4)的一端在固定杆(3)上移动时,延展部(4)的另一端随之移动,与第一连杆(52)产生相对转动使伞状太阳能发电板(5)收起或展开。3.根据权利要求2所述的一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,其特征在于,所述延展部(4)包括套筒(41)和第二连杆(42),所述套筒(41)与固定杆(3)滑动连接,所述第二连杆(42)一端设置在套筒(41)上,另一端与第一连杆(52)铰接。4.根据权利要求2所述的一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,其特征在于,所述固定杆(3)的一端设有多组耳板(31)和转轴(32),耳板(31)中设有滚珠轴承,所述滚珠轴承与转轴(32)配合,多块发电板本体(51)与转轴(32)铰接,且通过转轴(32)和固定杆(3)铰接。5.根据权利要求1所述的一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,其特征在于,所述驱动组件(2)包括电机(21)、抬升板(22)和移动单元(23),所述固定杆(3)穿过抬升板(22)设置,所述延展部(4)设置在抬升板(22)上侧,所述电机(21)固定在箱体底座(1)底部,所述移动单元(23)与抬升板(22)连接,所述电机(21)驱动移动单元(23)控制抬升板(22)在竖直方向上移动。6.根据权利要求5所述的一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,其特征在于,所述移动单元(23)包括丝杠(231)和丝杠螺母(232),所述丝杠(231)的一端连接电机(21),另一端穿过抬升板(22)连接丝杠螺母(232),丝杠螺母(232)固定在抬升板(22)上,所述电机(21)驱动丝杠(231)旋转时,所述丝杠螺母(232)带动抬升板(22)在竖直方向上移动。7.根据权利要求6所述的一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,其特征在于,所述丝杠螺母(232)与抬升板(22)螺纹连接。8.根据权利要求1所述的一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,其特征在于,所述伞状太阳能发电板(5)收起时的竖直投影面积大于所述箱体底座(1)开口的面积。9.根据权利要求1所述的一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,其特征在于,所述箱体底座(1)的底部设置有凹槽,用于连接叉车。10.根据权利要求1所述的一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,其特征在于,所述箱体底座(1)的侧面设置安装孔,用于连接吊车。

技术总结
本发明涉及一种伞状开合式光伏机构展开收起装置,包括箱体底座、驱动组件、固定杆、延展部和伞状太阳能发电板,箱体底座为顶部开口的箱体结构,固定杆一端设置在箱体底座内部,另一端与伞状太阳能发电板铰接,延展部一端与固定杆滑动连接,另一端连接伞状太阳能发电板;驱动组件驱动延展部在固定杆上移动,从而带动伞状太阳能发电板收起或展开。与现有技术相比,本发明具有使用寿命长,可灵活设置等优点。点。点。


技术研发人员:孙波 丁星鑫 徐旖萱
受保护的技术使用者:同济大学
技术研发日:2022.03.21
技术公布日:2022/7/5
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