CN105245163B - 一种太阳能装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种太阳能装置，包括：滑轨框，为由四个侧边构成的矩形框架；旋转座，用于为滑轨框提供固定点，其通过铰接与滑轨框的一侧边连接；太阳能板，由上板、中板和下板构成；中板安装在滑轨框的上表面；上板通过一侧与中板的一侧活动连接后扣在中板的上表面；下板安装在滑轨框内；支撑机构，包括液压支杆和控制液压支杆升降的驱动装置；液压支杆的一端连接在上板的侧边，另一端与驱动装置或固定点连接。本发明的太阳能装置利用滑轨框作为三块太阳能板的安装基座，通过支撑机构控制滑轨框实现三块太阳能板的自动展开和收拢，方便了太阳能装置在工作和移动之间的转换，为太阳能装置在野外移动使用提供了支持。

Description

一种太阳能装置和车辆

技术领域

本发明涉及太阳能领域，特别是涉及一种能够自动展开和收拢太阳能板的太阳能装置和使用该太阳能装置的车辆。

背景技术

目前太阳能的应用已经非常普遍，其通过太阳板接收太阳光然后为相应的设备或蓄电池提供能量，这种工作方式中的太阳板在角度调整好后一般是处于固定状态。

目前在野外作业时，由于常规能源供应不便，也多利用太阳能来提供能量。但是野外作业涉及到经常变更作业地点，如果太阳能板一直处于展开状态则不利于移动。此外，由于作业地点的变更太阳能板的角度也需要适应性的调整。因此，目前固定式的太阳能板安装结构不能直接应用到野外移动作业中。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种可以随时展开和收拢的太阳能装置。

本发明一个进一步的目的是要提供一种使用上述太阳能装置的车辆。

特别地，本发明提供了一种太阳能装置，包括：

滑轨框，为由四个侧边构成的矩形框架；

旋转座，用于为所述滑轨框提供固定点，其通过铰接与所述滑轨框的一侧边连接；

太阳能板，由上板、中板和下板构成；所述中板安装在所述滑轨框的上表面；所述上板通过一侧与所述中板的一侧活动连接后扣在所述中板的上表面；所述下板安装在所述滑轨框内，且所述下板可沿所述滑轨框向所述中板和所述上板的连接侧相反的一侧做平行移动；

支撑机构，包括液压支杆和控制所述液压支杆升降的驱动装置；所述液压支杆的一端连接在所述上板的侧边，另一端与所述驱动装置或固定点连接；

其中，所述液压支杆在所述驱动装置的控制下，推动所述上板以与所述中板铰接的侧边为旋转边进行旋转，同时所述滑轨框以与所述旋转座铰接的一侧为支点倾斜旋转，直至所述下板由所述滑轨框内滑出而所述上板相对所述中板旋转展开后形成一个平面。

进一步地，所述液压支杆设置两个且分别位于所述上板的对应两侧边。

进一步地，所述液压支杆上设置有锁止机构，所述锁止机构用于在所述太阳能板展开至最终位置时锁定所述液压支杆的升降。

进一步地，所述上板在接收所述太阳光一面的背面设置有防雨板。

进一步地，所述上板与所述中板接触的一面的周边设置有密封槽，所述密封槽内安装有密封条。

进一步地，所述上板相对与所述中板连接一侧的一侧安装有围绕所述上板的侧边构成的半框形避雷针。

进一步地，所述滑轨框与所述旋转座连接一侧的相邻两侧内表面设置有内凹的卡槽，所述卡槽与所述滑轨框平行，所述下板与所述卡槽接触的两侧设置有外凸的卡轨，所述下板通过所述卡轨卡入所述滑轨框的卡槽内。

进一步地，所述下板上设置有将所述下板固定在所述滑轨框内的弹性固定销。

本发明还提供一种车辆，安装有前述所限定的太阳能装置，所述太阳能装置通过旋转座和所述支撑机构固定在所述车辆的车体上，所述车辆上放置有接收所述太阳能装置能量的蓄电池。

进一步地，所述太阳能装置的框形避雷针与所述车辆的避雷装置连接。

本发明的太阳能装置将太阳能板拆分成三块，再利用滑轨框作为三块太阳能板的安装基座，通过控制滑轨框的状态即可控制三块太阳能板的自动展开和收拢，实现了太阳能装置在工作和移动之间的任意转换，大大方便了野外太阳能的利用。

进一步地，本发明的车辆将太阳能装置的旋转座和支撑机构安装在车体上，提高了太阳能装置的基础高度，在方便太阳能装置移动和展开的同时，也提高了太阳能的利用效率。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的太阳能装置的收拢状态示意图；

图2是根据本发明一个实施例的太阳能装置的展开状态示意图；

图3是图1中下板与滑轨框的连接示意图；

图4是根据本发明一个实施例的车辆上太阳能装置收拢状态示意图；

图5是根据本发明一个实施例的车辆上太阳能装置展开状态示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的太阳能装置的收拢状态示意图。太阳能装置100一般性地可包括滑轨框40、旋转座60、太阳能板和支撑机构90。该滑轨框40可以是四个侧边构成的矩形框架。该旋转座60可以用于为滑轨框40提供固定点，其通过铰接与滑轨框40的一侧边连接，其连接的侧边可以是下板滑出一侧。该太阳能板由上板10、中板20和下板30构成。该中板20可以安装在滑轨框40的上表面，其安装方式可以是镶嵌的方式，在不影响滑轨框40内部的下板30的移动的情况下，也可以采用螺栓、卡槽等安装方式。上板10可以通过一侧与中板20的一侧活动连接后扣在中板20的上表面。上板10能够以连接边为支点进行旋转。下板30可以安装在滑轨框40内且下板30可沿滑轨框40向一侧平行移动，其移出的一侧与中板20和上板10连接一侧相反。支撑机构70包括液压支杆和控制液压支杆升降的驱动装置。该液压支杆的一端可以连接在上板10的侧边，另一端与驱动装置或固定点连接。该液压支杆在驱动装置的控制下，可以推动上板10以与中板20铰接的侧边为旋转边进行旋转，同时滑轨框40以与旋转座60铰接的一侧为支点倾斜旋转，直至下板30由滑轨框40内滑出而上板10相对中板20旋转180度后形成一个倾斜的平面。

本发明的太阳能装置100在收拢状态时，下板30位于滑轨框40内且其接收太阳光的一面位于上表面，而上板10是扣在中板20的上表面，上板10和中板20的接收太阳光的一面相对，此时滑轨框40处于水平状态。当需要展开时，利用驱动装置驱动液压支杆推动上板10向上运动；由于上板10是与中板20连接，而中板20又与滑轨框40连接，因此上板10向上的移动会带动滑轨框40相对旋转座60一侧倾斜抬起，位于滑轨框40内的下板会在重力作用下向外滑动，并随着滑轨框40的倾斜角度增大而由滑轨框40内逐步滑出；滑出滑轨框40的下板与滑轨框40的相对角度不变，始终与中板20保持平行，直至接收太阳光的一面完全露出。当滑轨框40的倾斜角度到达预定位置时，上板10会在上升过程中以与中板20的连接边为旋转边向外张开，最终由扣合状态旋转180度后展开与已经倾斜的中板20呈平行状态。如图2所示，至此，上板10、中板20、下板30形成一个倾斜的平面，完成可以工作的展开状态。太阳能装置100收拢时，首先利用驱动装置控制液压支杆下降，液压支杆的下降会首先带动滑轨框40的下降；当滑轨框40趋于水平时，上板10也在液压支杆的控制下向中板20的上表面旋转，直至两者完全扣合。而下板30则可以利用人工推入滑轨框40内；至此完成太阳能装置100的收拢作业。

在此实施例中，该滑轨框40可以在下板30滑出的侧边上设置与下板30侧边大小对应的开口，如常规的抽屉结构。该上板10可以在与液压支杆连接的地方设置旋转轴或万向节，以便于传导液压支杆的动力。上板10、中板20和下板30的形状、面积可以一致，也可以根据需要适当调整。旋转座60可以是带有轴杆的固定座，而滑轨框40利用轴承与轴杆连接。上板10与中板20可以通过合页11活动连接。在本实施例中，该液压支杆的底部可以随前端的移动而旋转，以保证任意角度下的液压支杆的动力输出。该液压支杆可以设置一根，也可以同时在上板相对的另一侧安装一根固定支杆，在上板展开至工作位置时对其进行支撑。可以理解，根据太阳能板的体积和重量，在其它的实施例中，该液压支杆还可以设置两根且分别位于上板10的对应两侧边。两根液压支杆可以通过一个驱动装置控制。

为使太阳能装置100展开后能够保持稳定，可以在该液压支杆上设置锁止机构，锁止机构用于在太阳能板展开至最终位置时锁定液压支杆的升降。该锁止机构可以是插在液压支杆相应孔洞中的插销。

如图1所示，为提高太阳能装置100在不使用时的安全性，该上板10在接收太阳光一面的背面设置有防雨板80。该防雨板80可以是塑料制作的壳体，其面积可以大于上板10的面积，当上板扣在中板20上时，其防雨板80位于最上面并将三块太阳能板覆盖在下方。此外，该防雨板80还可以作为保护层来防止砂石对太阳能装置100的破坏。

进一步地，为防止雨水进入收拢状下的太阳能装置100，该上板10与中板20接触的一面的周边设置有密封槽(图中未示出)，密封槽内安装有密封条。通过密封条可以在扣合后的上板10和中板20之间形成密封，防止雨水、灰尘进入。可以理解，在中板20与滑轨框40的镶嵌接合处也可以设置相应的密封条。

如图1、2所示，进一步地，在上板10与中板20连接一侧的另一侧安装有围绕上板10的侧边构成的半框形避雷针50。当整个太阳能装置100展开时，上板10的上端位于最高点，在野外易吸引雷电，因此设置避雷针。而避雷针采用半框形的结构能够将上板10的整个上端完全包住，提高避雷效果。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，该滑轨框40与旋转座60连接一侧的相邻两侧内表面设置有内凹的卡槽41，该卡槽41与滑轨框40平行，下板30与卡槽41接触的两侧设置有外凸的卡轨32，下板30通过卡轨32卡入滑轨框40的卡槽41内。采样上述结构的滑轨框40能够保持下板30的水平状态，防止下板30在移动过程中偏移，还可以提高下板30的滑动效果。在其它的实施例中，该滑轨框40和下板30接触的地方还可以设置成滚轮、滚珠或是电控伸缩等结构。

如图1、2所示，进一步地，为防止下板30由滑轨框40内滑出，该下板30上设置有将下板30固定在滑轨框40内的弹性固定销31。弹性固定销31可以设置成在下板30完全位于滑轨框40内时才起作用。虽然这里限定了弹性固定销31安装在下板30上，可以理解，弹性固定销31也可以设置在滑轨框40的相应位置上。此外，这里的弹性固定销31是利用弹簧自动弹出定位的，在达到同样目的的情况下，也可以采用手动插销或直接在滑轨框40的下板30进出口处设置自动关闭装置，以防止下板由滑轨框内滑出。

本发明提供一种车辆200，其安装有前述所限定的太阳能装置100，太阳能装置100通过其旋转座60和支撑机构70固定在车辆200的车体上，该车辆200上放置有接收太阳能装置100能量的蓄电池210。如图4所示，太阳能装置100收拢时，三块太阳能板通过滑轨框40放置在车辆200的车箱顶部。旋转座60的底座固定在车箱上，而支撑机构70的液压缸同样固定在车箱上，利用旋转座60和支撑机构70两个固定点将滑轨框40限定在车箱上，液压支杆在太阳能装置100收拢状态下还能够限定上板10的移动的作用。

如图5所示，太阳能装置在展开时，支撑机构70以车箱作为支撑点推动上板移动，最终将三块太阳能板展开，具体的展开过程与前述过程相同，这里不在重复。在车箱内安装蓄电池210接收太阳能装置100的能量，可在野外无市电输入的情况下为车辆200上其它的用电设备提供电力。在其它的实施例中，该车辆200上可以在与旋转座60相对的一侧设置对称支撑滑轨框的支撑装置，以提高滑轨框的稳定性。本发明的车辆安装该太阳能装置后，可以随时根据指令在任意位置收拢和展开，大大提高了太阳能装置的使用效率。

进一步地，该太阳能装置100上的框形避雷针50可以与车辆200的避雷装置连接。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种太阳能装置，包括：

滑轨框，为由四个侧边构成的矩形框架；

旋转座，用于为所述滑轨框提供固定点，其通过铰接与所述滑轨框的一侧边连接；

太阳能板，由上板、中板和下板构成；所述中板安装在所述滑轨框的上表面；所述上板通过一侧与所述中板的一侧活动连接后扣在所述中板的上表面；所述下板安装在所述滑轨框内，且所述下板可沿所述滑轨框向所述中板和所述上板的连接侧相反的一侧做平行移动；

支撑机构，包括液压支杆和控制所述液压支杆升降的驱动装置；所述液压支杆的一端连接在所述上板的侧边，另一端与所述驱动装置或固定点连接；

其中，所述液压支杆在所述驱动装置的控制下，推动所述上板以与所述中板铰接的侧边为旋转边进行旋转，同时所述滑轨框以与所述旋转座铰接的一侧为支点倾斜旋转，直至所述下板由所述滑轨框内滑出而所述上板相对所述中板旋转展开后形成一个平面。

2.如权利要求1所述的太阳能装置，其中，所述液压支杆设置两个且分别位于所述上板的对应两侧边。

3.如权利要求1所述的太阳能装置，其中，所述液压支杆上设置有锁止机构，所述锁止机构用于在所述太阳能板展开至最终位置时锁定所述液压支杆的升降。

4.如权利要求1所述的太阳能装置，其中，所述上板在接收所述太阳光一面的背面设置有防雨板。

5.如权利要求1所述的太阳能装置，其中，所述上板与所述中板接触的一面的周边设置有密封槽，所述密封槽内安装有密封条。

6.如权利要求1-5任一项所述的太阳能装置，其中，所述上板相对与所述中板连接一侧的一侧安装有围绕所述上板的侧边构成的半框形避雷针。

7.如权利要求1所述的太阳能装置，其中，所述滑轨框与所述旋转座连接一侧的相邻两侧内表面设置有内凹的卡槽，所述卡槽与所述滑轨框平行，所述下板与所述卡槽接触的两侧设置有外凸的卡轨，所述下板通过所述卡轨卡入所述滑轨框的卡槽内。

8.如权利要求1所述的太阳能装置，其中，所述下板上设置有将所述下板固定在所述滑轨框内的弹性固定销。

9.一种车辆，安装有如权利要求1-8所述的太阳能装置，所述太阳能装置通过旋转座和所述支撑机构固定在所述车辆的车体上，所述车辆上放置有接收所述太阳能装置能量的蓄电池。

10.如权利要求9所述的车辆，其中，所述太阳能装置的框形避雷针与所述车辆的避雷装置连接。