CN105227091A - 一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置 - Google Patents

一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置 Download PDF

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Abstract

一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，涉及移动式太阳能应急保障电站的太阳能发电技术。本发明的扇形展开机构中，多块太阳能电池板同心，且均能够绕圆心处的轴转动；倾动机构包括上底座，所述上底座能够倾斜，扇形展开机构设置在上底座上。每块太阳能电池板(的两侧设置有限位机构。减速电机用于驱动传动轴转动，传动轴用于带动最顶部或最底部的太阳能电池板转动。倾动机构中，每个倾动伸缩杆的一端通过全向连接与上底座相连接，每个倾动伸缩杆的另一端通过全向连接件与下底座相连接。本发明可通过改变上底座的倾角使太阳能电池板倾斜，以便跟踪太阳光，进而使得光能利用率最大化。

Description

一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置
技术领域
本发明涉及移动式太阳能应急保障电站的太阳能发电技术。
背景技术
太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的。此外，水能、风能等也都是由太阳能转换来的。地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。太阳能发电就是其中一种利用太阳能多产生的能源。
太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件、控制器、蓄电池、逆变器、负载等组成。其中，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。
现有的太阳能发电站笨重，通常需要牢固的支撑结构来承受太阳能发电站的重量，还需要相对大的力来旋转太阳能发电站，导致支撑结构带动太阳能发电站旋转不灵活，影响太阳能电池板吸收太阳能的效率，并且现有的太阳能电池板结构单一，更加影响对太阳能的吸收效率。
发明内容
本发明是为了解决现有的太阳能发电装置的旋转不灵活、太阳能电池板结构单一，影响太阳能吸收效率的问题，提供一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置。
本发明所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，包括扇形展开机构和倾动机构；所述扇形展开机构包括多块扇形的太阳能电池板1-1，多块太阳能电池板1-1同心，且均能够绕圆心处的轴转动；倾动机构包括上底座2-3，所述上底座2-3能够倾斜，扇形展开机构设置在上底座2-3上。
每块太阳能电池板1-1的两侧设置有限位机构1-7。
所述扇形展开机构还包括减速电机1-12和传动轴1-11，减速电机1-12用于驱动传动轴1-11转动，传动轴1-11用于带动最顶部或最底部的太阳能电池板1-1转动。
所述扇形展开机构还包括电池板联轴器1-8、压力轴承1-9和固定座1-10，电池板联轴器1-8与最顶部的太阳能电池板1-1和传动轴1-11固定连接，压力轴承1-9和固定座1-10均套在传动轴1-11上，且位于最底部的太阳能电池板1-1与减速电机1-12之间，压力轴承1-9用于将固定座1-10和最底部的太阳能电池板1-1压紧。
所述倾动机构还包括下底座2-2、多个倾动伸缩杆2-1和多个全向连接件2-4，每个倾动伸缩杆2-1的一端通过全向连接件2-4与上底座2-3相连接，每个倾动伸缩杆2-1的另一端通过全向连接件2-4与下底座2-2相连接。
所述太阳能装置还包括支架5，所述支架5设置在上底座2-3上，用于支撑扇形展开机构。
本发明所述的太阳能装置在使用时，将太阳能电池板1-1依次展开成阶梯状的圆形，上底座2-3为平板状，太阳能电池板1-1设置在上底座2-3上，上底座2-3能够在竖直平面内灵活转动，太阳能电池板1-1与上底座2-3平行，可通过改变上底座2-3的倾角使太阳能电池板1-1倾斜，以便跟踪太阳光，进而使得光能利用率最大化。使用完毕，将多个太阳能电池板1-1依次收起，呈重叠状态，这种扇形展开结构能够减小太阳能装置的体积，非常适用于移动式太阳能应急保障电站。
附图说明
图1为扇形展开机构的结构示意图，本图中扇形展开机构呈展开状态；
图2为太阳能电池板1-1的结构示意图；
图3为扇形展开机构的结构示意图，本图中扇形展开机构呈收起状态；
图4为本发明所述的太阳能装置的结构示意图，本图中倾动机构为常态；
图5为本发明所述的太阳能装置的结构示意图，本图中倾动机构为倾动状态；
图6为图4或图5的俯视图，且该图为透视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3、以及图6说明本实施方式，本实施方式所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，包括扇形展开机构和倾动机构；所述扇形展开机构包括多块扇形的太阳能电池板1-1，多块太阳能电池板1-1同心，且均能够绕圆心处的轴转动；倾动机构包括上底座2-3，所述上底座2-3能够倾斜，扇形展开机构设置在上底座2-3上。
本实施方式所述的太阳能装置在使用时，将太阳能电池板1-1依次展开成阶梯状的圆形，如图1和图3所示，上底座2-3为平板状，太阳能电池板1-1设置在上底座2-3上，上底座2-3能够在竖直平面内转动，太阳能电池板1-1与上底座2-3平行，可通过改变上底座2-3的倾角使太阳能电池板1-1倾斜，以便跟踪太阳光，进而使得光能利用率最大化。使用完毕，将多个太阳能电池板1-1依次收起，呈重叠状态，这种扇形展开结构能够减小太阳能装置的体积，非常适用于移动式太阳能应急保障电站。
具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置的进一步限定，本实施方式中，每块太阳能电池板1-1的两侧均设置有限位机构1-7。
如图1所示，将太阳能电池板1-1依次呈扇形展开时，每块太阳能电池板1-1的限位机构1-7能够限定下一块太阳能电池板1-1展开的角度。当太阳能电池板1-1呈收起状态时，只需沿一个方向拉动最底部或最顶部的太阳能电池板1-1即可。图1中共包括6块太阳能电池板1-1，每块太阳能电池板1-1的角度是60度，当最先展开的太阳能电池板1-1行进一个太阳能电池板1-1的角度(即60度)时，限位机构1-7会牵引下一个太阳能电池板1-1向外呈扇形展开，以此类推，所有太阳能电池板1-1会依次展开，无需单独展开每块太阳能电池板1-1。
具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式二所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置的进一步限定，本实施方式中，所述扇形展开机构还包括减速电机1-12和传动轴1-11，减速电机1-12用于驱动传动轴1-11转动，传动轴1-11用于带动最顶部或最底部的太阳能电池板1-1转动。
如图3所示，本实施方式采用减速电机1-12实现太阳能电池板1-1的自动展开和自动收起功能。减速电机1-12工作时，通过传动轴1-11将最顶部或最底部的太阳能电池板1-1向外旋转展开。
具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对实施方式三所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置的进一步限定，本实施方式中，所述扇形展开机构还包括电池板联轴器1-8、压力轴承1-9和固定座1-10，电池板联轴器1-8与最顶部的太阳能电池板1-1和传动轴1-11固定连接，压力轴承1-9和固定座1-10均套在传动轴1-11上，且位于最底部的太阳能电池板1-1与减速电机1-12之间，压力轴承1-9用于将固定座1-10和最底部的太阳能电池板1-1压紧。
如图3所示，当减速电机1-12顺时针转动时，传动轴1-11通过电池板联轴器1-8带动最顶部的太阳能电池板1-1顺时针旋转，当该太阳能电池板1-1旋转60度时，该太阳能电池板1-1的限位机构1-7与下一块太阳能电池板1-1的限位机构1-7相结合，从而带动下一块太阳能电池板1-1继续转动，以此类推，当图3中第五块太阳能电池板1-1旋转60度后，扇形展开机构的展开动作完成，形成阶梯圆。
具体实施方式五：结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置的进一步限定，本实施方式中，所述倾动机构还包括下底座2-2、多个倾动伸缩杆2-1和多个全向连接件2-4，每个倾动伸缩杆2-1的一端通过全向连接件2-4与上底座2-3相连接，每个倾动伸缩杆2-1的另一端通过全向连接件2-4与下底座2-2相连接。
如图4和图5所示，本实施方式中的倾动机构采用斯图尔图机构，多个倾动伸缩杆2-1交叉设置，常态时，如图4所示，各个倾动伸缩杆2-1的长度相等，下底座2-2和上底座2-3平行。当需要倾动(即上底座2-3需要倾斜)时，如图5所示，调节各个倾动伸缩杆2-1的长度，使上底座2-3倾斜，进而使得太阳能电池板1-1倾斜。
具体实施方式六：结合图4至图6说明本实施方式，本实施方式是对实施方式五所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置的进一步限定，本实施方式中，上底座2-3的下表面和下底座2-2的上表面分别设置有三个全向连接件2-4，六个全向连接件2-4相互错开，上底座2-3的每个全向连接件2-4与下底座2-2上与该全向连接件2-4最近的两个全向连接件2-4之间采用两个倾动伸缩杆2-1连接。
如图4至图6所示，上底座2-3的三个全向连接件2-4构成等边三角形的三个顶点，下底座2-2的三个全向连接件2-4也构成等边三角形的三个顶点，在图6所示的透视图上，六个全向连接件2-4构成正六边形的六个顶点，相邻两个顶点之间采用一个倾动伸缩杆2-1连接，在图6中，六个倾动伸缩杆2-1形成正六边形。
具体实施方式七：本实施方式是对实施方式五或六所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置的进一步限定，本实施方式中，倾动伸缩杆2-1采用液压、电动或气动的驱动方式实现伸缩。
具体实施方式八：结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式是对实施方式一至六所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置的进一步限定，本实施方式中，所述太阳能装置还包括支架5，所述支架5设置在上底座2-3上，用于支撑扇形展开机构。

Claims (8)

1.一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，其特征在于，它包括扇形展开机构和倾动机构；所述扇形展开机构包括多块扇形的太阳能电池板(1-1)，多块太阳能电池板(1-1)同心，且均能够绕圆心处的轴转动；倾动机构包括上底座(2-3)，所述上底座(2-3)能够倾斜，扇形展开机构设置在上底座(2-3)上。
2.根据权利要求1所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，其特征在于，每块太阳能电池板(1-1)的两侧设置有限位机构(1-7)。
3.根据权利要求2所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，其特征在于，所述扇形展开机构还包括减速电机(1-12)和传动轴(1-11)，减速电机(1-12)用于驱动传动轴(1-11)转动，传动轴(1-11)用于带动最顶部或最底部的太阳能电池板(1-1)转动。
4.根据权利要求3所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，其特征在于，所述扇形展开机构还包括电池板联轴器(1-8)、压力轴承(1-9)和固定座(1-10)，电池板联轴器(1-8)与最顶部的太阳能电池板(1-1)和传动轴(1-11)固定连接，压力轴承(1-9)和固定座(1-10)均套在传动轴(1-11)上，且位于最底部的太阳能电池板(1-1)与减速电机(1-12)之间，压力轴承(1-9)用于将固定座(1-10)和最底部的太阳能电池板(1-1)压紧。
5.根据权利要求1所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，其特征在于，所述倾动机构还包括下底座(2-2)、多个倾动伸缩杆(2-1)和多个全向连接件(2-4)，每个倾动伸缩杆(2-1)的一端通过全向连接件(2-4)与上底座(2-3)相连接，每个倾动伸缩杆(2-1)的另一端通过全向连接件(2-4)与下底座(2-2)相连接。
6.根据权利要求5所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，其特征在于，上底座(2-3)的下表面和下底座(2-2)的上表面分别设置有三个全向连接件(2-4)，六个全向连接件(2-4)相互错开，上底座(2-3)的每个全向连接件(2-4)与下底座(2-2)上与该全向连接件(2-4)最近的两个全向连接件(2-4)之间采用两个倾动伸缩杆(2-1)连接。
7.根据权利要求5所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，其特征在于，倾动伸缩杆(2-1)采用液压、电动或气动的驱动方式实现伸缩。
8.根据权利要求1所述的一种带有倾动功能的扇形展开式太阳能装置，其特征在于，所述太阳能发电站还包括支架(5)，所述支架(5)设置在上底座(2-3)上，用于支撑扇形展开机构。
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